hadoop生态系统学习之路（五）hbase的简单使用

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最近，参与了公司的一个大数据接口平台的开发，具体的处理过程是这样的。我们公司负责数据的入库，也就是一个etl过程，使用MR将数据入到hive里面，然后同步到impala，然后此接口平台提供查询接口，前台会将sql语句以参数传过来，然后接口平台通过调用impala提供的java api接口，将数据查询出来返回给用户。另外，如果查询的数据量很大，那么前台就会传一个taskId过来，第一次只需将数据查询出来，入到impala临时表，下次再查便将数据返回。那么，如何记录此任务的状态变化呢，这里我们就使用到了hbase，以taskId为row key，然后创建一个列簇记录状态信息。
下面，分以下几步对hbase进行介绍。

一、hbase的基本原理

HBase是一个构建在HDFS上的分布式列存储系统，主要用于海量结构化数据存储。
hbase的特点：
1. 大，一个表可以有数十亿行，上百万列；
2. 无模式，每行都有一个可排序的主键和任意多的列，列可以根据需要动态的增加，同一张表中不同的行可以有截然不同的列；
3. 面向列，面向列（族）的存储和权限控制，列（族）独立检索；
4. 稀疏，空（null）列并不占用存储空间，表可以设计的非常稀疏；
5. 数据多版本，每个单元中的数据可以有多个版本，默认情况下版本号自动分配，是单元格插入时的时间戳；
6. 数据类型单一，Hbase中的数据都是字符串，没有类型。

下面，再来看看hbase相关的组件：

Master：为Region server分配region，负责Region server的负载均衡，发现失效的Region server并重新分配其上的region，管理用户对table的增删改查操作。
RegionServer：Regionserver维护region，处理对这些region的IO请求，Regionserver负责切分在运行过程中变得过大的region。
Zookeeper：通过选举，保证任何时候，集群中只有一个master，Master与RegionServers 启动时会向ZooKeeper注册，存贮所有Region的寻址入口，实时监控Region server的上线和下线信息，并实时通知给Master，存储HBase的schema和table元数据，默认情况下，HBase 管理ZooKeeper 实例，比如， 启动或者停止ZooKeeper。Zookeeper的引入使得Master不再是单点故障。
大概的介绍下，关于hbase表结构，笔者下面再进行介绍。

二、hbase的常用命令

首先，我们可以执行hbase shell进入hbase命令行，如下：

然后，执行list，可以看到所有的表，如下：
，接下来，我们可以describe ‘表名’来查看表结构，如下：

可以看到，这个表有一个列族info。
然后，我们可以使用scan ‘表名’来查看，整张表的数据。
下面，我们使用get ‘result_info’,’test02’获取表中某个row key的所有列值，如下：

好了，就说这几个命令，还有很多，大家可以查阅下，多练练就熟了。

三、hbase 的java api基本操作

hbase包依赖，如下：

    <properties>
      <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
      <hadoop.version>2.3.0-cdh5.0.0</hadoop.version>
      <hbase.version>0.96.1.1-cdh5.0.0</hbase.version>
      <hive.version>0.12.0-cdh5.0.0</hive.version>
    </properties>

        <!-- habase 相关jar-->
        <dependency>
          <groupId>org.apache.hbase</groupId>
          <artifactId>hbase-client</artifactId>
          <version>${hbase.version}</version>
          <exclusions>
              <exclusion>
                  <artifactId>jdk.tools</artifactId>
                  <groupId>jdk.tools</groupId>
              </exclusion>
          </exclusions>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.hbase</groupId>
            <artifactId>hbase-common</artifactId>
            <version>${hbase.version}</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.apache.hbase</groupId>
            <artifactId>hbase-server</artifactId>
            <version>${hbase.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.hbase</groupId>
            <artifactId>hbase-thrift</artifactId>
            <version>${hbase.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.hbase</groupId>
            <artifactId>hbase-testing-util</artifactId>
            <version>${hbase.version}</version>
            <scope>test</scope>
        </dependency>

首先，我直接贴出代码，如下：

package org.hbase.demo;

import java.io.IOException;

import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.hbase.HBaseConfiguration;
import org.apache.hadoop.hbase.client.Get;
import org.apache.hadoop.hbase.client.HTable;
import org.apache.hadoop.hbase.client.Put;
import org.apache.hadoop.hbase.client.Result;
import org.apache.hadoop.hbase.util.Bytes;

/**
 * 关键点1_:将自动提交关闭，如果不关闭，每写一条数据都会进行提交，是导入数据较慢的做主要因素。
 * 关键点2:设置缓存大小，当缓存大于设置值时，hbase会自动提交。此处可自己尝试大小，一般对大数据量，设置为5M即可，本文设置为3M。
 * 关键点3:每一个分片结束后都进行flushCommits()，如果不执行，当hbase最后缓存小于上面设定值时，不会进行提交，导致数据丢失。
 * 
 * @author qiyongkang
 *
 */
public class Example {

    /**
     * 
     * insertBatch: 批量插入. <br/>
     *
     * @author qiyongkang
     * @throws IOException
     * @since JDK 1.6
     */
    public static void insertBatch() throws IOException {
        Configuration config = HBaseConfiguration.create();
        config.set("hbase.zookeeper.quorum", "172.31.25.8,172.31.25.2,172.31.25.3");

        HTable htable = new HTable(config, "qyk_info");
        htable.setAutoFlush(false, false); // 关键点1
        htable.setWriteBufferSize(3 * 1024 * 1024); // 关键点2

        int num = 1;
        while (num <= 10) {
            Put put = new Put(Bytes.toBytes(num + ""));
            put.add(Bytes.toBytes("info"), Bytes.toBytes("age"), Bytes.toBytes("18"));
            put.add(Bytes.toBytes("info"), Bytes.toBytes("name"), Bytes.toBytes("qyk" + num));
            put.add(Bytes.toBytes("info"), Bytes.toBytes("id"), Bytes.toBytes(num + ""));
            htable.put(put);

            num++;

            if (num % 100 == 0) {
                System.out.println("..." + num);
            }
        }
        htable.flushCommits();// 关键点3
        htable.close();
    }

    /**
     * 
     * insertSingle:单个插入. <br/>
     *
     * @author qiyongkang
     * @throws IOException
     * @since JDK 1.6
     */
    public static void insertSingle() throws IOException {
        Configuration config = HBaseConfiguration.create();
        config.set("hbase.zookeeper.quorum", "172.31.25.8,172.31.25.2,172.31.25.3");

        HTable htable = new HTable(config, "qyk_info");
        Put put = new Put(Bytes.toBytes("0"));
        put.add(Bytes.toBytes("info"), Bytes.toBytes("age"), Bytes.toBytes("18"));
        put.add(Bytes.toBytes("info"), Bytes.toBytes("name"), Bytes.toBytes("qyk" + 0));
        put.add(Bytes.toBytes("info"), Bytes.toBytes("id"), Bytes.toBytes("0"));
        htable.put(put);

        htable.close();
    }

    /**
     * 
     * getData:根据row key获取列信息. <br/>
     *
     * @author qiyongkang
     * @throws IOException
     * @since JDK 1.6
     */
    public static void getData() throws IOException {
        Configuration config = HBaseConfiguration.create();
        config.set("hbase.zookeeper.quorum", "172.31.25.8,172.31.25.2,172.31.25.3");

        HTable htable = new HTable(config, "qyk_info");

        Get get = new Get(Bytes.toBytes("1"));
        Result result = htable.get(get);

        String age = Bytes.toString(result.getValue(Bytes.toBytes("info"), Bytes.toBytes("age")));
        String name = Bytes.toString(result.getValue(Bytes.toBytes("info"), Bytes.toBytes("name")));
        String id = Bytes.toString(result.getValue(Bytes.toBytes("info"), Bytes.toBytes("id")));

        System.out.println("age:" + age + ",name:" + name + ",id:" + id);

        htable.close();
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //单个插入
        insertSingle();

        //批量插入
        insertBatch();

        //根据row key获取数据
        getData();
    }

}

分别对应三个操作，首先我们在hbase命令行执行create ‘qyk_info’, ‘info’创建表和列族，然后，再执行程序，可以看到控制台如下：

然后，我们执行scan ‘qyk_info’可以看到，如下：

然后，我们使用单个插入，rowkey还是0，将id改为11，age改为19，执行单个插入。
然后，在命令行执行get ‘qyk_info’, ‘0’可以看到：

其实，这个就是更新操作，cell中的值会有一个时间戳，每次显示此列的最新值。
好了，关于hbase的基本使用就讲到这儿了，比较粗浅，希望给大家带来帮助！