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2019-04-14 19:32:10 +08:00

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Hbase简介

一、Hadoop的局限
二、HBase简介
三、HBase Table
四、Phoenix

一、Hadoop的局限

HBase是一个构建在Hadoop文件系统之上的面向列的数据库管理系统。

这里先介绍一下Hadoop的优点和存在的限制。Hadoop擅长存储任意的、半结构甚至非结构化的数据主要通过HDFS来存储使用MapReduce来处理。以下是三种数据类型的解释

  • 结构化数据:即以关系型数据库表形式管理的数据;
  • 半结构化数据非关系模型的有基本固定结构模式的数据例如日志文件、XML文档、JSON文档、Email等
  • 非结构化数据没有固定模式的数据如WORD、PDF、PPT、EXL各种格式的图片、视频等。

Hadoop是传统数据库的补充是海量数据存储的最佳方法支持用户在恰当的时候存储和获取数据并且针对大文件的存储批量访问和流式访问做了优化同时也通过多副本解决了容灾问题。但是Hadoop只能执行批处理并且只能以顺序方式访问数据这意味着即使是最简单的工作也必须搜索整个数据集无法实现对数据的随机访问。实现数据的随机访问是传统的RDBMS所擅长的但其却不能存储海量的数据。在这种情况下必须有一种新的方案来解决海量数据存储和随机访问的问题HBase就是其中之一。

HBaseCassandracouchDBDynamo和MongoDB都能存储海量数据并支持随机访问。

二、HBase简介

HBase是一个构建在Hadoop文件系统之上的面向列的数据库管理系统。

HBase是一种类似于Googles big table的数据模型它是Hadoop生态系统的一部分它将数据存储在HDFS上客户端可以通过HBase实现对HDFS上数据的随机访问。它具有以下特性

  • 不支持复杂的事务,只支持行级事务,即单行数据的读写都是原子性的;
  • 由于是采用HDFS作为底层存储所以和HDFS一样支持结构化、半结构化和非结构化的存储
  • 支持通过增加机器进行横向扩展;
  • 支持数据分片;
  • 支持RegionServers之间的自动故障转移
  • 易于使用的Java客户端 API
  • 支持BlockCache和布隆过滤器
  • 过滤器支持谓词下推。

三、HBase Table

HBase是一个面向列的数据库管理系统这里更为确切的而说HBase是一个面向列族的数据库管理系统。表 schema 仅定义列族表具有多个列族每个列族可以包含任意数量的列列由多个单元格cell )组成,单元格可以存储多个版本的数据,多个版本数据以时间戳进行区分。

下图为Hbase中一张表的

  • RowKey为行的唯一标识所有行按照RowKey的字典序进行排序
  • 该表具有两个列族分别是personal和office;
  • 其中列族personal拥有name、city、phone三个列office拥有tel、addres两个列。

图片引用自博客HBase 是列式存储数据库吗(https://www.iteblog.com/archives/2498.html

Hbase的表具有以下特点

  • 容量大:一个表可以有数十亿行,上百万列;

  • 面向列数据是按照列存储每一列都单独存放数据即索引在查询时可以只访问指定列的数据有效系统的I/O性能

  • 稀疏性:空 (null) 列并不占用存储空间,表可以设计的非常稀疏

  • 数据多版本:每个单元中的数据可以有多个版本,按照时间戳排序,新的数据在最上面;

  • 存储类型:底层所有数据的存储都是字节数组(byte[])

四、Phoenix

Phoenix是HBase的开源SQL中间层。使得您可以使用标准JDBC API而不是常规HBase客户端API来操作HBase上的数据。

简单来说如果你要直接使用HBase你就只能通过它的Java API来进行调用虽然官网介绍它的API是简单易用的但相比于使用一行SQL就能实现数据的查询过滤原生的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中数据的操作。这也就意味着使用Phoenix你可以无缝集成Spring Data JPA或 Mybatis等常用的持久层框架来操作HBase。

再一个就是Phoenix的性能表现Phoenix完全使用Java编写作为HBase内嵌的JDBC驱动。Phoenix查询引擎会将SQL查询转换为一个或多个HBase scan并编排并行执行以生成标准的JDBC结果集同时Phoenix还拥有二级索引等Hbase不具备的特性这使得Phoenix具有接近原生HBase API的性能表现。

参考资料

  1. HBase - Overview