第3章 HBase Shell操作
3.1 基本操作
1．进入HBase客户端命令行
[lxl@hadoop102 hbase]$ bin/hbase shell
2．查看帮助命令
hbase(main):001:0> help
3．查看当前数据库中有哪些表
hbase(main):001:0> list TABLE 0 row(s) in 0.2530 seconds => []
3.2 表的操作
1．创建表
hbase(main):003:0> create 'student','info' 0 row(s) in 1.3670 seconds => Hbase::Table - student
2．插入数据到表
hbase(main):003:0> put 'student','1001','info:sex','male' hbase(main):004:0> put 'student','1001','info:age','18' hbase(main):005:0> put 'student','1002','info:name','Janna' hbase(main):006:0> put 'student','1002','info:sex','female' hbase(main):007:0> put 'student','1002','info:age','20'
3．扫描查看表数据
hbase(main):010:0> scan 'student' ROW COLUMN+CELL 1001 column=info:name, timestamp=1560293882038, value=xiannv 1001 column=info:sex, timestamp=1560293938473, value=female 1002 column=info:name, timestamp=1560293958558, value=xiantong 1002 column=info:sex, timestamp=1560293983958, value=male
hbase(main):014:0> scan 'student',{STARTROW=>'1001',STOPROW=>'1003'} ROW COLUMN+CELL 1001 column=info:name, timestamp=1560293882038, value=xiannv 1001 column=info:sex, timestamp=1560293938473, value=female 1002 column=info:name, timestamp=1560293958558, value=xiantong 1002 column=info:sex, timestamp=1560293983958, value=male
hbase(main):015:0> scan 'student',{STARTROW => '1001'} ROW COLUMN+CELL 1001 column=info:name, timestamp=1560293882038, value=xiannv 1001 column=info:sex, timestamp=1560293938473, value=female 1002 column=info:name, timestamp=1560293958558, value=xiantong 1002 column=info:sex, timestamp=1560293983958, value=male 1003 column=info:sex, timestamp=1560294341536, value=male
4．查看表结构
hbase(main):016:0> describe 'student' Table student is ENABLED student COLUMN FAMILIES DESCRIPTION {NAME => 'info', BLOOMFILTER => 'ROW', VERSIONS => '1', IN_MEMORY => 'false', KEEP_DELETED_CELLS => 'FALSE', DATA_BLOCK_ENCODING => 'NONE', TTL => 'FOREVER', COMPRESSION => 'NONE', MIN_VERSIONS => '0', BLOCKCA CHE => 'true', BLOCKSIZE => '65536', REPLICATION_SCOPE => '0'}
5．更新指定字段的数据
hbase(main):012:0> put 'student','1001','info:name','Nick' hbase(main):013:0> put 'student','1001','info:age','100'
6．查看“指定行”或“指定列族:列”的数据
hbase(main):011:0> get 'student','1001' COLUMN CELL info:name timestamp=1560293882038, value=xiannv info:sex timestamp=1560293938473, value=female
hbase(main):012:0> get 'student','1001','info:name' COLUMN CELL info:name timestamp=1560293882038, value=xiannv
7．统计表数据行数
hbase(main):021:0> count 'student'
8．删除数据
删除某rowkey的全部数据：
hbase(main):016:0> deleteall 'student','1001'
删除某rowkey的某一列数据：
hbase(main):017:0> delete 'student','1002','info:sex'
9．清空表数据
hbase(main):018:0> truncate 'student'
提示：清空表的操作顺序为先disable，然后再truncate。
10．删除表
首先需要先让该表为disable状态：
hbase(main):019:0> disable 'student'
然后才能drop这个表：
hbase(main):020:0> drop 'student'
提示：如果直接drop表，会报错：ERROR: Table student is enabled. Disable it first.
11．变更表信息
将info列族中的数据存放3个版本：
hbase(main):022:0> alter 'student',{NAME=>'info',VERSIONS=>3} hbase(main):022:0> get 'student','1001',{COLUMN=>'info:name',VERSIONS=>3}
操作：
hbase(main):018:0> alter 'student', {NAME=>'info',VERSIONS=>3} Updating all regions with the new schema... 1/1 regions updated. Done. 0 row(s) in 1.9710 seconds hbase(main):019:0> describe 'student' Table student is ENABLED student COLUMN FAMILIES DESCRIPTION {NAME => 'info', BLOOMFILTER => 'ROW', VERSIONS => '3', IN_MEMORY => 'false', KEEP_DELETED_CELLS => 'FALSE', DATA_BLOCK_ENCODING => 'NONE', TTL => 'FOREVER', COMPRESSION => 'NONE', MIN_VERSIONS => '0', BLOCKCA CHE => 'true', BLOCKSIZE => '65536', REPLICATION_SCOPE => '0'} 1 row(s) in 0.0150 seconds hbase(main):020:0> put 'student','1001','info:name','guangshen' 0 row(s) in 0.0080 seconds hbase(main):021:0> get 'student','1001','info:name' COLUMN CELL info:name timestamp=1560295375184, value=guangshen 1 row(s) in 0.0170 seconds hbase(main):022:0> get 'student','1001',{COLUMN=>'info:name',VERSIONS=>3} COLUMN CELL info:name timestamp=1560295375184, value=guangshen info:name timestamp=1560293882038, value=xiannv 1 row(s) in 0.0480 seconds hbase(main):023:0> put 'student','1001','info:name','chunlei' 0 row(s) in 0.0080 seconds hbase(main):024:0> get 'student','1001',{COLUMN=>'info:name',VERSIONS=>3} COLUMN CELL info:name timestamp=1560295467589, value=chunlei info:name timestamp=1560295375184, value=guangshen info:name timestamp=1560293882038, value=xiannv 1 row(s) in 0.0090 seconds hbase(main):025:0> put 'student','1001','info:name','wangjun' 0 row(s) in 0.0080 seconds hbase(main):026:0> get 'student','1001',{COLUMN=>'info:name',VERSIONS=>3} COLUMN CELL info:name timestamp=1560295506023, value=wangjun info:name timestamp=1560295467589, value=chunlei info:name timestamp=1560295375184, value=guangshen 1 row(s) in 0.0080 seconds
第4章 HBase数据结构
4.1 RowKey
与nosql数据库们一样,RowKey是用来检索记录的主键。访问HBASE table中的行，只有三种方式：
1.通过单个RowKey访问
2.通过RowKey的range（正则）
3.全表扫描
RowKey行键 (RowKey)可以是任意字符串(最大长度是64KB，实际应用中长度一般为 10-100bytes)，在HBASE内部，
RowKey保存为字节数组。存储时，数据按照RowKey的字典序(byte order)排序存储。设计RowKey时，要充分排序存储这个特性，将经常一起读取的行存储放到一起。(位置相关性)
4.2 Column Family
列族：HBASE表中的每个列，都归属于某个列族。列族是表的schema的一部 分(而列不是)，必须在使用表之前定义。列名都以列族作为前缀。例如 courses:history，courses:math都属于courses 这个列族。
4.3 Cell
由{rowkey, column Family:columu, 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贮。
关键字：无类型、字节码
4.4 Time Stamp
HBASE 中通过rowkey和columns确定的为一个存贮单元称为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，此时时间戳是精确到毫秒 的当前系统时间。时间戳也可以由客户显式赋值。如果应用程序要避免数据版 本冲突，就必须自己生成具有唯一性的时间戳。每个 cell中，不同版本的数据按照时间倒序排序，即最新的数据排在最前面。
为了避免数据存在过多版本造成的的管理 (包括存贮和索引)负担，HBASE提供 了两种数据版本回收方式。一是保存数据的最后n个版本，二是保存最近一段 时间内的版本（比如最近七天）。用户可以针对每个列族进行设置。
4.5 命名空间
命名空间的结构:
1) Table：表，所有的表都是命名空间的成员，即表必属于某个命名空间，如果没有指定，则在default默认的命名空间中。
2) RegionServer group：一个命名空间包含了默认的RegionServer Group。
3) Permission：权限，命名空间能够让我们来定义访问控制列表ACL（Access Control List）。例如，创建表，读取表，删除，更新等等操作。
4) Quota：限额，可以强制一个命名空间可包含的region的数量。
查看命名空间：
hbase(main):003:0> list_namespace
创建命名空间：
hbase(main):004:0> create_namespace 'bigdata'
将表创建在自定义的命名空间中：
hbase(main):006:0> create 'bigdata:student','info'
查看自定义命名空间中的表：
hbase(main):007:0> list TABLE bigdata:student student 2 row(s) in 0.0080 seconds => ["bigdata:student", "student"]
删除命名空间：（首先你得先删除命名空间中的表，否则会报错！）
hbase(main):008:0> drop_namespace 'bigdata'
第5章 HBase原理
5.1 读流程
HBase读数据流程如图3所示
图3所示 HBase读数据流程
1）Client先访问zookeeper，从meta表读取region的位置，然后读取meta表中的数据。meta中又存储了用户表的region信息；
2）根据namespace、表名和rowkey在meta表中找到对应的region信息；
3）找到这个region对应的regionserver；
4）查找对应的region；
5）先从MemStore找数据，如果没有，再到BlockCache里面读；
6）BlockCache还没有，再到StoreFile上读(为了读取的效率)；
7）如果是从StoreFile里面读取的数据，不是直接返回给客户端，而是先写入BlockCache，再返回给客户端。
在端口（http://hadoop102:16010/table.jsp?name=hbase:meta）中查看meta表所在的位置：
链接zookeeper,查看meta的存储位置：
[lxl@hadoop102 zookeeper-3.4.10]$ bin/zkCli.sh
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 2] get /hbase/meta-region-server ?regionserver:16020??O?[PBUF hadoop102?}????- cZxid = 0x500000030 ctime = Wed Jun 12 05:10:12 CST 2019 mZxid = 0x500000030 mtime = Wed Jun 12 05:10:12 CST 2019 pZxid = 0x500000030 cversion = 0 dataVersion = 0 aclVersion = 0 ephemeralOwner = 0x0 dataLength = 62 numChildren = 0
在hbase中查看meta存储的信息：
hbase(main):009:0> scan 'hbase:meta' ROW COLUMN+CELL bigdata:student,,1560298961661.c1d09e4ba7ff05adb8388 column=info:regioninfo, timestamp=1560298962242, value={ENCODED => c1d09e4ba7ff05adb8388529a48d992c, NAME => 'bigdata:student,,1560298961661.c1d09e4ba7ff05 529a48d992c. adb8388529a48d992c.', STARTKEY => '', ENDKEY => ''} bigdata:student,,1560298961661.c1d09e4ba7ff05adb8388 column=info:seqnumDuringOpen, timestamp=1560298962242, value=x00x00x00x00x00x00x00x02 529a48d992c. bigdata:student,,1560298961661.c1d09e4ba7ff05adb8388 column=info:server, timestamp=1560298962242, value=hadoop102:16020 529a48d992c. bigdata:student,,1560298961661.c1d09e4ba7ff05adb8388 column=info:serverstartcode, timestamp=1560298962242, value=1560287383451 529a48d992c. hbase:namespace,,1560287388965.d8793997d53ec389eefa4 column=info:regioninfo, timestamp=1560288011539, value={ENCODED => d8793997d53ec389eefa4efbce8b00df, NAME => 'hbase:namespace,,1560287388965.d8793997d53ec3 efbce8b00df. 89eefa4efbce8b00df.', STARTKEY => '', ENDKEY => ''} hbase:namespace,,1560287388965.d8793997d53ec389eefa4 column=info:seqnumDuringOpen, timestamp=1560288011539, value=x00x00x00x00x00x00x00x0B efbce8b00df. hbase:namespace,,1560287388965.d8793997d53ec389eefa4 column=info:server, timestamp=1560288011539, value=hadoop104:16020 efbce8b00df. hbase:namespace,,1560287388965.d8793997d53ec389eefa4 column=info:serverstartcode, timestamp=1560288011539, value=1560287762200 efbce8b00df. student,,1560298560640.cff5643f1df6fb44a31c72894f6cd column=info:regioninfo, timestamp=1560298584595, value={ENCODED => cff5643f1df6fb44a31c72894f6cdeb9, NAME => 'student,,1560298560640.cff5643f1df6fb44a31c72 eb9. 894f6cdeb9.', STARTKEY => '', ENDKEY => ''} student,,1560298560640.cff5643f1df6fb44a31c72894f6cd column=info:seqnumDuringOpen, timestamp=1560298584595, value=x00x00x00x00x00x00x00x02 eb9. student,,1560298560640.cff5643f1df6fb44a31c72894f6cd column=info:server, timestamp=1560298584595, value=hadoop103:16020 eb9. student,,1560298560640.cff5643f1df6fb44a31c72894f6cd column=info:serverstartcode, timestamp=1560298584595, value=1560287489969
在端口中查看表的存储位置：
读数据微观流程
5.2 写流程
Hbase写流程如图2所示
图2 HBase写数据流程
1）Client向HregionServer发送写请求；
2）HregionServer将数据写到HLog（write ahead log）。为了数据的持久化和恢复；
3）HregionServer将数据写到内存（MemStore）；
4）反馈Client写成功。
5.3 数据Flush过程
1）当MemStore数据达到阈值（默认是128M，老版本是64M），将数据刷到硬盘，将内存中的数据删除，同时删除HLog中的历史数据；
2）并将数据存储到HDFS中；
3）在HLog中做标记点。
hbase-default.xml:(hbase默认配置文件)
5.4 数据合并过程
1）当数据块达到4块，Hmaster触发合并操作，Region将数据块加载到本地，进行合并；
2）当合并的数据超过256M，进行拆分，将拆分后的Region分配给不同的HregionServer管理；
3）当HregionServer宕机后，将HregionServer上的hlog拆分，然后分配给不同的HregionServer加载，修改.META.；
4）注意：HLog会同步到HDFS。
hbase-default.xml:(hbase默认配置文件)
