Hbase的连接池--HTablePool被Deprecated之后

 

说明：

最近两天在调研HBase的连接池，有了一些收获，特此记录下来。

本文先将官方文档（http://hbase.apache.org/book.html）9.3.1.1节翻译，方便大家阅读，然后查阅了关键类HConnectionManager的Developer API（http://hbase.apache.org/devapidocs/index.html） 做了一些总结。 

最后介绍一些阅读0.96、0.98及最新源码的精彩发现。

 

1.连接

HTable是HBase的client，负责从meta表中找到目标数据所在的RegionServers，当定位到目标RegionServers后，client直接和RegionServers交互，而不比再经过master。

HTable实例并不是线程安全的。如果有过多的线程尝试与单个HTable实例通信，那么写缓冲器可能会崩溃，这是可以使用HTablePool类进行操作。

当需要创建HTable实例时，明智的做法是使用相同的HBaseConfiguration实例，这使得共享连接到RegionServers的ZK和socket实例，例如，应该使用这样的代码：

HBaseConfiguration conf = HBaseConfiguration.create();
HTable table1 = new HTable(conf, "myTable");
HTable table2 = new HTable(conf, "myTable");

而不是这样的代码：

HBaseConfiguration conf1 = HBaseConfiguration.create();
HTable table1 = new HTable(conf1, "myTable");
HBaseConfiguration conf2 = HBaseConfiguration.create();
HTable table2 = new HTable(conf2, "myTable");

2.连接池

当面对多线程访问需求时，我们可以预先建立HConnection，参见以下代码：

Example 9.1. Pre-Creating a HConnection

// Create a connection to the cluster.
HConnection connection = HConnectionManager.createConnection(Configuration);
HTableInterface table = connection.getTable("myTable");
// use table as needed, the table returned is lightweight
table.close();
// use the connection for other access to the cluster
connection.close();

构建HTableInterface实现是非常轻量级的，并且资源是可控的。

注意：

HTablePool是HBase连接池的老用法，该类在0.94，0.95和0.96中已经不建议使用，在0.98.1版本以后已经移除。

3.HConnectionManager

 

该类是连接池的关键，专门介绍。

HConnectionManager是一个不可实例化的类，专门用于创建HConnection。

最简单的创建HConnection实例的方式是HConnectionManager.createConnection(config)，该方法创建了一个连接到集群的HConnection实例，该实例被创建的程序管理。通过这个HConnection实例，可以使用HConnection.getTable(byte[])方法取得HTableInterface implementations的实现，

例如：

 HConnection connection = HConnectionManager.createConnection(config);
            HTableInterface table = connection.getTable("tablename");
            try {
                // Use the table as needed, for a single operation and a single thread
            } finally {
                table.close();
                connection.close();
            }  

3.1构造函数

无，不可实例化。

3.2常用方法

（1）static HConnection  createConnection(org.apache.hadoop.conf.Configuration conf)创建一个新的HConnection实例。

该方法绕过了常规的HConnection生命周期管理，常规是通过getConnection(Configuration)来获取连接。调用方负责执行Closeable.close()来关闭获得的连接实例。

推荐的创建HConnection的方法是：

        HConnection connection = HConnectionManager.createConnection(conf); 

        HTableInterface table = connection.getTable("mytable"); 

        table.get(...);

         ... 

        table.close(); 

        connection.close();

 

（2）public static HConnection getConnection(org.apache.hadoop.conf.Configuration conf)

根据conf获取连接实例。如果没有对应的连接实例存在，该方法创建一个新的连接。

注意：该方法在0.96和0.98版本中都被Deprecated了，不建议使用，但是在最新的未发布代码版本中又复活了！！！

 

3.3实例代码

package com.bigdata.dbhbase096;

import java.io.IOException;

import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.hbase.Cell;
import org.apache.hadoop.hbase.CellUtil;
import org.apache.hadoop.hbase.HBaseConfiguration;
import org.apache.hadoop.hbase.client.HConnection;
import org.apache.hadoop.hbase.client.HConnectionManager;
import org.apache.hadoop.hbase.client.HTableInterface;
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;

public class ConnectionPoolTest {
    private static final String QUORUM = "compute1";
    private static final String CLIENTPORT = "2181";
    private static final String TABLENAME = "minifiletable4";
    private static Configuration conf = null;
    private static HConnection conn = null;

    static{
        try {
            conf =  HBaseConfiguration.create();
            conf.set("hbase.zookeeper.quorum", QUORUM);
            conf.set("hbase.zookeeper.property.clientPort", CLIENTPORT);
            conn = HConnectionManager.createConnection(conf);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }    

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        HTableInterface htable = ConnectionPoolTest.conn.getTable(TABLENAME);
        try {
            Scan scan = new Scan();
            ResultScanner rs = htable.getScanner(scan);
            for (Result r : rs.next(5)) {
                for (Cell cell : r.rawCells()) {
                    System.out.println("Rowkey : " + Bytes.toString(r.getRow())
                            + "   Familiy:Quilifier : "
                            + Bytes.toString(CellUtil.cloneQualifier(cell))
                            + "   Value : "
                            + Bytes.toString(CellUtil.cloneValue(cell))
                            + "   Time : " + cell.getTimestamp());
                }
            }
        } finally {
            htable.close();
        }

    }
}

4.阅读源码的新发现

 

4.1消失的HConnectionManager.getConnection

 

　　从0.96和0.98版本HConnectionManager的源码中可以看到

  static final Map<HConnectionKey, HConnectionImplementation> CONNECTION_INSTANCES;  

就是连接池，连接池中的每个连接用HConnectionKey来标识，然而，HConnectionManager源码中所有涉及CONNECTION_INSTANCES的方法全都被Deprcated了。

我们来看已经被Deprecated的getConnection方法：

/**
   * Get the connection that goes with the passed <code>conf</code> configuration instance.
   * If no current connection exists, method creates a new connection and keys it using
   * connection-specific properties from the passed {@link Configuration}; see
   * {@link HConnectionKey}.
   * @param conf configuration
   * @return HConnection object for <code>conf</code>
   * @throws ZooKeeperConnectionException
   */
  @Deprecated
  public static HConnection getConnection(final Configuration conf)
  throws IOException {
    HConnectionKey connectionKey = new HConnectionKey(conf);
    synchronized (CONNECTION_INSTANCES) {
      HConnectionImplementation connection = CONNECTION_INSTANCES.get(connectionKey);
      if (connection == null) {
        connection = (HConnectionImplementation)createConnection(conf, true);
        CONNECTION_INSTANCES.put(connectionKey, connection);
      } else if (connection.isClosed()) {
        HConnectionManager.deleteConnection(connectionKey, true);
        connection = (HConnectionImplementation)createConnection(conf, true);
        CONNECTION_INSTANCES.put(connectionKey, connection);
      }
      connection.incCount();
      return connection;
    }
  }  

根据传入的conf构建HConnectionKey，然后以HConnectionKey实例为key到连接池Map对象CONNECTION_INSTANCES中去查找connection，如果找到就返回connection，如果找不到就新建，如果找到但已被关闭，就删除再新建。

我们来看HConnectionKey的构造函数：

HConnectionKey(Configuration conf) {
    Map<String, String> m = new HashMap<String, String>();
    if (conf != null) {
      for (String property : CONNECTION_PROPERTIES) {
        String value = conf.get(property);
        if (value != null) {
          m.put(property, value);
        }
      }
    }
    this.properties = Collections.unmodifiableMap(m);
    try {
      UserProvider provider = UserProvider.instantiate(conf);
      User currentUser = provider.getCurrent();
      if (currentUser != null) {
        username = currentUser.getName();
      }
    } catch (IOException ioe) {
      HConnectionManager.LOG.warn("Error obtaining current user, skipping username in HConnectionKey", ioe);
    }
  }  

由以上源码可知，接收conf构造HConnectionKey实例时，其实是将conf配置文件中的属性赋值给HConnectionKey自身的属性，换句话说，不管你new几次，只要conf的属性相同，new出来的HConnectionKey实例的属性都相同。

结论一：conf的属性 --》 HConnectionKey实例的属性

接下来，回到getConnection源码中看到这样一句话：

 HConnectionImplementation connection = CONNECTION_INSTANCES.get(connectionKey);

该代码是以HConnectionKey实例为key来查找CONNECTION_INSTANCES这个LinkedHashMap中是否已经包含了HConnectionKey实例为key的键值对，这里要注意的是，map的get方法，其实获取的是key的hashcode，这个自己读JDK源码就能看到。

而HConnectionKey已经重载了hashcode方法：

 @Override
  public int hashCode() {
    final int prime = 31;
    int result = 1;
    if (username != null) {
      result = username.hashCode();
    }
    for (String property : CONNECTION_PROPERTIES) {
      String value = properties.get(property);
      if (value != null) {
        result = prime * result + value.hashCode();
      }
    }
    return result;
  }  

在该代码中，最终返回的hashcode取决于当前用户名及当前conf配置文件的属性。所以，只要conf配置文件的属性和用户相同，HConnectionKey实例的hashcode就相同！

结论二：conf的属性 --》HConnectionKey实例的hashcode

再来看刚才这句代码：

      HConnectionImplementation connection = CONNECTION_INSTANCES.get(connectionKey);

对于get方法的参数connectionKey，不管connectionKey是不是同一个对象，只要connectionKey的属性相同，那connectionKey的hasecode就相同，对于get方法而言，也就是同样的key！！！

所以，可以得出结论三：conf的属性 --》HConnectionKey实例的hashcode --》 get返回的connection实例

结论三换句话说说：

conf的属性相同 --》 CONNECTION_INSTANCES.get返回同一个connection实例

 

然而，假设我们的HBase集群只有一个，那我们的HBase集群的conf配置文件也就只有一个（固定的一组属性），除非你有多个HBase集群另当别论。

在这样一个机制下，如果只有一个conf配置文件，则连接池中永远只会有一个connection实例！那“池”的意义就不大了！

所以，代码中才将基于getConnection获取池中物的机制Deprecated了，转而在官方文档中建议：

*******************************************************************************************************************

当面对多线程访问需求时，我们可以预先建立HConnection，参见以下代码：

Example 9.1. Pre-Creating a HConnection

// Create a connection to the cluster.
HConnection connection = HConnectionManager.createConnection(Configuration);
HTableInterface table = connection.getTable("myTable");
// use table as needed, the table returned is lightweight
table.close();
// use the connection for other access to the cluster
connection.close();

构建HTableInterface实现是非常轻量级的，并且资源是可控的。

*******************************************************************************************************************

如果大家按照官方文档的建议做了，也就是预先创建了一个连接，以后的访问都共享该连接，这样的效果其实和过去的getConnection完全一样，都是在玩一个connection实例！

 

4.2 HBase的新时代

我查看了Git上最新版本的代码（https://git-wip-us.apache.org/repos/asf?p=hbase.git;a=tree），发现getConnection复活了：

/**
   * Get the connection that goes with the passed <code>conf</code> configuration instance.
   * If no current connection exists, method creates a new connection and keys it using
   * connection-specific properties from the passed {@link Configuration}; see
   * {@link HConnectionKey}.
   * @param conf configuration
   * @return HConnection object for <code>conf</code>
   * @throws ZooKeeperConnectionException
   */
  public static HConnection getConnection(final Configuration conf) throws IOException {
      return ConnectionManager.getConnectionInternal(conf);
  }  

这个不是重点，重点是最新版本代码的pom：

  <groupId>org.apache.hbase</groupId>

40   <artifactId>hbase</artifactId>

   <packaging>pom</packaging>

 <version>2.0.0-SNAPSHOT</version>

  <name>HBase</name>

   <description>

     Apache HBase\99 is the Hadoop database. Use it when you need

     random, realtime read/write access to your Big Data.

    This project's goal is the hosting of very large tables -- billions of rows X millions of columns -- atop clusters

     of commodity hardware.

  </description>

HBase即将迎来2.0.0版本！！

HBase的下一个发布版是否会像Hadoop2.0那样来一个华丽丽的升华，迎来众多牛逼的新特性呢？

从CHANGES.txt文档中没法得到最新的信息，最后一次更新还在2012年2月24日，看来开源大佬们也是爱编码不爱写文档的主。。

 

参考：http://blog.csdn.net/u010967382/article/details/38046821