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Bulk Load-HBase数据导入最佳实践

一、概述

HBase本身提供了非常多种数据导入的方式,通常有两种经常使用方式:

1、使用HBase提供的TableOutputFormat,原理是通过一个Mapreduce作业将数据导入HBase

2、还有一种方式就是使用HBase原生Client API

这两种方式因为须要频繁的与数据所存储的RegionServer通信。一次性入库大量数据时,特别占用资源,所以都不是最有效的。了解过HBase底层原理的应该都知道,HBase在HDFS中是以HFile文件结构存储的,一个比較高效便捷的方法就是使用 “Bulk Loading”方法直接生成HFile,即HBase提供的HFileOutputFormat类。


二、Bulk Load基本原理

Bulk Load处理由两个主要步骤组成

1、准备数据文件

Bulk Load的第一步。会执行一个Mapreduce作业,当中使用到了HFileOutputFormat输出HBase数据文件:StoreFile。

HFileOutputFormat的作用在于使得输出的HFile文件能够适应单个region。使用TotalOrderPartitioner类将map输出结果分区到各个不同的key区间中,每一个key区间都相应着HBase表的region。

2、导入HBase表

第二步使用completebulkload工具将第一步的结果文件依次交给负责文件相应region的RegionServer,并将文件move到region在HDFS上的存储文件夹中。一旦完毕。将数据开放给clients。

假设在bulk load准备导入或在准备导入与完毕导入的临界点上发现region的边界已经改变,completebulkload工具会自己主动split数据文件到新的边界上。可是这个过程并非最佳实践,所以用户在使用时须要最小化准备导入与导入集群间的延时,特别是当其它client在同一时候使用其它工具向同一张表导入数据。


注意:

bulk load的completebulkload步骤。就是简单的将importtsv或HFileOutputFormat的结果文件导入到某张表中。使用类似下面命令

hadoop jar hbase-VERSION.jar completebulkload [-c /path/to/hbase/config/hbase-site.xml] /user/todd/myoutput mytable

命令会非常快运行完毕。将/user/todd/myoutput下的HFile文件导入到mytable表中。注意:假设目标表不存在。工具会自己主动创建表。


三、生成HFile程序说明:

1、终于输出结果。不管是map还是reduce,输出部分key和value的类型必须是: < ImmutableBytesWritable, KeyValue>或者< ImmutableBytesWritable, Put>。
2、终于输出部分,Value类型是KeyValue 或Put。相应的Sorter各自是KeyValueSortReducer或PutSortReducer。
3、MR样例中job.setOutputFormatClass(HFileOutputFormat.class); HFileOutputFormat仅仅适合一次对单列族组织成HFile文件。


4、MR样例中HFileOutputFormat.configureIncrementalLoad(job, table);自己主动对job进行配置。SimpleTotalOrderPartitioner是须要先对key进行总体排序,然后划分到每个reduce中,保证每个reducer中的的key最小最大值区间范围,是不会有交集的。由于入库到HBase的时候,作为一个总体的Region,key是绝对有序的。
5、MR样例中最后生成HFile存储在HDFS上。输出路径下的子文件夹是各个列族。假设对HFile进行入库HBase。相当于move HFile到HBase的Region中。HFile子文件夹的列族内容没有了。


四、演示样例

1、创建表

create 'hfiletable','fm1','fm2'

2、准备原始数据

key1	fm1:col1	value1key1	fm1:col2	value2key1	fm2:col1	value3key4	fm1:col1	value4

3、导入HBase MR

import org.apache.hadoop.conf.Configuration;import org.apache.hadoop.fs.FsShell;import org.apache.hadoop.fs.Path;import org.apache.hadoop.hbase.HBaseConfiguration;import org.apache.hadoop.hbase.client.HTable;import org.apache.hadoop.hbase.client.Put;import org.apache.hadoop.hbase.io.ImmutableBytesWritable;import org.apache.hadoop.hbase.mapreduce.HFileOutputFormat2;import org.apache.hadoop.hbase.mapreduce.LoadIncrementalHFiles;import org.apache.hadoop.hbase.util.Bytes;import org.apache.hadoop.io.LongWritable;import org.apache.hadoop.io.Text;import org.apache.hadoop.mapreduce.Job;import org.apache.hadoop.mapreduce.Mapper;import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.input.FileInputFormat;import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.input.TextInputFormat;import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.output.FileOutputFormat;import org.slf4j.Logger;import org.slf4j.LoggerFactory;import java.io.IOException;public class BulkLoadJob {    static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(BulkLoadJob.class);    public static class BulkLoadMap extends            Mapper<LongWritable, Text, ImmutableBytesWritable, Put> {        public void map(LongWritable key, Text value, Context context)                throws IOException, InterruptedException {            String[] valueStrSplit = value.toString().split("\t");            String hkey = valueStrSplit[0];            String family = valueStrSplit[1].split(":")[0];            String column = valueStrSplit[1].split(":")[1];            String hvalue = valueStrSplit[2];            final byte[] rowKey = Bytes.toBytes(hkey);            final ImmutableBytesWritable HKey = new ImmutableBytesWritable(rowKey);            Put HPut = new Put(rowKey);            byte[] cell = Bytes.toBytes(hvalue);            HPut.add(Bytes.toBytes(family), Bytes.toBytes(column), cell);            context.write(HKey, HPut);        }    }    public static void main(String[] args) throws Exception {        Configuration conf = HBaseConfiguration.create();        String inputPath = args[0];        String outputPath = args[1];        HTable hTable = null;        try {            Job job = Job.getInstance(conf, "ExampleRead");            job.setJarByClass(BulkLoadJob.class);            job.setMapperClass(BulkLoadJob.BulkLoadMap.class);            job.setMapOutputKeyClass(ImmutableBytesWritable.class);            job.setMapOutputValueClass(Put.class);            // speculation            job.setSpeculativeExecution(false);            job.setReduceSpeculativeExecution(false);            // in/out format			job.setInputFormatClass(TextInputFormat.class);            job.setOutputFormatClass(HFileOutputFormat2.class);            FileInputFormat.setInputPaths(job, inputPath);            FileOutputFormat.setOutputPath(job, new Path(outputPath));            hTable = new HTable(conf, args[2]);            HFileOutputFormat2.configureIncrementalLoad(job, hTable);            if (job.waitForCompletion(true)) {                FsShell shell = new FsShell(conf);                try {                    shell.run(new String[]{"-chmod", "-R", "777", args[1]});                } catch (Exception e) {                    logger.error("Couldnt change the file permissions ", e);                    throw new IOException(e);                }                //载入到hbase表                LoadIncrementalHFiles loader = new LoadIncrementalHFiles(conf);                loader.doBulkLoad(new Path(outputPath), hTable);            } else {                logger.error("loading failed.");                System.exit(1);            }        } catch (IllegalArgumentException e) {            e.printStackTrace();        } finally {            if (hTable != null) {                hTable.close();            }        }    }}

4、查看数据

hbase(main):003:0> scan 'hfiletable'ROW                                                   COLUMN+CELL                                                                                                                                                   key2                                                 column=fm1:col1, timestamp=1437794332921, value=value1                                                                                                        key2                                                 column=fm1:col2, timestamp=1437794332921, value=value2                                                                                                        key2                                                 column=fm2:col1, timestamp=1437794332921, value=value3                                                                                                        key3                                                 column=fm1:col1, timestamp=1437794332921, value=value4                                                                                                       2 row(s) in 0.1910 seconds

五、总结

尽管importtsv工具使用与大多数场景,用户有时希望自己编程生成数据,或以其它格式导入数据,比方importtsv须要在导入前确定每条数据column维度,一旦我们的数据的维度是依据数据内容本身的。importtsv就无法满足需求。这时就须要对工具改造。能够查看ImportTsv.java和HFileOutputFormat的javaDoc。

completebulkload相同能够编程化实现,能够查看LoadIncrementalHFiles类。







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