薦書進行時
1. 半結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)
對于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)字段不夠確定或雜亂無章很難按一個概念去進行抽取的數(shù)據(jù)適合用HBase。當(dāng)業(yè)務(wù)發(fā)展需要增加存儲比如一個用戶的email,phone,address信息時RDBMS需要停機維護,而HBase支持動態(tài)增加.
2. 記錄非常稀疏
RDBMS的行有多少列是固定的,為null的列浪費了存儲空間。而如上文提到的,HBase為null的Column不會被存儲,這樣既節(jié)省了空間又提高了讀性能。
3. 多版本數(shù)據(jù)
根據(jù)Row key和Column key定位到的Value可以有任意數(shù)量的版本值,因此對于需要存儲變動歷史記錄的數(shù)據(jù),用HBase就非常方便了。對于某一值,業(yè)務(wù)上一般只需要最新的值,但有時可能需要查詢到歷史值。
4. 超大數(shù)據(jù)量
當(dāng)數(shù)據(jù)量越來越大,RDBMS數(shù)據(jù)庫撐不住了,就出現(xiàn)了讀寫分離策略,通過一個Master專門負(fù)責(zé)寫操作,多個Slave負(fù)責(zé)讀操作,服務(wù)器成本倍增。隨著壓力增加,Master撐不住了,這時就要分庫了,把關(guān)聯(lián)不大的數(shù)據(jù)分開部署,一些join查詢不能用了,需要借助中間層。隨著數(shù)據(jù)量的進一步增加,一個表的記錄越來越大,查詢就變得很慢,于是又得搞分表,比如按ID取模分成多個表以減少單個表的記錄數(shù)。經(jīng)歷過這些事的人都知道過程是多么的折騰。采用HBase就簡單了,只需要加機器即可,HBase會自動水平切分?jǐn)U展,跟Hadoop的無縫集成保障了其數(shù)據(jù)可靠性(HDFS)和海量數(shù)據(jù)分析的高性能(MapReduce)。
1. Row key
行主鍵, HBase不支持條件查詢和Order by等查詢,讀取記錄只能按Row key(及其range)或全表掃描,因此Row key需要根據(jù)業(yè)務(wù)來設(shè)計以利用其存儲排序特性(Table按Row key字典序排序如1,10,100,11,2)提高性能。
2. Column Family(列族)
在表創(chuàng)建時聲明,每個Column Family為一個存儲單元。
3. Column(列)
HBase的每個列都屬于一個列族,以列族名為前綴,如列article:title和article:content屬于article列族,author:name和author:nickname屬于author列族。
Column不用創(chuàng)建表時定義即可以動態(tài)新增,同一Column Family的Columns會群聚在一個存儲單元上,并依Column key排序,因此設(shè)計時應(yīng)將具有相同I/O特性的Column設(shè)計在一個Column Family上以提高性能。
4. Timestamp
HBase通過row和column確定一份數(shù)據(jù),這份數(shù)據(jù)的值可能有多個版本,不同版本的值按照時間倒序排序,即最新的數(shù)據(jù)排在最前面,查詢時默認(rèn)返回最新版本。Timestamp默認(rèn)為系統(tǒng)當(dāng)前時間(精確到毫秒),也可以在寫入數(shù)據(jù)時指定該值。
5. Value
每個值通過4個鍵唯一索引,tableName+RowKey+ColumnKey+Timestamp=>value
6. 存儲類型
TableName 是字符串
RowKey 和 ColumnName 是二進制值(Java 類型 byte[])
Timestamp 是一個 64 位整數(shù)(Java 類型 long)
value 是一個字節(jié)數(shù)組(Java類型 byte[])。
將HTable的存儲結(jié)構(gòu)理解為
即HTable按Row key自動排序,每個Row包含任意數(shù)量個Columns,Columns之間按Column key自動排序,每個Column包含任意數(shù)量個Values。理解該存儲結(jié)構(gòu)將有助于查詢結(jié)果的迭代。
1. 列族的數(shù)量以及列族的勢
列族的數(shù)量越少越好,牽扯到了hbase的flushing;同一個表中不同列族所存儲的記錄數(shù)量的差別也需要考慮(列族的勢),會造成記錄數(shù)量少的列族的數(shù)據(jù)分散在多個region上,影響查詢效率。
2. 行鍵的設(shè)計
避免使用時序或者單調(diào)(遞增/遞減)行鍵,否則會導(dǎo)致連續(xù)到來的數(shù)據(jù)會被分配到統(tǒng)一region中。
3. 盡量最小化行鍵和列族的大小
避免hbase的索引過大,加重系統(tǒng)存儲的負(fù)擔(dān)
4. 版本的數(shù)量
HColumnDescriptor設(shè)置版本的數(shù)量,避免設(shè)置過大,版本保留過多。
作者:颯然Hang,架構(gòu)師/后端工程師,working@中華萬年歷