HBase-HLog分析

HLog的全部实现在包:

org.apache.hadoop.hbase.regionserver.wal 中

 

相关的配置为

参数名	默认值	含义
hbase.regionserver.hlog.enabled	true	是否启用WAL
hbase.regionserver.hlog.writer.impl	SequenceFileLogWriter	HLog.Writer实现类
hbase.regionserver.hlog.reader.impl	SequenceFileLogReader	HLog.Reader实现类
hbase.regionserver.hlog.keyclass	HLogKey	HLog.Entry的key实现类
hbase.regionserver.wal.enablecompression	false	是否对日志压缩
io.file.buffer.size	4096	读取文件的buffer大小
hbase.regionserver.hlog.replication	1	复制类型
hbase.regionserver.hlog.blocksize	32M	文件系统块大小
hbase.regionserver.hlog.lowreplication.rolllimit	5	若低于副本数，尝试几次
hbase.regionserver.hlog.tolerable.lowreplication	??	未知
hbase.regionserver.maxlogs	32	最大日志个数
hbase.regionserver.logroll.multiplier	0.95	到HDFS块95%时回滚

hbase.regionserver.hlog.lowreplication.rolllimit

其中在Hlog.syncer方法中调用checkLowReplication方法用来判断是否hlog在hdfs上的副本数低于配置项，

若低于则requestLogRoll，最终调用logRollRequested方法，但是调用次数不超过默认5次

 

核心类HLog，负责创建读，写接口的实现，完成最终的写入数据，读数据等。

HLog.Reader  HLog读接口，实现类:SequenceFileLogReader

HLog.Writer    HLog写接口，实现类:SequenceFileLogWriter

HLog中包含了若干 HLog.Entry，Entry是一个K/V键值对

键为:HLogKey

值为:WALEdit

工具类:

    HLogSplitter(./hbase hlog命令实现类)

    Compressor(负责将input内容压缩到output中，或者input内容解压到output中)

WALActionsListener  日志的观察者监听类，当日志发生变化了可以触发观察者，比如replication功能就是实现了这个接口。 

 

HLog是一个二进制格式的文件，文件开头二进制信息:

SEQ0org.apache.hadoop.hbase.regionserver.wal.HLogKey0org.apache.hadoop.hbase.regionserver.wal.WALEdit

一个HLog文件如下:

 

 

这里注明了key和value使用的分别是HLogKey和WALEdit两个类

HLog中包含若干Entry，HLog是一个顺序的文件结构，没有索引，所有的Entry都是顺序挨个读取的。

HLog格式如下图：

 

 

HLog$Entry包含一个key，value
key:    HLogKey
value: WALEdit
Entry二进制内容如下:
1.总数据长度(hlogkey+waledit)
2.key长度
3.数据

 

HLogKey
1.变长int
2.编码后的region名字(若启用压缩则写入压缩后的内容)
3.表名(若启用压缩则写入压缩后的内容)
4.long长度的序列号
5.long长度的时间戳
6.1字节UUID标识(是否用默认的UUID标识)
7.UUID前8个字节
8.UUID后8个字节

 

WALEdit
1.int长度版本号
2.int长度KeyValue个数
3.遍历写入KeyValue(若启用压缩则写入压缩后的内容)
    3-1.KeyValue长度(int)
    3-2.KeyValue的二进制数据(4字节的key长，4字节的value长,2字节的rowkey长,key,1字节的family长，family,
        qualify，8字节的timestampe，1字节的keytype,变成long的memstoreMVC
4.socpe个数(若scope为null则写入0)
5.遍历写入每个scope(int长度)

 

 

HLog读取，写入的列子

	/**
	 * 读取HLog中的内容
	 * @throws IOException
	 */
	public void read()throws IOException {
		FileSystem fs = FileSystem.get(cfg);
		Path path = new Path("/test/hbase/hlog.1234567890");
		HLog.Reader reader = HLog.getReader(fs, path, cfg);
		HLog.Entry entry = reader.next();
		HLogKey key = entry.getKey();
		WALEdit edit = entry.getEdit();
		
		System.out.println( Bytes.toString(key.getEncodedRegionName()) );
		System.out.println( Bytes.toString(key.getTablename()) );
		System.out.println( key.getLogSeqNum() );
		System.out.println( key.getWriteTime() );
		System.out.println( key.getClusterId().toString() );
		
		List<KeyValue> list = edit.getKeyValues();
		for(KeyValue kv:list) {
			System.out.println(kv.toString());
		}
		while( (entry=reader.next()) !=null ) {
			System.out.println(entry);
		}
		
	}

 

 

 

	/**
	 * 将数据写入到HLog，用HLog.Writer直接写入数据
	 * @throws IOException
	 */
	public void write() throws IOException {
		FileSystem fs = FileSystem.get(cfg);
		Path path = new Path("/test/hbase/hlog.1234567890");
		HLog.Writer writer =  HLog.createWriter(fs, path, cfg);
		byte[] encodedRegionName = Bytes.toBytes("myregion");
		byte[] tablename = Bytes.toBytes("test");
		long logSeqNum = 100;
		long now = System.currentTimeMillis();
		UUID clusterId = UUID.randomUUID();
		
		HLogKey key1 = new HLogKey(encodedRegionName, tablename, logSeqNum, now, clusterId);
		WALEdit edit1 = new WALEdit();
		edit1.add(generator("key111111111111111111111111", "column", "a",System.currentTimeMillis(), new byte[] { '2' }));		
		HLog.Entry entry1 = new Entry(key1, edit1);
		
		HLogKey key2 = new HLogKey(encodedRegionName, tablename, 101L, now, UUID.randomUUID());
		WALEdit edit2 = new WALEdit();
		edit2.add(generator("key333333333333333333333333", "column", "b",System.currentTimeMillis(), VALUES));
		HLog.Entry entry2 = new Entry(key2, edit2);
		writer.append(entry2);
		writer.append(entry1);
		writer.sync();
		writer.close();
	}

 

	/**
	 * 使用HLog写入数据
	 * @throws IOException
	 */
	public void hlogWriter() throws IOException {
		FileSystem fs = FileSystem.get(cfg);
		String regionDir = "/test/hbase/hlog";
		HLog log = new HLog(fs, new Path(regionDir, "logs"), new Path(regionDir, "oldlogs"), cfg);
		byte[] tableName = Bytes.toBytes("test");
		byte[] startKey = Bytes.toBytes("aaaaa1111111111");
		byte[] endKey = Bytes.toBytes("zzzzz9999999999");
		HRegionInfo info = new HRegionInfo(tableName, startKey, endKey);

		WALEdit edit = new WALEdit();
		edit.add(generator("key333333333333333333333333", "column", "a",System.currentTimeMillis(), new byte[] { '2' }));
		edit.add(generator("key333333333333333333333333", "column", "b",System.currentTimeMillis(), VALUES));

		UUID uuid = UUID.randomUUID();
		long now = System.currentTimeMillis();
		HColumnDescriptor family = new HColumnDescriptor("column");
		HTableDescriptor descriptor = new HTableDescriptor();
		descriptor.addFamily(family);
		log.append(info, tableName, edit, uuid, now, descriptor);
		log.sync();
		log.hflush();
		log.hsync();
		log.close();
	}

  

	/**
	 * 生成KeyValue
	 * @param key
	 * @param column
	 * @param qualifier
	 * @param timestamp
	 * @param value
	 * @return
	 */
	public KeyValue generator(String key, String column, String qualifier,
			long timestamp, byte[] value) {
		byte[] keyBytes = Bytes.toBytes(key);
		byte[] familyBytes = Bytes.toBytes(column);
		byte[] qualifierBytes = Bytes.toBytes(qualifier);
		Type type = Type.Put;
		byte[] valueBytes = value;
		KeyValue kv = new KeyValue(keyBytes, 0, keyBytes.length, familyBytes,
				0, familyBytes.length, qualifierBytes, 0,
				qualifierBytes.length, timestamp, type, valueBytes, 0,
				valueBytes.length);
		return kv;
	}