• HBase表的RowKey设计、热点和二级索引


    1、HBase表的RowKey设计

    RowKey的基本介绍

    ASCII码字典顺序:

    • 012,0,123,234,3.
    • 0,3,012,123,234
    • 0,012,123,234,3

    字典序的排序规则:

    • 先比较第一个字节,如果相同,然后比对第二个字节,以此类推,
    • 如果到第X个字节,其中一个已经超出了rowkey的长度,短rowkey排在前面。

    1.1、RowKey长度原则

            rowkey是一个二进制码流,可以是任意字符串,最大长度64kb,实际应用中一般为10-100bytes,以byte[]形式保存,一般设计成定长。

    建议越短越好,不要超过16个字节:设计过长会降低memstore内存的利用率和HFile存储数据的效率

    1.2、RowKey散列原则

            建议将rowkey的高位作为散列字段,这样将提高数据均衡分布在每个RegionServer,以实现负载均衡的几率。

    1.3、RowKey唯一原则

    必须在设计上保证其唯一性,访问hbase table中的行:有3种方式:

    • 单个rowkey
    • rowkey 的range
    • 全表扫描(一定要避免全表扫描)

    实现方式:

    1. org.apache.hadoop.hbase.client.Get
    2. scan方法: org.apache.hadoop.hbase.client.Scan

    scan使用的时候注意:setStartRow,setEndRow 限定范围, 范围越小,性能越高。

    1.4、RowKey排序原则

    HBase的Rowkey是按照ASCII有序设计的,我们在设计Rowkey时要充分利用这点。

    2、HBase表的热点

    2.1、什么是热点

            检索habse的记录首先要通过row key来定位数据行。当大量的client访问hbase集群的一个或少数几个节点,造成少数region server的读/写请求过多、负载过大,而其他region server负载却很小,就造成了“热点”现象

    2.2、热点的解决方案

    • 预分区

          预分区的目的让表的数据可以均衡的分散在集群中,而不是默认只有一个region分布在集群的一个节点上。

    • 加盐

          这里所说的加盐不是密码学中的加盐,而是在rowkey的前面增加随机数,具体就是给rowkey分配一个随机前缀以使得它和之前的rowkey的开头不同。

      4个region,[,a),[a,b),[b,c),[c,]
      原始数据:abc1,abc2,abc3.
      加盐后的rowkey:a-abc1,b-abc2,c-abc3
                 abc1,a
                 abc2,b

    • 哈希

          哈希会使同一行永远用一个前缀加盐。哈希也可以使负载分散到整个集群,但是读却是可以预测的。使用确定的哈希可以让客户端重构完整的rowkey,可以使用get操作准确获取某一个行数据。

      原始数据: abc1,abc2,abc3
      哈希:
              md5(abc1)=92231b....., 9223-abc1
              md5(abc2) =32a131122...., 32a1-abc2
              md5(abc3) = 452b1...., 452b-abc3

    • 反转

          反转固定长度或者数字格式的rowkey。这样可以使得rowkey中经常改变的部分(最没有意义的部分)放在前面。这样可以有效的随机rowkey,但是牺牲了rowkey的有序性。

      15X,13X,

    3、HBase的二级索引

    HBase表按照rowkey查询性能是最高的。rowkey就相当于hbase表的一级索引!!

            为了HBase的数据查询更高效、适应更多的场景,诸如使用非rowkey字段检索也能做到秒级响应,或者支持各个字段进行模糊查询和多字段组合查询等, 因此需要在HBase上面构建二级索引, 以满足现实中更复杂多样的业务需求。

    hbase的二级索引其本质就是建立hbase表中列与行键之间的映射关系。

    常见的二级索引我们一般可以借助各种其他的方式来实现,例如Phoenix或者solr或者ES等

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