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Hbase的SQL中间层——Phoenix

一、Phoenix简介
二、Phoenix安装
    2.1 下载并解压
    2.2 拷贝Jar包
    2.3 重启 Region Servers
    2.4 启动Phoenix
    2.5 启动结果
三、Phoenix 简单使用
    3.1 创建表
    3.2 插入数据
    3.3 修改数据
    3.4 删除数据
    3.5 查询数据
    3.6 退出命令
    3.7 扩展
四、Phoenix Java API
    4.1 引入Phoenix core JAR包
    4.2 简单的Java API实例

一、Phoenix简介

Phoenix是HBase的开源SQL中间层，它允许你使用标准JDBC的方式来操作HBase上的数据。在Phoenix之前，如果你要访问HBase，只能调用它的Java API，但相比于使用一行SQL就能实现数据查询，HBase的API还是过于复杂。Phoenix的理念是we put sql SQL back in NOSQL，即你可以使用标准的SQL就能完成对HBase上数据的操作。同时这也意味着你可以通过集成Spring Data JPA或Mybatis等常用的持久层框架来操作HBase。

其次Phoenix的性能表现也非常优异，Phoenix查询引擎会将SQL查询转换为一个或多个HBase Scan，通过并行执行来生成标准的JDBC结果集。它通过直接使用HBase API以及协处理器和自定义过滤器，可以为小型数据查询提供毫秒级的性能，为千万行数据的查询提供秒级的性能。同时Phoenix还拥有二级索引等HBase不具备的特性，因为以上的优点，所以Phoenix成为了HBase最优秀的SQL中间层。

二、Phoenix安装

我们可以按照官方安装说明进行安装，官方说明如下：

• download and expand our installation tar
• copy the phoenix server jar that is compatible with your HBase installation into the lib directory of every region server
• restart the region servers
• add the phoenix client jar to the classpath of your HBase client
• download and setup SQuirrel as your SQL client so you can issue adhoc SQL against your HBase cluster

2.1 下载并解压

官方针对Apache版本和CDH版本的HBase均提供了安装包，按需下载即可。官方下载地址: http://phoenix.apache.org/download.html

# 下载
wget http://mirror.bit.edu.cn/apache/phoenix/apache-phoenix-4.14.0-cdh5.14.2/bin/apache-phoenix-4.14.0-cdh5.14.2-bin.tar.gz
# 解压
tar tar apache-phoenix-4.14.0-cdh5.14.2-bin.tar.gz

2.2 拷贝Jar包

按照官方文档的说明，需要将phoenix server jar添加到所有Region Servers的安装目录的lib目录下。

这里由于我搭建的是HBase伪集群，所以只需要拷贝到当前机器的HBase的lib目录下。如果是真实集群，则使用scp命令分发到所有Region Servers机器上。

cp /usr/app/apache-phoenix-4.14.0-cdh5.14.2-bin/phoenix-4.14.0-cdh5.14.2-server.jar /usr/app/hbase-1.2.0-cdh5.15.2/lib

2.3 重启 Region Servers

# 停止Hbase
stop-hbase.sh
# 启动Hbase
start-hbase.sh

2.4 启动Phoenix

在Phoenix解压目录下的bin目录下执行如下命令，需要指定Zookeeper的地址：

• 如果HBase采用Standalone模式或者伪集群模式搭建，则默认采用内置的 Zookeeper服务，端口为2181；
• 如果是HBase是集群模式并采用外置的Zookeeper集群，则按照自己的实际情况进行指定。

# ./sqlline.py hadoop001:2181

2.5 启动结果

启动后则进入了Phoenix交互式SQL命令行，可以使用!table或!tables查看当前所有表的信息

三、Phoenix 简单使用

3.1 创建表

CREATE TABLE IF NOT EXISTS us_population (
      state CHAR(2) NOT NULL,
      city VARCHAR NOT NULL,
      population BIGINT
      CONSTRAINT my_pk PRIMARY KEY (state, city));

新建的表会按照特定的规则转换为HBase上的表，关于表的信息，可以通过Hbase Web UI 进行查看：

3.2 插入数据

Phoenix 中插入数据采用的是UPSERT而不是INSERT,因为Phoenix并没有更新操作，插入相同主键的数据就视为更新，所以UPSERT就相当于UPDATE+INSERT

UPSERT INTO us_population VALUES('NY','New York',8143197);
UPSERT INTO us_population VALUES('CA','Los Angeles',3844829);
UPSERT INTO us_population VALUES('IL','Chicago',2842518);
UPSERT INTO us_population VALUES('TX','Houston',2016582);
UPSERT INTO us_population VALUES('PA','Philadelphia',1463281);
UPSERT INTO us_population VALUES('AZ','Phoenix',1461575);
UPSERT INTO us_population VALUES('TX','San Antonio',1256509);
UPSERT INTO us_population VALUES('CA','San Diego',1255540);
UPSERT INTO us_population VALUES('TX','Dallas',1213825);
UPSERT INTO us_population VALUES('CA','San Jose',912332);

3.3 修改数据

-- 插入主键相同的数据就视为更新
UPSERT INTO us_population VALUES('NY','New York',999999);

3.4 删除数据

DELETE FROM us_population WHERE city='Dallas';

3.5 查询数据

SELECT state as "州",count(city) as "市",sum(population) as "热度"
FROM us_population
GROUP BY state
ORDER BY sum(population) DESC;

3.6 退出命令

!quit

3.7 扩展

从上面的操作中可以看出，Phoenix支持大多数标准的SQL语法。关于Phoenix支持的语句、数据类型、函数、序列等详细信息，因为涉及内容很多，可以参考其官方文档，官方文档上有详细的说明：

• 语法(Grammar) ：https://phoenix.apache.org/language/index.html

• 函数(Functions) ：http://phoenix.apache.org/language/functions.html

• 数据类型(Datatypes) ：http://phoenix.apache.org/language/datatypes.html

• 序列(Sequences) :http://phoenix.apache.org/sequences.html

• 联结查询(Joins) ：http://phoenix.apache.org/joins.html

四、Phoenix Java API

因为Phoenix遵循JDBC规范，并提供了对应的数据库驱动PhoenixDriver，这使采用Java对其进行操作的时候，就如同对其他关系型数据库一样，下面给出基本的操作实例。

4.1 引入Phoenix core JAR包

如果是maven项目，直接在maven中央仓库找到对应的版本，导入依赖即可：

 <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.phoenix/phoenix-core -->
    <dependency>
      <groupId>org.apache.phoenix</groupId>
      <artifactId>phoenix-core</artifactId>
      <version>4.14.0-cdh5.14.2</version>
    </dependency>

如果是普通项目，则可以从Phoenix解压目录下找到对应的JAR包，然后手动引入：

4.2 简单的Java API实例

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;


public class PhoenixJavaApi {

    public static void main(String[] args) throws Exception {

        // 加载数据库驱动
        Class.forName("org.apache.phoenix.jdbc.PhoenixDriver");

        /*
         * 指定数据库地址,格式为 jdbc:phoenix:Zookeeper地址
         * 如果HBase采用Standalone模式或者伪集群模式搭建，则HBase默认使用内置的Zookeeper，默认端口为2181
         */
        Connection connection = DriverManager.getConnection("jdbc:phoenix:192.168.200.226:2181");

        PreparedStatement statement = connection.prepareStatement("SELECT * FROM us_population");

        ResultSet resultSet = statement.executeQuery();

        while (resultSet.next()) {
            System.out.println(resultSet.getString("city") + " "
                    + resultSet.getInt("population"));
        }

        statement.close();
        connection.close();
    }
}

结果如下：

实际的开发中我们通常都是采用第三方框架来操作数据库，如mybatis，Hibernate，Spring Data等。关于Phoenix与这些框架的整合步骤参见下一篇文章：Spring/Spring Boot + Mybatis + Phoenix

参考资料

1. http://phoenix.apache.org/