HBase学习之路(七)：理解计数器的基本概念及计数器的使用

一、计数器的基本概念

• 我在前两篇文章中详细介绍了HBase的过滤器，这是HBase的高级特性之一，除了过滤器，HBase还有其他的高级特性，计数器便是其中一个。计数器(Counter)，常见于各种的收集信息统计系统的点击流统计，比如何种APP的热搜，或者在线广告意见，这些应用需要收集到日志文件中用于后续的分析，用户可以使用计数器做实时统计，而放弃高延时的批处理操作。
• 在HBase中，计数器机制是一种原子操作，需要注意的是，计数器是面向列的操作，即每次对特定计数器的操作只会锁住一列而不是一行，然后读取数据，再对当前数据做加法操作，最后再写入HBase中并释放该列的锁，在操作的过程中用户是可以访问这一行的其他数据的，否则如果用户对一整行的数据加锁然后读取数据，会造成大量的资源抢占问题，这在一个高负载的系统中是致命的。

二、在Shell中创建并操作计数器

• 通过上面介绍可知，计数器在HBase中存储值得本质即是某一列，而列则是在做具体的值操作时才会显式出现，而在创建表的时候不会出现，因而在创建计数器时指定表名与列族即可，比如我创建的表名为counters，列族分别是daily、weekly、monthly的表：
  
  然后像操作普通列一样，在操作计数器时，有着专门的命令：
  incre 'table' 'rowKey' 'column' 'increment-value'
  比如现在我想在daily这个列族上操作hits计数器，使它的值在原来基础上加1(初始默认为0)：
  
  使用如下命令可以查看一个计数器的值：
  get_counter 'table' 'rowKey' 'column'
  比如我想读取 ‘daily:hits’ 计数器的值：
  
• 值得注意的是，在操作计数器的时候只有一种操作，那就是加法操作，如果你想让一个计数器的值减1，则 ‘increment-value’ 这个参数为-1即可，具体规则如下：

  值	作用
  比零大的值	按给定的值增加计数器的值
  零	得到计数器当前的值，不增也不减
  比零小的值	按给定的值减少计数器的值

三、单计数器

• 在使用计数器时，绝大多数情况下是通过Java API来使用，现来介绍单计数器。单计数器顾名思义就是一次操作只能操作一个计数器，用户需要自己设置列，方法由HTable类提供，方法签名如下：
  long incrementColumnValue(byte[] row,byte[] family,byte[] qualifier,long acount) throws IOException
long incrementColumnValue(byte[] row,byte[] family,byte[] qualifier,long acount,boolean writeToWAL) throws IOException
  这两个方法都需要列的坐标参数和增加值，除此之外两个方法只在是否有writeToWAL这个参数上的区别，writeToWAL这个参数可以设置是否打开预写日志，默认是打开的。
  比如我在上面创建的表中，使用单计数器对计数器’daily:hits’进行操作：

  // 创建HBase的配置类
  Configuration conf = HBaseConfiguration.create();
  // 创建表实例
  HTable table = new HTable(conf,"counters");
  // 对计数器进行加3操作
  long cnt1 = table.incrementColumnValue(Bytes.toBytes("xiao-ban-zhu")
  					,Bytes.toBytes("daily"),Bytes.toBytes("hits"),3);
  // 对计数器进行减1操作
  long cnt2 = table.incrementColumnValue(Bytes.toBytes("xiao-ban-zhu")
  					,Bytes.toBytes("daily"),Bytes.toBytes("hits"),-1);
  // 得到当前计数器的值，不做增减操作
  long current = table.incrementColumnValue(Bytes.toBytes("xiao-ban-zhu")
  					,Bytes.toBytes("daily"),Bytes.toBytes("hits"),0);
  

  与在shell中操作计数器一样，API也有相同的参数和相同的作用：使用正值则在原计数器的基础上增加相应的值，使用负值则在原计数器的基础上减去相应的值，如果使用0则获得当前计数器的值。

四、多计数器

• 单计数器每一次只允许操作一个计数器，如果一行中多个列都是计数器则需要将代码重复编写，因此HBase的HTable类提供了另外一个方法，可以一次操作同一行的多个计数器，方法签名如下：
  Result increment(Increment increment) throws IOException
  要使用该方法必须先创建Increment实例，同时往该实例填充必要的计数器信息，构造方法如下：
  Increment(byte[] row)
Increment(byte[] row,RowLock rowLock)
  创建Increment实例时需要传入一个行健，唯一标识操作这一行的一个或多个计数器。RowLock 实例则是创建用户自定义的锁实例，可以使得本次对所有计数器的操作全部在用户的控制下完成。
  当创建完Increment实例后需要往该实例中填充必要的计数器信息：列族、列名、值，它提供的方法如下：
  addColumn(byte[] family,byte[] qualifier,long acount)
  在上述例子中我们创建了三个列族，现在可以通过往Increment实例中填充信息，同时操作多个计数器：

  // 创建HBase的配置类
  Configuration conf = HBaseConfiguration.create();
  // 创建表实例
  HTable table = new HTable(conf,"counters");
  // 创建Increment实例
  Increment increment = new Increment(Bytes.toBytes("xiao-bang-zhu"));
  // 在"daily:hits"计数器上增加1
  increment.addColumn(Bytes.toBytes("daily"),Bytes.toBytes("hits"),1);
  // 在"weekly:hits"计数器上增加5
  increment.addColumn(Bytes.toBytes("weekly"),Bytes.toBytes("hits"),5);
  // 在"monthly:hits"计数器上减少10
  increment.addColumn(Bytes.toBytes("monthly"),Bytes.toBytes("hits"),-10);
  // 操作计数器
  Result result = tableincrement(increment);
  // 打印操作结果
  for(KeyValue kv:result.raw()){
  	System.out.println("Value: " + Bytes.toLong(ky.getValue()));
  }
  

五、总结

• 计数器是HBase非常简单实用的高级特性之一，经常用于各种实时统计的数据写入场景，比如实时的热词统计等。到目前为止，已经介绍了两种HBase的高级特性：过滤器和计数器，往后将继续介绍HBase较为复杂的高级特性-----协处理器。感谢你的阅读，如有错误请不吝赐教！
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