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一、HBase数据结构
1.1 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)
1.2 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。
1.3 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
1.4 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。
1.5 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。
二、HBase 原理
2.1 读流程
HBase 读数据流程如图 3 所示
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。
2.2 写流程
Hbase 写流程如下 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。
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。
