HBase业务实践

适合读者

2012年因为业务需求，我们的底层数据库从Mysql迁移到HBase上面，正好也亲身经历了HBase-Client从0.92到0.94变化。我们总结了一些业务上面使用HBase的办法，希望本文能够对业务上面刚刚使用HBase的人一些帮助，降低入门门槛。

准备工作

• HBase Toturial，需要对HBase有一定的了解
• Mysql 基础，需要对Mysql有一定的了解
• Java 基础，需要对Java有一点的了解

为什么需要HBase

优势：

• 再见了，分库分表。再见了，TDDL
• 更高性能的读和写。

不足：

• 没有SQL
• 没有iBtatis、Hibernate这些ORM工具，HBase的ORM目前还不成熟
• HBase的RowKey的设计要求比较高
• 需要自己构建索引表

HBase的使用

构建单例的HBaseFactory

构建单例的HBaseFactory，我们只需要关心三个事情

• hbase.zookeeper.quorum
• zookeeper.znode.parent
• HTablePool的maxSize

我们使用的是HTablePool构建一个HBaseFactory对象

*为什么使用HTablePool

HTablePool您可以看成JDBC的连接池，适合多线程使用环境，如果需要把连接“还”给连接池的话，只需要调用HTableInterface#close() 就可以了

HBaseFactory的Interface

 

 

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public interface HBaseFactory {     /**      * 通过 tableName 来获取这个 Table      */     HTableInterface getHTable(String tableName);       /**      * 关闭某个table      */     void closeHTable(HTableInterface hTableInterface);       /** only for unit test*/     boolean deleteTable(String tableName);     /** only for unit test*/     HTableDescriptor createTable(String tableName, int maxVersion); }

 

HBaseFactory的Implemention

 

 

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public class HBaseFactoryImpl implements HBaseFactory {       static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(HBaseFactoryImpl.class);       private HTablePool hTablePool = null;       private HBaseAdmin hBaseAdmin = null;       @Inject     public HBaseFactoryImpl(String quorum, String parent, int maxSize) {         checkArgument(isNotBlank(quorum));         checkArgument(isNotBlank(parent));         Configuration conf = HBaseConfiguration.create();         conf.set("hbase.zookeeper.quorum", quorum);         conf.set("zookeeper.znode.parent", parent);           conf.set("hbase.client.retries.number", "5");         conf.set("hbase.client.pause", "200");         conf.set("ipc.ping.interval", "3000");         conf.setBoolean("hbase.ipc.client.tcpnodelay", true);           hTablePool = new HTablePool(conf, maxSize);         try {             hBaseAdmin = new HBaseAdmin(conf);         } catch (Exception e) {             logger.error(e.getMessage(), e);             throw new IllegalStateException(e);         }     }       @Override     public HBaseAdmin getHBaseAdmin() {         return checkNotNull(hBaseAdmin);     }       @Override     public HTableInterface getHTable(String tableName) {         checkArgument(isNotBlank(tableName));         return checkNotNull(hTablePool.getTable(tableName));     }       @Override     public void closeHTable(HTableInterface hTableInterface) {         Closeables.closeQuietly(hTableInterface);     }       @Override     public boolean deleteTable(String tableName) {         checkArgument(isNotBlank(tableName));         try {             hBaseAdmin.disableTable(tableName);             hBaseAdmin.deleteTable(tableName);         } catch (IOException e) {             logger.error(e.getMessage(), e);             return false;         }         return true;     }       @Override     public HTableDescriptor createTable(String tableName, int maxVersion) {         return createTable(tableName, "cf", 0, maxVersion, null, null,                 null, 0);     }       protected HTableDescriptor createTable(             String tableName, String columnFamily, int lifetime,             int maxVersion, StoreFile.BloomType bloomType, String startKey,             String endKey, int numRegions) {           try {             checkArgument(!checkNotNull(hBaseAdmin).tableExists(tableName),                     "the table [%s] should not exist.", tableName);         } catch (IOException e) {             logger.error(e.getMessage(), e);             throw new IllegalStateException(e);         }           HColumnDescriptor cf = getCF(columnFamily, lifetime, maxVersion,                 bloomType);         HTableDescriptor table = new HTableDescriptor(tableName);         table.addFamily(cf);         try {             if (StringUtils.isNotBlank(startKey)                     && StringUtils.isNotBlank(endKey) && numRegions > 0)                 hBaseAdmin.createTable(table, Bytes.toBytes(startKey),                         Bytes.toBytes(endKey), numRegions);             else                 hBaseAdmin.createTable(table);         } catch (IOException e) {             logger.error(e.getMessage(), e);             throw new IllegalStateException(e);         }         return describeTable(tableName);     }       private HColumnDescriptor getCF(String columnFamily, int lifetime,                                     int maxVersion, StoreFile.BloomType bloomType) {         HColumnDescriptor cf = new HColumnDescriptor(columnFamily);         cf.setCompactionCompressionType(Compression.Algorithm.LZO);         cf.setCompressionType(Compression.Algorithm.LZO);         if (maxVersion > 0)             cf.setMaxVersions(maxVersion > 1000000 ? 1000000 : maxVersion);         if (lifetime > 0)             cf.setTimeToLive(lifetime);         if (null != bloomType)             cf.setBloomFilterType(bloomType);         else             cf.setBloomFilterType(StoreFile.BloomType.ROW);         return cf;     }       public HTableDescriptor describeTable(String tableName) {         try {             return checkNotNull(hBaseAdmin).getTableDescriptor(Bytes.toBytes(tableName));         } catch (Exception e) {             logger.error(e.getMessage(), e);             throw new IllegalStateException(e);         }     }       @PreDestroy     public void destroy() throws Exception {         Closeables.closeQuietly(hTablePool);         Closeables.closeQuietly(hBaseAdmin);     } }

 

Usage

 

 

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HTableInterface hTableInterface = null; try {     hTableInterface = hBaseFactory.getHTable("YOUR_TABLE_NAME");     // code here … } finally {     hBaseFactory.closeHTable(hTableInterface); }

 

Scan

1. StartRow&Cache如果不设置StartRow，那就会从头开始搜索，这样做的话速度就会很慢
   Cache能够保证一次搜索拿到内存的数据，否则您iterator一次就得走一次网络
2. 关于FilterPrefixFilter是最常用的filter，有个非常需要注意的点
   如果Rowkey是”123_1_00000“这样的，如果prefix是123_1，切记切记要记得写成123_1_

    

   其次要注意filter不要太多，最好不要超过2个

3. 关于分页在Mysql里面，常常需要用到分页，那么在HBase里面你该如何实现，使用PageFilter配合startRow，但是在Mysql里面常常会有一个总数的概念，切记切记HBase里面不要做类似Count的操作
4. 关于分布式流式处理比方说，现在有10台机器，需要同时处理1000万的数据，那么这个时候，我们就可以用到checkAndPut。就像Mysql里面的一个乐观锁一样。

具体的做法是：

• 我们通过PageFilter，SingleColumnValueFilter配合startRow获取一部分数据
• 然后用checkAndPut标记该数据正在处理
• 最后再用put标记该数据已经处理

HBase实战经验

向下兼容

开发过程中，难免需要加字段的，那这个时候，就需要代码、数据能够向下兼容。

比方说我们现在需要新增一个column，因为是新加的一列，原来的数据这列就是null，那么这时候从HBase里面读到的值就是null，所以写HBase代码一定要注意：

• 从HBase里面的数据一定要check null，如果是null，我就用一个默认值
• 代表元数据的DO类的默认值，最好不要是null，null永远不要存在在代码中
• 再一次强调，非常建议数据用String的方式存储，因为可视化的数据能够帮您解决很多问题

 

 

1 2	// firstNonNull 是 google guava Objects#firstNonNull 的方法，如果方法第一个参数是null，就返回第二个参数 Integer.parseInt(new String(firstNonNull(result.getValue(DEFAULT_COLUMN_FAMILIES, COLUMN), new byte[]{'0'})));

 

RowKey的设计

1. 建议使用String如果不是特殊要求，RowKey最好都是String。
   • 方便线上使用Shell查数据、排查错误
   • 更容易让数据均匀分布
   • 不必考虑存储成本
2. RowKey的长度尽量短如果RowKey太长话，第一是，存储开销会增加，影响存储效率；第二是，内存中Rowkey字段过长，内存的利用率会降低，这会降低索引命中率。

   一般的做法是：

   • 时间使用Long来表示
   • 尽量使用编码压缩
3. RowKey尽量散列RowKey的设计，最重要的是要保证散列，这样就会保证所有的数据都不都是在一个region上，避免做读写的时候负载将会集中在个别region上面。

   假设我们需要存储一个用户的所有微博（暂时不需要考虑时间倒排），这时候的RowKey的设计是UserId_WeiboId ，但是这样设计的话，UserId 的分布就很可能不均匀，因为RowKey是字符串排序的。

   有两种办法来解决这个问题

   • ReversesUserId字符串反转后存储
   • Hash或者ModUserIdMD5 后作取前6位为前缀加入到 UserId 前面
4. RowKey排序假设我们有个很多微博用户发微博，但是这个时候，我们要开辟一个“广场”，所有的微博都是按照时间倒排序展示在这个“广场”里。这个时候我们就得为原来的UserId_WeiboId建立一张索引表，并且这个表的Rowkey要和时间相关
   • Rowkey的设计可以使用当前时间 - 微博发表时间的 long 值作为 RowKey 的前缀
   • RowKey散列
   • 如果数据可以定期清理如果数据不是需要一直保存的话，就算所有数据落在一个region，因为按时间搜索会指定startRow，存储时候Rowkey也是连续的，所以速度也非常块，当然数据容量最好和DBA商量一下
   • 如果数据都需要保存把DayOfMonth作为前缀

     那么RowKey会是 DayOfMonth_(当前时间 - 微博发表时间)

     不过这样在代码实现上面的时候会有一些麻烦。

5. 关于事务目前HBase的Put，Delete操作都是事务的，但是如果您希望能够对好几个Table发起一连串操作并且希望是事务的话，目前还没有好的办法。所以HBase使用的时候，要有解决数据出错的觉悟
6. http://rdc.taobao.org/?p=457