Hbase Java编程

6. Hbase Java编程

6.1 需求与数据集

某某自来水公司，需要存储大量的缴费明细数据。以下截取了缴费明细的一部分内容。
用户id 姓名 用户地址 性别 缴费时间 表示数（本次） 表示数（上次） 用量（立方） 合计金额 查表日期 最迟缴费日期
4944191 登卫红 贵州省铜仁市德江县7单元267室 男 2020-05-10 308.1 283.1 25 150 2020-04-25 2020-06-09
因为缴费明细的数据记录非常庞大，该公司的信息部门决定使用HBase来存储这些数据。并且，他们希望能够通过Java程序来访问这些数据。

6.2 准备工作

6.2.1 创建IDEA Maven项目
groupId cn.itcast
artifactId hbase_op
6.2.2 导入pom依赖


aliyun
http://maven.aliyun.com/nexus/content/groups/public/

true


false
never

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.apache.hbase</groupId>
        <artifactId>hbase-client</artifactId>
        <version>2.1.0</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>commons-io</groupId>
        <artifactId>commons-io</artifactId>
        <version>2.6</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>junit</groupId>
        <artifactId>junit</artifactId>
        <version>4.12</version>
        <scope>test</scope>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.testng</groupId>
        <artifactId>testng</artifactId>
        <version>6.14.3</version>
        <scope>test</scope>
    </dependency>
</dependencies>

<build>
    <plugins>
        <plugin>
            <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
            <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
            <version>3.1</version>
            <configuration>
                <target>1.8</target>
                <source>1.8</source>
            </configuration>
        </plugin>
    </plugins>
</build>

6.2.3 复制HBase和Hadoop配置文件
将以下三个配置文件复制到resource目录中
hbase-site.xml
从Linux中下载：sz /export/server/hbase-2.1.0/conf/hbase-site.xml
core-site.xml
从Linux中下载：sz /export/server/hadoop-2.7.5/etc/hadoop/core-site.xml
log4j.properties

注意：请确认配置文件中的服务器节点hostname/ip地址配置正确
6.2.4 创建包结构和类
1.在test目录创建 cn.itcast.hbase.admin.api_test 包结构
2.创建TableAmdinTest类
6.2.5 创建Hbase连接以及admin管理对象
要操作Hbase也需要建立Hbase的连接。此处我们仍然使用TestNG来编写测试。使用@BeforeTest初始化HBase连接，创建admin对象、@AfterTest关闭连接。

实现步骤：
1.使用HbaseConfiguration.create()创建Hbase配置
2.使用ConnectionFactory.createConnection()创建Hbase连接
3.要创建表，需要基于Hbase连接获取admin管理对象
4.使用admin.close、connection.close关闭连接

参考代码：
public class TableAmdinTest {

private Configuration configuration;
private Connection connection;
private Admin admin;

@BeforeTest
public void beforeTest() throws IOException {
    configuration = HBaseConfiguration.create();
    connection = ConnectionFactory.createConnection(configuration);
    admin = connection.getAdmin();
}

@AfterTest
public void afterTest() throws IOException {
    admin.close();
    connection.close();
}

}

6.3 需求一：使用Java代码创建表

创建一个名为WATER_BILL的表，包含一个列蔟C1。

实现步骤：
1.判断表是否存在
a)存在，则退出
2.使用TableDescriptorBuilder.newBuilder构建表描述构建器
3.使用ColumnFamilyDescriptorBuilder.newBuilder构建列蔟描述构建器
4.构建列蔟描述，构建表描述
5.创建表

参考代码：

// 创建一个名为WATER_BILL的表，包含一个列蔟C1
@Test
public void createTableTest() throws IOException {
    
    
    // 表名
    String TABLE_NAME = "WATER_BILL";
    // 列蔟名
    String COLUMN_FAMILY = "C1";

    // 1. 判断表是否存在
    if(admin.tableExists(TableName.valueOf(TABLE_NAME))) {
    
    
        return;
    }

    // 2. 构建表描述构建器
    TableDescriptorBuilder tableDescriptorBuilder = TableDescriptorBuilder.newBuilder(TableName.valueOf(TABLE_NAME));

    // 3. 构建列蔟描述构建器
    ColumnFamilyDescriptorBuilder columnFamilyDescriptorBuilder = ColumnFamilyDescriptorBuilder.newBuilder(Bytes.toBytes(COLUMN_FAMILY));

    // 4. 构建列蔟描述
    ColumnFamilyDescriptor columnFamilyDescriptor = columnFamilyDescriptorBuilder.build();

    // 5. 构建表描述
    // 添加列蔟
    tableDescriptorBuilder.setColumnFamily(columnFamilyDescriptor);
    TableDescriptor tableDescriptor = tableDescriptorBuilder.build();

    // 6. 创建表
    admin.createTable(tableDescriptor);
}

6.4 需求三：使用Java代码删除表

实现步骤：
1.判断表是否存在
2.如果存在，则禁用表
3.再删除表

参考代码：

// 删除表
@Test
public void dropTable() throws IOException {
    
    
    // 表名
    TableName tableName = TableName.valueOf("WATER_BILL");

    // 1. 判断表是否存在
    if(admin.tableExists(tableName)) {
    
    
        // 2. 禁用表
        admin.disableTable(tableName);
        // 3. 删除表
        admin.deleteTable(tableName);
    }
}

6.5 需求二：往表中插入一条数据

6.5.1 创建包
1.在 test 目录中创建 cn.itcast.hbase.data.api_test 包
2.创建DataOpTest类
6.5.2 初始化Hbase连接
在@BeforeTest中初始化HBase连接，在@AfterTest中关闭Hbase连接。

参考代码：

public class DataOpTest {
    
    
    private Configuration configuration;
    private Connection connection;
    
    @BeforeTest
    public void beforeTest() throws IOException {
    
    
        configuration = HBaseConfiguration.create();
        connection = ConnectionFactory.createConnection(configuration);
    }
    
    @AfterTest
    public void afterTest() throws IOException {
    
    
        connection.close();
    }
}

6.5.3 插入姓名列数据
在表中插入一个行，该行只包含一个列。

ROWKEY	姓名（列名：NAME）
4944191	登卫红

实现步骤：
1.使用Hbase连接获取Htable
2.构建ROWKEY、列蔟名、列名
3.构建Put对象（对应put命令）
4.添加姓名列
5.使用Htable表对象执行put操作
6.关闭Htable表对象

参考代码：

@Test
public void addTest() throws IOException {
    
    
    // 1.使用Hbase连接获取Htable
    TableName waterBillTableName = TableName.valueOf("WATER_BILL");
    Table waterBillTable = connection.getTable(waterBillTableName);

    // 2.构建ROWKEY、列蔟名、列名
    String rowkey = "4944191";
    String cfName = "C1";
    String colName = "NAME";

    // 3.构建Put对象（对应put命令）
    Put put = new Put(Bytes.toBytes(rowkey));

    // 4.添加姓名列
    put.addColumn(Bytes.toBytes(cfName)
        , Bytes.toBytes(colName)
        , Bytes.toBytes("登卫红"));

    // 5.使用Htable表对象执行put操作
    waterBillTable.put(put);
    // 6. 关闭表
    waterBillTable.close();
}

6.5.4 查看HBase中的数据

get 'WATER_BILL','4944191',{
    
    FORMATTER => 'toString'}

6.5.5 插入其他列
列名 说明 值
ADDRESS 用户地址 贵州省铜仁市德江县7单元267室
SEX 性别 男
PAY_DATE 缴费时间 2020-05-10
NUM_CURRENT 表示数（本次） 308.1
NUM_PREVIOUS 表示数（上次） 283.1
NUM_USAGE 用量（立方） 25
TOTAL_MONEY 合计金额 150
RECORD_DATE 查表日期 2020-04-25
LATEST_DATE 最迟缴费日期 2020-06-09

参考代码：

@Test
public void addTest() throws IOException {
    
    
    // 1.使用Hbase连接获取Htable
    TableName waterBillTableName = TableName.valueOf("WATER_BILL");
    Table waterBillTable = connection.getTable(waterBillTableName);

    // 2.构建ROWKEY、列蔟名、列名
    String rowkey = "4944191";
    String cfName = "C1";
    String colName = "NAME";
    String colADDRESS = "ADDRESS";
    String colSEX = "SEX";
    String colPAY_DATE = "PAY_DATE";
    String colNUM_CURRENT = "NUM_CURRENT";
    String colNUM_PREVIOUS = "NUM_PREVIOUS";
    String colNUM_USAGE = "NUM_USAGE";
    String colTOTAL_MONEY = "TOTAL_MONEY";
    String colRECORD_DATE = "RECORD_DATE";
    String colLATEST_DATE = "LATEST_DATE";

    // 3.构建Put对象（对应put命令）
    Put put = new Put(Bytes.toBytes(rowkey));

    // 4.添加姓名列
    put.addColumn(Bytes.toBytes(cfName)
            , Bytes.toBytes(colName)
            , Bytes.toBytes("登卫红"));
    put.addColumn(Bytes.toBytes(cfName)
            , Bytes.toBytes(colADDRESS)
            , Bytes.toBytes("贵州省铜仁市德江县7单元267室"));
    put.addColumn(Bytes.toBytes(cfName)
            , Bytes.toBytes(colSEX)
            , Bytes.toBytes("男"));
    put.addColumn(Bytes.toBytes(cfName)
            , Bytes.toBytes(colPAY_DATE)
            , Bytes.toBytes("2020-05-10"));
    put.addColumn(Bytes.toBytes(cfName)
            , Bytes.toBytes(colNUM_CURRENT)
            , Bytes.toBytes("308.1"));
    put.addColumn(Bytes.toBytes(cfName)
            , Bytes.toBytes(colNUM_PREVIOUS)
            , Bytes.toBytes("283.1"));
    put.addColumn(Bytes.toBytes(cfName)
            , Bytes.toBytes(colNUM_USAGE)
            , Bytes.toBytes("25"));
    put.addColumn(Bytes.toBytes(cfName)
            , Bytes.toBytes(colTOTAL_MONEY)
            , Bytes.toBytes("150"));
    put.addColumn(Bytes.toBytes(cfName)
            , Bytes.toBytes(colRECORD_DATE)
            , Bytes.toBytes("2020-04-25"));
    put.addColumn(Bytes.toBytes(cfName)
            , Bytes.toBytes(colLATEST_DATE)
            , Bytes.toBytes("2020-06-09"));

    // 5.使用Htable表对象执行put操作
    waterBillTable.put(put);

    // 6. 关闭表
    waterBillTable.close();
}

6.6 需求三：查看一条数据

查询rowkey为4944191的所有列的数据，并打印出来。

实现步骤：
1.获取HTable
2.使用rowkey构建Get对象
3.执行get请求
4.获取所有单元格
5.打印rowkey
6.迭代单元格列表
7.关闭表

参考代码：

@Test
public void getOneTest() throws IOException {
    
    
    // 1. 获取HTable
    TableName waterBillTableName = TableName.valueOf("WATER_BILL");
    Table waterBilltable = connection.getTable(waterBillTableName);

    // 2. 使用rowkey构建Get对象
    Get get = new Get(Bytes.toBytes("4944191"));

    // 3. 执行get请求
    Result result = waterBilltable.get(get);

    // 4. 获取所有单元格
    List<Cell> cellList = result.listCells();

    // 打印rowkey
    System.out.println("rowkey => " + Bytes.toString(result.getRow()));

    // 5. 迭代单元格列表
    for (Cell cell : cellList) {
    
    
        // 打印列蔟名
        System.out.print(Bytes.toString(cell.getQualifierArray(), cell.getQualifierOffset(), cell.getQualifierLength()));
        System.out.println(" => " + Bytes.toString(cell.getValueArray(), cell.getValueOffset(), cell.getValueLength()));

    }

    // 6. 关闭表
    waterBilltable.close();
}

6.7 需求四：删除一条数据

删除rowkey为4944191的整条数据。

实现步骤：
1.获取HTable对象
2.根据rowkey构建delete对象
3.执行delete请求
4.关闭表

参考代码：

// 删除rowkey为4944191的整条数据
@Test
public void deleteOneTest() throws IOException {
    
    
    // 1. 获取HTable对象
    Table waterBillTable = connection.getTable(TableName.valueOf("WATER_BILL"));

    // 2. 根据rowkey构建delete对象
    Delete delete = new Delete(Bytes.toBytes("4944191"));

    // 3. 执行delete请求
    waterBillTable.delete(delete);

    // 4. 关闭表
    waterBillTable.close();
}

6.8 需求五：导入数据

6.8.1 需求
在资料中，有一份10W的抄表数据文件，我们需要将这里面的数据导入到HBase中。
6.8.2 Import JOB
在HBase中，有一个Import的MapReduce作业，可以专门用来将数据文件导入到HBase中。

用法
hbase org.apache.hadoop.hbase.mapreduce.Import 表名 HDFS数据文件路径
6.8.3 导入数据
1.将资料中数据文件上传到Linux中
2.再将文件上传到hdfs中

hadoop fs -mkdir -p /water_bill/output_ept_10W
hadoop fs -put part-m-00000_10w /water_bill/output_ept_10W

3.启动YARN集群

start-yarn.sh

4.使用以下方式来进行数据导入

hbase org.apache.hadoop.hbase.mapreduce.Import WATER_BILL /water_bill/output_ept_10W

6.8.4 导出数据

hbase org.apache.hadoop.hbase.mapreduce.Export WATER_BILL /water_bill/output_ept_10W_export

6.9 需求六：查询2020年6月份所有用户的用水量

6.9.1 需求分析
在Java API中，我们也是使用scan + filter来实现过滤查询。2020年6月份其实就是从2020年6月1日到2020年6月30日的所有抄表数据。
6.9.2 准备工作
1.在cn.itcast.hbase.data.api_test包下创建ScanFilterTest类
2.使用@BeforeTest、@AfterTest构建HBase连接、以及关闭HBase连接
6.9.3 实现
实现步骤：
1.获取表
2.构建scan请求对象
3.构建两个过滤器
a)构建两个日期范围过滤器（注意此处请使用RECORD_DATE——抄表日期比较
b)构建过滤器列表
4.执行scan扫描请求
5.迭代打印result
6.迭代单元格列表
7.关闭ResultScanner（这玩意把转换成一个个的类似get的操作，注意要关闭释放资源）
8.关闭表

参考代码：

// 查询2020年6月份所有用户的用水量数据
@Test
public void queryTest1() throws IOException {
    
    
    // 1. 获取表
    Table waterBillTable = connection.getTable(TableName.valueOf("WATER_BILL"));
    // 2. 构建scan请求对象
    Scan scan = new Scan();
    // 3. 构建两个过滤器
    // 3.1 构建日期范围过滤器（注意此处请使用RECORD_DATE——抄表日期比较
    SingleColumnValueFilter startDateFilter = new SingleColumnValueFilter(Bytes.toBytes("C1")
            , Bytes.toBytes("RECORD_DATE")
            , CompareOperator.GREATER_OR_EQUAL
            , Bytes.toBytes("2020-06-01"));

    SingleColumnValueFilter endDateFilter = new SingleColumnValueFilter(Bytes.toBytes("C1")
            , Bytes.toBytes("RECORD_DATE")
            , CompareOperator.LESS_OR_EQUAL
            , Bytes.toBytes("2020-06-30"));

    // 3.2 构建过滤器列表
    FilterList filterList = new FilterList(FilterList.Operator.MUST_PASS_ALL
            , startDateFilter
            , endDateFilter);

    scan.setFilter(filterList);

    // 4. 执行scan扫描请求
    ResultScanner resultScan = waterBillTable.getScanner(scan);

    // 5. 迭代打印result
    for (Result result : resultScan) {
    
    
        System.out.println("rowkey -> " + Bytes.toString(result.getRow()));
        System.out.println("------");

        List<Cell> cellList = result.listCells();

        // 6. 迭代单元格列表
        for (Cell cell : cellList) {
    
    
            // 打印列蔟名
            System.out.print(Bytes.toString(cell.getQualifierArray(), cell.getQualifierOffset(), cell.getQualifierLength()));
            System.out.println(" => " + Bytes.toString(cell.getValueArray(), cell.getValueOffset(), cell.getValueLength()));

        }
        System.out.println("------");
    }

resultScanner.close();


    // 7. 关闭表
    waterBillTable.close();
}

6.9.4 解决乱码问题
因为前面我们的代码，在打印所有的列时，都是使用字符串打印的，Hbase中如果存储的是int、double，那么有可能就会乱码了。

System.out.print(Bytes.toString(cell.getQualifierArray(), cell.getQualifierOffset(), cell.getQualifierLength()));
System.out.println(" => " + Bytes.toString(cell.getValueArray(), cell.getValueOffset(), cell.getValueLength()));

要解决的话，我们可以根据列来判断，使用哪种方式转换字节码。如下：
1.NUM_CURRENT
2.NUM_PREVIOUS
3.NUM_USAGE
4.TOTAL_MONEY
这4列使用double类型展示，其他的使用string类型展示。

参考代码：

String colName = Bytes.toString(cell.getQualifierArray(), cell.getQualifierOffset(), cell.getQualifierLength());
System.out.print(colName);

if(colName.equals("NUM_CURRENT")
        || colName.equals("NUM_PREVIOUS")
        || colName.equals("NUM_USAGE")
        || colName.equals("TOTAL_MONEY")) {
    
    
    System.out.println(" => " + Bytes.toDouble(cell.getValueArray(), cell.getValueOffset()));
}
else {
    
    
    System.out.println(" => " + Bytes.toString(cell.getValueArray(), cell.getValueOffset(), cell.getValueLength()));
}