大数据笔记（十三）——常见的NoSQL数据库之HBase数据库（A）

一.HBase的表结构和体系结构

　　1.HBase的表结构

　　把所有的数据存到一张表中。通过牺牲表空间，换取良好的性能。

　　HBase的列以列族的形式存在。每一个列族包括若干列

　　2.HBase的体系结构

　　主从结构：

　　　　主节点：HBase

　　　　从节点：RegionServer 包含多个Region，一个列族就是一个Region

HBase在ZK中保存数据
（*）配置信息、HBase集群结构信息
（*）表的元信息
（*）实现HBase的HA：high avaibility 高可用性

二.搭建HBase的本地模式和伪分布模式

　　1.解压:

tar -zxvf hbase-1.3.1-bin.tar.gz -C ~/training/

　　2.设置环境变量: vi ~/.bash_profile

HBASE_HOME=/root/training/hbase-1.3.1
export HBASE_HOME

PATH=$HBASE_HOME/bin:$PATH
export PATH

使文件生效：source ~/.bash_profile

　　

　　本地模式  不需要HDFS、直接把数据存在操作系统

hbase-env.sh

export JAVA_HOME=/root/training/jdk1.8.0_144

hbase-site.xml

<property>
    <name>hbase.rootdir</name>
    <value>file:///root/training/hbase-1.3.1/data</value>
</property>

　　伪分布模式

hbase-env.sh 添加下面这一行，使用自带的Zookeeper

export HBASE_MANAGES_ZK=true

hbase-site.xml 把本地模式的property删除，添加下列配置

<property>
　　
    <name>hbase.rootdir</name>
    <value>hdfs://192.168.153.11:9000/hbase</value>
</property>

<property>
    <name>hbase.cluster.distributed</name>
    <value>true</value>
</property>

<property>
    <!--Zookeeper的地址-->
    <name>hbase.zookeeper.quorum</name>
    <value>192.168.153.11</value>
</property>

<property>
    <!--数据冗余度-->
    <name>dfs.replication</name>
    <value>1</value>
</property>

regionservers

192.168.153.11

可以在web上查看

三.搭建HBase的全分布模式和HA

在putty中设置bigdata12 bigdata13 bigdata14 时间同步：date -s 2018-03-10

主节点：hbase-site.xml

<property>
    <name>hbase.rootdir</name>
    <value>hdfs://192.168.153.12:9000/hbase</value>
</property>

<property>
    <name>hbase.cluster.distributed</name>
    <value>true</value>
</property>

<property>
    <name>hbase.zookeeper.quorum</name>
    <value>192.168.153.12</value>
</property>

<property>
    <name>dfs.replication</name>
    <value>2</value>
</property>            

<property>
    <!--解决时间不同步的问题：允许的时间误差最大值-->
    <name>hbase.master.maxclockskew</name>
    <value>180000</value>
</property>

regionservers

192.168.154.13
192.168.153.14

拷贝到13和14上：

scp -r hbase-1.3.1/ root@bigdata13:/root/training
scp -r hbase-1.3.1/ root@bigdata14:/root/training

四.HBase在Zookeeper中保存的数据和HA的实现

HA的实现：

不需要额外配置，只用在其中一个从节点上单点启动Hmaster
bigdata13:hbase-daemon.sh start master

五.操作HBase

　　1.Web Console网页：端口：16010

2.命令行

　　开启hbase: start-hbase.sh

开启hbase shell

建表：

hbase(main):001:0> create 'students','info','grade' //创建表
0 row(s) in 1.7020 seconds

=> Hbase::Table - students
hbase(main):002:0> desc 'students' //查看表结构
Table students is ENABLED
students
COLUMN FAMILIES DESCRIPTION
{NAME => 'grade', BLOOMFILTER => 'ROW', VERSIONS => '', IN_MEMORY => 'false', KEEP_DELETED_CELLS => 'FALSE', DATA_BLOCK_ENCODIN
G => 'NONE', TTL => 'FOREVER', COMPRESSION => 'NONE', MIN_VERSIONS => '', BLOCKCACHE => 'true', BLOCKSIZE => '', REPLICATI
ON_SCOPE => ''}
{NAME => 'info', BLOOMFILTER => 'ROW', VERSIONS => '', IN_MEMORY => 'false', KEEP_DELETED_CELLS => 'FALSE', DATA_BLOCK_ENCODING
 => 'NONE', TTL => 'FOREVER', COMPRESSION => 'NONE', MIN_VERSIONS => '', BLOCKCACHE => 'true', BLOCKSIZE => '', REPLICATIO
N_SCOPE => ''}
2 row(s) in 0.2540 seconds

hbase(main):003:0> describe 'students'
Table students is ENABLED
students
COLUMN FAMILIES DESCRIPTION
{NAME => 'grade', BLOOMFILTER => 'ROW', VERSIONS => '', IN_MEMORY => 'false', KEEP_DELETED_CELLS => 'FALSE', DATA_BLOCK_ENCODIN
G => 'NONE', TTL => 'FOREVER', COMPRESSION => 'NONE', MIN_VERSIONS => '', BLOCKCACHE => 'true', BLOCKSIZE => '', REPLICATI
ON_SCOPE => ''}
{NAME => 'info', BLOOMFILTER => 'ROW', VERSIONS => '', IN_MEMORY => 'false', KEEP_DELETED_CELLS => 'FALSE', DATA_BLOCK_ENCODING
 => 'NONE', TTL => 'FOREVER', COMPRESSION => 'NONE', MIN_VERSIONS => '', BLOCKCACHE => 'true', BLOCKSIZE => '', REPLICATIO
N_SCOPE => ''}
2 row(s) in 0.0240 seconds

desc和describe的区别：

desc是SQL*PLUS语句

describe是SQL语句

分析students表的结构

查看有哪些表：list

插入数据：put

put 'students','stu001','info:name','Tom'
put 'students','stu001','info:age',''
put 'students','stu001','grade:math',''
put 'students','stu002','info:name','Mary'
put 'students','stu002','info:age',''

查询数据：

scan 相当于：select * from students

get   相当于  select * from students where rowkey=??

清空表中的数据

delete DML（可以回滚）

truncate DDL（不可以回滚）

补充：DDL：数据定义语言，如 create/alter/drop/truncate/comment/grant等
DML：数据操作语言，如select/delete/insert/update/explain plan等
DCL：数据控制语言，如commit/roollback
2、delete会产生碎片；truncate不会
3、delete不会释放空间；truncate会
4、delete可以闪回（flashback），truncate不可以闪回

truncate 'students' -----> 本质： 先删除表，再重建

日志：

Truncating 'students' table (it may take a while):
- Disabling table...
- Truncating table...
0 row(s) in 4.0840 seconds

　　3.JAVA API

修改etc文件：C:\Windows\System32\drivers\etc

添加一行：192.168.153.11 bigdata11

TestHBase.java

package demo;

import java.io.IOException;

import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.hbase.HColumnDescriptor;
import org.apache.hadoop.hbase.HTableDescriptor;
import org.apache.hadoop.hbase.MasterNotRunningException;
import org.apache.hadoop.hbase.TableName;
import org.apache.hadoop.hbase.ZooKeeperConnectionException;
import org.apache.hadoop.hbase.client.Get;
import org.apache.hadoop.hbase.client.HBaseAdmin;
import org.apache.hadoop.hbase.client.HTable;
import org.apache.hadoop.hbase.client.Put;
import org.apache.hadoop.hbase.client.Result;
import org.apache.hadoop.hbase.client.ResultScanner;
import org.apache.hadoop.hbase.client.Scan;
import org.apache.hadoop.hbase.util.Bytes;
import org.junit.Test;

import io.netty.util.internal.SystemPropertyUtil;

/**
 * 1.需要一个jar包： hamcrest-core-1.3.jar
 * 2.修改windows host文件
 * C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts
 * 192.168.153.11 bigdata11
 * @author YOGA
 *
 */
public class TestHBase {

    @Test
    public void testCreateTable() throws Exception{
        //配置ZK的地址信息
        Configuration conf = new Configuration();
        //hbase-site.xml文件里
        conf.set("hbase.zookeeper.quorum", "192.168.153.11");

        //得到HBsase客户端
        HBaseAdmin client = new HBaseAdmin(conf);

        //创建表的描述符
        HTableDescriptor htd = new HTableDescriptor(TableName.valueOf("mytable"));

        //添加列族
        htd.addFamily(new HColumnDescriptor("info"));
        htd.addFamily(new HColumnDescriptor("grade"));

        //建表
        client.createTable(htd);

        client.close();
    }

    @Test
    public void testPut() throws Exception{
        //配置ZK的地址信息
        Configuration conf = new Configuration();
        conf.set("hbase.zookeeper.quorum", "192.168.153.11");

        //得到HTable客户端
        HTable client = new HTable(conf, "mytable");

        //构造一个Put对象，参数：rowKey
        Put put = new Put(Bytes.toBytes("id001"));
        //put.addColumn(family, //列族
        //              qualifier, //列
        //              value)  ֵ//列对应的值
        put.addColumn(Bytes.toBytes("info"), Bytes.toBytes("name"), Bytes.toBytes("Tom"));

        client.put(put);
        //client.put(List<Put>);
        client.close();
    }

    @Test
    public void testGet() throws Exception{
        //配置ZK的地址信息
        Configuration conf = new Configuration();
        conf.set("hbase.zookeeper.quorum", "192.168.153.11");

        //得到HTable客户端
        HTable client  = new HTable(conf, "mytable");

        //构造一个Get对象
        Get get = new Get(Bytes.toBytes("id001"));

        //查询
        Result result = client.get(get);

        //取出数据
        String name = Bytes.toString(result.getValue(Bytes.toBytes("info"), Bytes.toBytes("name")));
        System.out.println(name);

        client.close();
    }

    @Test
    public void testScan() throws Exception{
        //配置ZK的地址信息
        Configuration conf = new Configuration();
        conf.set("hbase.zookeeper.quorum", "192.168.153.11");

        //得到HTable客户端
        HTable client = new HTable(conf, "mytable");

        //定义一个扫描器
        Scan scan = new Scan();
        //scan.setFilter(filter); 定义一个过滤器

        //通过扫描器查询数据
        ResultScanner rScanner = client.getScanner(scan);

        for (Result result : rScanner) {
            String name = Bytes.toString(result.getValue(Bytes.toBytes("info"), Bytes.toBytes("name")));
            System.out.println(name);
        }
    }
}

执行以上test，结果（最后一个）