HBase 的那一点知识

Posted 2021-04-19 架构师Java之路

1、HBase的存储结构是什么？该结构有什么优势？

HBase是列式存储数据库，列式存储数据库的出现主要基于这样一种假设：对于特定的查询，而不是所有的值都是必须的（即：可以只查询特定的列）。

另外，列式存储结构由于是基于列存储的，而列的数据类型天生是相似的，更加有利于压缩。

2、什么是HBase的短网址，举个栗子？

HBase短网址，即Hush,Hush允许用户将长网址映射为短网址（short URL）。现在国内有很多短网址提供商，比如新浪短网址，我输入：

http://www.chenjt.info/wp-login.php?redirect_to=http%3A%2F%2Fwww.chenjt.info%2Fwp-admin%2Fthemes.php&reauth=1

这么长的一个URL，然后通过短网址映射为：http://t.cn/RJPIcs2

其实这个原理很简单，就是让第三方做一个简单的映射关系，从而将长网址转为短网址。

3、HBase中的列族与列的特点，它们的个数有什么限制吗？列值有数据类型和长度限制吗？

一行有若干列，若干列又构成一个列族（column family）,这不仅有助于构建数据的语义边界，还有助于设置某些特性（比如压缩），或者指示它们存储在内存中。

一个列族的所有列存储在同一底层的存储文件里，这个存储文件叫做HFile。

列族的数量是有限制的：原因是，当前的实现中有少许的缺陷，使得列族的数量只限于几十或者更少。（注意：不要为一张表设置过多的列族，特别是当数据量大的列族和数据量小的列族混用）。

与列族的数量有限制相反，列的数量没有限制：一个列族里可以有数百万个列，列值也没有类型和长度的限定。

4、在HBase中如果某个列的之前存入了值，后面有些列没有存储值，数据会存储NULL值吗？还是没有占存储空间呢？

在某些固定模式的数据库中，如果没有值的地方必须存储NULL值，但是在HBase的存储架构中，可以干脆省略整个列，换句话说，空值是没有任何消耗的：它们不占用任何存储空间。

举个栗子：

Row Key	TimeStamp	Column “data:”	Column  “meta:” “minetype”            “size”		Column “counters:” “updates”
“row1”	t3	“{“name”:”lars”,”address”:…}”		“2323”	“1”
	t4	“{“name”:”lars”}”			“2”
	t5		“application/json”
	t6	“{“name”:”lars,”address”:…}”			“3”

上面的这些值由于插入的次数不同，并且存储在多个版本中，但是仍然能够看作是所有列以及这些列的最新版本（即每一列的最大tn）的组合。

5、HBase读取数据的模式？

(Table,RowKey, Family, Column, Timestamp) -> Value

通常，我们没有去指定Timestamp这时候，默认是用最新的时间戳（如果版本号大于1，即存储了多个时间戳的数据）。

6、关于HBase中的HFile和region

HFile：一个列族的所有列存储在同一个底层的存储文件里，这个存储文件叫做HFile（默认是64KB,涉及到HBase架构）。

Region:HBase中的region等同于数据库分区中的范围划分（range partion），它们可以被分配到若干台物理服务器上以均摊负载，因此提供了较强的扩展性。一个表初始的时候只有一个region,当用户开始向表中插入数据（这里应该是针对一个列族的存储单元，当已使用的存储空间大小超过了大小限制，region将发生拆分），系统会检查这个region的大小，如果超过最大值（默认是256M：如果表的数据量非常大，可以将该值提高）,会将region将发生拆分操作。

8、HBase中数据更新的流程

HBase中的预写日志（write-ahead log, WAL）,即每次更新数据时，都会将数据记录在提交日志（commit log）中，然后才将这些数据写入内存中的memstore（默认大小是64M）中，一旦内存保存的写入数据的累计大小超过了一个给定的最大值，系统就会将这些数据移出内存作为HFile文件刷写到磁盘中。数据移出内存之后，系统会丢失对应的提交日志，只保留未持久化到磁盘中的提交日志。

9、HBase中数据的读取是从哪里读取的？

HBase中数据的读取是两部分数据合并的结果：（1）memstore中还没有写入磁盘的数据；（2）磁盘上的存储文件。

10、HBase中memstore中数据刷写磁盘的方式

随着memstore中的数据不断的刷写到磁盘中，会产生越来越多的HFile文件，在HBase中，会将多个文件合并成一个较大的文件，而合并有两种类型：

minor合并（minor compaction）和major合并(major compaction)。

minor合并：将多个小文件重写为数量较大的大文件，减少存储文件的数量。major合并：将一个region中一个列族的若干个HFile重写为一个新HFile,该合并能够扫描所有的键/值对，顺序重写全部数据，重写数据的过程中略过了删除标记的数据（如果没有合并前，进行删除数据，只是将该数据标记为删除，在客户端读取时，会略过，但是实际上未删除）。上述的major合并，对于那些超过版本号限制的数据以及生存时间到期的数据，在重写数据时就不再写入磁盘中。

11、什么是大数据

“数十亿行×数百万列×数千个版本=TB级或PB级的存储”

12、集群中时间同步的方法

方法：在集群中运行NTP或同等功能的应用来同步集群的功能。

13、Linux文件句柄是什么？在HBase中需要注意什么？

命令：ulimit -n 可以查看一个进程中允许打开的最大文件句柄数量（系统默认值是1024）

 

看完本文有收获？请转发分享给更多人

关注 架构师Java之路，提升Java 技能

---