Hbase入门学习——表模型及API操作

亦凉 2024-04-18 10:37 58阅读 0赞

# 什么是Hbase? #

Hbase是一个利用在HDFS做文件存储,利用mapReduce做数据处理，zookeeper做服务协同的一个高可靠性、高性能、列存储、可伸缩、多版本的 NoSQL 的分布式数据存储系统，实现对大型数据的实时、随机的读写访问。

以下部分API操作代码转载自  
http://blog.itpub.net/31506529/viewspace-2214159/

**Hbase的表结构模型**  
不说废话，先上图  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxNzAwMDMw_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
跟关系型数据库不同，hbase在建立的时候列是不必确定的，而是在创建数据的时候动态的创建列。因为Hbase中引入了**列族**的概念

# 什么是列族 #

**列族**：可以理解为一组列的集合，  
为什么要有多个列族呢？  
![在这里插入图片描述][20190905151531352.png]可  
以看这张图，不同的数据可能拥有的列族是不一样的，一张简历表可以由几个列族组成（列族越少越好，最好不要超过三个），且列族是在创建表格时就确定了的。

**列名的命名**：按照约定，列名由其列族前缀和限定符组成。courses:history 和 courses:math 都是 courses 列族的成员，冒号字符（:）从列族限定符分隔列族。

**Rowkey**：的概念和mysql中的主键是完全一样的，Hbase使用Rowkey来唯一的区分某一行的数据。

Hbase只支持3中**查询方式**：  
1、基于Rowkey的单行查询  
2、基于Rowkey的范围扫描  
3、全表扫描

# TimeStamp #

HBase 中通过 rowkey 和 columns 确定的为一个存储单元称为 cell。每个 cell 都保存着同一份 数据的多个版本。版本通过时间戳来索引。时间戳的类型是 64 位整型。时间戳可以由 hbase(在数据写入时自动)赋值  
简而言之，数据多版本就是靠它实现的！

hbase 提供了两种数据版 本回收方式：  
　　保存数据的最后 n 个版本  
　　保存最近一段时间内的版本（设置数据的生命周期 TTL）。  
**Cell**  
由\{row key，columnFamily，version\} 唯一确定的单元。cell中的数据是没有类型的，全部是字节码形式存储。当数据不存在时，是不会占用cell的。

# java操作Hbase API #

定义常量

static Configuration config = null;
      8 	private Connection connection = null;
      9 	private Table table = null;

## 初始化配置 ##

@Before
     12 	public void init() throws Exception { 
     13 		config = HBaseConfiguration.create();// 配置
     14 		config.set("hbase.zookeeper.quorum", "192.168.33.61");// zookeeper地址
     15 		config.set("hbase.zookeeper.property.clientPort", "2181");// zookeeper端口
     16 		connection = ConnectionFactory.createConnection(config);
     17 	Table	table = connection.getTable(TableName.valueOf("dept"));//获取dept表
     18 	}

## 创建数据库表dept，并增加列族info和subdep\*\* ##

public void createTable() throws Exception { 
     27 		// 创建表管理类
     28 		HBaseAdmin admin = new HBaseAdmin(config); // hbase表管理
     29 		// 创建表描述类
     30 		TableName tableName = TableName.valueOf("dept"); // 表名称
                 if(!admin.tableExists(tableName )){ //如果表名不存在
                 HTableDescriptor desc = new HTableDescriptor(tableName);//表描述类
     32 		// 创建列族的描述类
     33 		HColumnDescriptor family = new HColumnDescriptor("info"); // 列族
     34 		// 将列族添加到表中
     35 		desc.addFamily(family);
     36 		HColumnDescriptor family2 = new HColumnDescriptor("subdept"); // 列族
     37 		// 将列族添加到表中
     38 		desc.addFamily(family2);
     39 		// 创建表
     40 		admin.createTable(desc); // 创建表
     41 		System.out.println("创建表成功！");
                 }
     42 	}

## 删除表 ##

TableName tn = TableName.valueOf(tableName);
               if (admin.tableExists(tn)) { 
                  admin.disableTable(tn);//删除表前必须将表设置disable无效状态
                   admin.deleteTable(tn);//删除表
                   logger.info("删除表<" + tableName + ">成功!");
               } else { 
                   logger.warn(tableName + "表不存在 !删除失败！");
               }

## 单条插入 ##

@Test
     public void insertOneData() throws IOException { 
         //new 一个列 ，hgs_000为row key
         Put put = new Put(Bytes.toBytes("hgs_000"));
         //下面三个分别为，列族，列名，列值
         put.addColumn(Bytes.toBytes("testfm"),Bytes.toBytes("name") , Bytes.toBytes("hgs"));
         TableName tableName = TableName.valueOf("test");
         //得到 table
         Table table = conn.getTable(tableName);
         //执行插入
         table.put(put);            
     }

## 插入多个列 ##

@Test
        public void insertManyData() throws IOException { 
            Table table = conn.getTable(TableName.valueOf("test"));
            List<Put> puts = new ArrayList<Put>();
            Put put1 = new Put(Bytes.toBytes("hgs_001"));//填充row_key
            put1.addColumn(Bytes.toBytes("testfm"),Bytes.toBytes("name") , Bytes.toBytes("wd"));
             
            Put put2 = new Put(Bytes.toBytes("hgs_001"));
            put2.addColumn(Bytes.toBytes("testfm"),Bytes.toBytes("age") , Bytes.toBytes("25"));
             
            Put put3 = new Put(Bytes.toBytes("hgs_001"));
            put3.addColumn(Bytes.toBytes("testfm"),Bytes.toBytes("weight") , Bytes.toBytes("60kg"));
             
            Put put4 = new Put(Bytes.toBytes("hgs_001"));
            put4.addColumn(Bytes.toBytes("testfm"),Bytes.toBytes("sex") , Bytes.toBytes("男"));
            puts.add(put1);
            puts.add(put2);
            puts.add(put3);
            puts.add(put4);    
            table.put(puts);
            table.close();
    }

## 同一条数据的插入 ##

@Test
       public void singleRowInsert() throws IOException { 
           Table table = conn.getTable(TableName.valueOf("test"));
            
           Put put1 = new Put(Bytes.toBytes("hgs_005"));
            
           put1.addColumn(Bytes.toBytes("testfm"),Bytes.toBytes("name") , Bytes.toBytes("cm"));     
           put1.addColumn(Bytes.toBytes("testfm"),Bytes.toBytes("age") , Bytes.toBytes("22"));      
           put1.addColumn(Bytes.toBytes("testfm"),Bytes.toBytes("weight") , Bytes.toBytes("88kg"));
           put1.addColumn(Bytes.toBytes("testfm"),Bytes.toBytes("sex") , Bytes.toBytes("男"));   
            
           table.put(put1);
           table.close();
       }

## 数据的更新 ##

hbase对数据只有追加，没有更新，但是查询的时候会把最新的数据返回给哦我们

@Test
     public void updateData() throws IOException { 
         Table table = conn.getTable(TableName.valueOf("test"));
         Put put1 = new Put(Bytes.toBytes("hgs_002"));
         put1.addColumn(Bytes.toBytes("testfm"),Bytes.toBytes("weight") , Bytes.toBytes("63kg"));
         table.put(put1);
         table.close();
     }

## 删除数据 ##

@Test
      public void deleteData() throws IOException { 
          Table table = conn.getTable(TableName.valueOf("test"));
          //参数为 row key
          //删除一列
          Delete delete1 = new Delete(Bytes.toBytes("hgs_000"));
          delete1.addColumn(Bytes.toBytes("testfm"), Bytes.toBytes("weight"));
          //删除多列
          Delete delete2 = new Delete(Bytes.toBytes("hgs_001"));
          delete2.addColumns(Bytes.toBytes("testfm"), Bytes.toBytes("age"));
          delete2.addColumns(Bytes.toBytes("testfm"), Bytes.toBytes("sex"));
          //删除某一行的列族内容
          Delete delete3 = new Delete(Bytes.toBytes("hgs_002"));
          delete3.addFamily(Bytes.toBytes("testfm"));
           
          //删除一整行
          Delete delete4 = new Delete(Bytes.toBytes("hgs_003"));
          table.delete(delete1);
          table.delete(delete2);
          table.delete(delete3);
          table.delete(delete4);
          table.close();
      }

## 查询 ##

@Test
       public void querySingleRow() throws IOException { 
           Table table = conn.getTable(TableName.valueOf("test"));
           //获得一行
           Get get = new Get(Bytes.toBytes("hgs_000"));
           Result set = table.get(get);
           Cell[] cells  = set.rawCells();
           for(Cell cell : cells) { 
               System.out.println(Bytes.toString(cell.getQualifierArray(), cell.getQualifierOffset(), cell.getQualifierLength())+"::"+
                               Bytes.toString(cell.getValueArray(), cell.getValueOffset(), cell.getValueLength()));
           }
           table.close();
           //Bytes.toInt(result.getValue(Bytes.toBytes("info"), Bytes.toBytes("password")))
            
       }

## 全表扫描 ##

@Test
     public void scanTable() throws IOException { 
         Table table = conn.getTable(TableName.valueOf("test"));
         Scan scan = new Scan();
         //scan.addFamily(Bytes.toBytes("info"));
         //scan.addColumn(Bytes.toBytes("info"), Bytes.toBytes("password"));
         //scan.setStartRow(Bytes.toBytes("wangsf_0"));
         //scan.setStopRow(Bytes.toBytes("wangwu"));
         ResultScanner rsacn = table.getScanner(scan);
         for(Result rs:rsacn) { 
             String rowkey = Bytes.toString(rs.getRow());
             System.out.println("row key :"+rowkey);
             Cell[] cells  = rs.rawCells();
             for(Cell cell : cells) { 
                 System.out.println(Bytes.toString(cell.getQualifierArray(), cell.getQualifierOffset(), cell.getQualifierLength())+"::"+
                                 Bytes.toString(cell.getValueArray(), cell.getValueOffset(), cell.getValueLength()));
             }
             System.out.println("-----------------------------------------");
         }
     }

## 过滤器 ##

//列值过滤器
        public void singColumnFilter() throws IOException { 
            Table table = conn.getTable(TableName.valueOf("test"));
            Scan scan = new Scan();
            //下列参数分别为，列族，列名，比较符号，值
            SingleColumnValueFilter filter =  new SingleColumnValueFilter( Bytes.toBytes("testfm"),  Bytes.toBytes("name"),
                     CompareOperator.EQUAL,  Bytes.toBytes("wd")) ;
            scan.setFilter(filter);
            ResultScanner scanner = table.getScanner(scan);
            for(Result rs:scanner) { 
                String rowkey = Bytes.toString(rs.getRow());
                System.out.println("row key :"+rowkey);
                Cell[] cells  = rs.rawCells();
                for(Cell cell : cells) { 
                    System.out.println(Bytes.toString(cell.getQualifierArray(), cell.getQualifierOffset(), cell.getQualifierLength())+"::"+
                                    Bytes.toString(cell.getValueArray(), cell.getValueOffset(), cell.getValueLength()));
                }
                System.out.println("-----------------------------------------");
            }
        }

## row key过滤器 ##

@Test
      public void rowkeyFilter() throws IOException { 
          Table table = conn.getTable(TableName.valueOf("test"));
          Scan scan = new Scan();
          RowFilter filter = new RowFilter(CompareOperator.EQUAL,new RegexStringComparator("^hgs_00*"));
          scan.setFilter(filter);
          ResultScanner scanner  = table.getScanner(scan);
          for(Result rs:scanner) { 
              String rowkey = Bytes.toString(rs.getRow());
              System.out.println("row key :"+rowkey);
              Cell[] cells  = rs.rawCells();
              for(Cell cell : cells) { 
                  System.out.println(Bytes.toString(cell.getQualifierArray(), cell.getQualifierOffset(), cell.getQualifierLength())+"::"+
                                  Bytes.toString(cell.getValueArray(), cell.getValueOffset(), cell.getValueLength()));
              }
              System.out.println("-----------------------------------------");
          }
      }

## 列名前缀过滤器 ##

@Test
       public void columnPrefixFilter() throws IOException { 
           Table table = conn.getTable(TableName.valueOf("test"));
           Scan scan = new Scan();
           ColumnPrefixFilter filter = new ColumnPrefixFilter(Bytes.toBytes("name"));
           scan.setFilter(filter);
           ResultScanner scanner  = table.getScanner(scan);
           for(Result rs:scanner) { 
               String rowkey = Bytes.toString(rs.getRow());
               System.out.println("row key :"+rowkey);
               Cell[] cells  = rs.rawCells();
               for(Cell cell : cells) { 
                   System.out.println(Bytes.toString(cell.getQualifierArray(), cell.getQualifierOffset(), cell.getQualifierLength())+"::"+
                                   Bytes.toString(cell.getValueArray(), cell.getValueOffset(), cell.getValueLength()));
               }
               System.out.println("-----------------------------------------");
           }
       }

## 过滤器集合 ##

@Test
     public void FilterSet() throws IOException { 
         Table table = conn.getTable(TableName.valueOf("test"));
         Scan scan = new Scan();
         FilterList list = new FilterList(Operator.MUST_PASS_ALL);
         SingleColumnValueFilter filter1 =  new SingleColumnValueFilter( Bytes.toBytes("testfm"),  Bytes.toBytes("age"),
                 CompareOperator.GREATER,  Bytes.toBytes("23")) ;
         ColumnPrefixFilter filter2 = new ColumnPrefixFilter(Bytes.toBytes("weig"));
         list.addFilter(filter1);
         list.addFilter(filter2);
          
         scan.setFilter(list);
         ResultScanner scanner  = table.getScanner(scan);
         for(Result rs:scanner) { 
             String rowkey = Bytes.toString(rs.getRow());
             System.out.println("row key :"+rowkey);
             Cell[] cells  = rs.rawCells();
             for(Cell cell : cells) { 
                 System.out.println(Bytes.toString(cell.getQualifierArray(), cell.getQualifierOffset(), cell.getQualifierLength())+"::"+
                                 Bytes.toString(cell.getValueArray(), cell.getValueOffset(), cell.getValueLength()));
             }
             System.out.println("-----------------------------------------");
         }
          
     }
     @After
     public void closeConn() throws IOException { 
         conn.close();
     }
    }

# 查询是分成Scan和get两种的 #

按指定rowkey获取唯一一条记录：get方法。  
按指定条件获取一批记录：scan方法。  
实现条件查询功能使用的就是scan方式，scan在使用时有以下几点值的注意：

scan可以通过setCaching与setBatch方法提高速度（以空间换时间）  
scan可以通过setStartRow与setEndRow来限定范围。范围越小，性能越高。  
scan可以通过setFilter方法添加过滤器，这也是分页(性能差)、多条件查询的基础。

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