1、涉及概念梳理：命名空间
1.1、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。（属性：hbase.quota.enabled）
1.2、命名空间的使用
1) 创建命名空间
hbase(main):002:0> create_namespace 'ns_school' |
2) 创建表时指定命名空间
hbase(main):004:0> create 'ns_school:tbl_student','info' |
3) 观察HDFS中的目录结构的变化
2、微博系统
1.1、需求分析
1) 微博内容的浏览，数据库表设计
2) 用户社交体现：关注用户，取关用户
3) 拉取关注的人的微博内容
1.2、代码实现
代码设计总览：
1) 创建命名空间以及表名的定义
2) 创建微博内容表
3) 创建用户关系表
4) 创建用户微博内容接收邮件表
5) 发布微博内容
6) 添加关注用户
7) 移除（取关）用户
8) 获取关注的人的微博内容
9) 测试
1) 创建命名空间以及表名的定义
//获取配置conf
private Configuration conf = HBaseConfiguration.create();
//微博内容表的表名
private static final byte[] TABLE_CONTENT = Bytes.toBytes("ns_weibo:content");
//用户关系表的表名
private static final byte[] TABLE_RELATION = Bytes.toBytes("ns_weibo:relation");
//微博收件箱表的表名
private static final byte[] TABLE_INBOX = Bytes.toBytes("ns_weibo:inbox");
/**
* 初始化命名空间
* @param args
*/
public void initNamespace(){
HBaseAdmin admin = null;
try {
Connection connection = ConnectionFactory.createConnection(conf);
admin = (HBaseAdmin) connection.getAdmin();
//命名空间类似于关系型数据库中的schema，可以想象成文件夹
NamespaceDescriptor weibo = NamespaceDescriptor
.create("ns_weibo")
.addConfiguration("creator", "Jinji")
.addConfiguration("create_time", System.currentTimeMillis() + "")
.build();
admin.createNamespace(weibo);
} catch (MasterNotRunningException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ZooKeeperConnectionException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}finally{
if(null != admin){
try {
admin.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
} |
2) 创建微博内容表
表结构：
方法名 | creatTableeContent |
Table Name | ns_weibo:content |
RowKey | 用户ID_时间戳 |
ColumnFamily | info |
ColumnLabel | 标题,内容,图片 |
Version | 1个版本 |
代码：
/**
* 创建微博内容表
* Table Name:ns_weibo:content
* RowKey:用户ID_时间戳
* ColumnFamily:info
* ColumnLabel:标题,内容,图片URL
* Version:1个版本
*/
public void createTableContent(){
HBaseAdmin admin = null;
Connection connection = null;
try {
connection = ConnectionFactory.createConnection(conf);
admin = (HBaseAdmin) connection.getAdmin();
//创建表表述
HTableDescriptor contentTableDescriptor = new HTableDescriptor(TableName.valueOf(TABLE_CONTENT));
//创建列族描述
HColumnDescriptor infoColumnDescriptor = new HColumnDescriptor(Bytes.toBytes("info"));
//设置块缓存
infoColumnDescriptor.setBlockCacheEnabled(true);
//设置块缓存大小
infoColumnDescriptor.setBlocksize(2097152);
//设置压缩方式
// infoColumnDescriptor.setCompressionType(Algorithm.SNAPPY);
//设置版本确界
infoColumnDescriptor.setMaxVersions(1);
infoColumnDescriptor.setMinVersions(1);
contentTableDescriptor.addFamily(infoColumnDescriptor);
admin.createTable(contentTableDescriptor);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally{
if(null != admin){
try {
admin.close();
connection.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
} |
3) 创建用户关系表
表结构：
方法名 | createTableRelations |
Table Name | ns_weibo:relation |
RowKey | 用户ID |
ColumnFamily | attends、fans |
ColumnLabel | 关注用户ID，粉丝用户ID |
ColumnValue | 用户ID |
Version | 1个版本 |
代码：
/**
* 用户关系表
* Table Name:ns_weibo:relation
* RowKey:用户ID
* ColumnFamily:attends,fans
* ColumnLabel:关注用户ID，粉丝用户ID
* ColumnValue:用户ID
* Version：1个版本
*/
public void createTableRelation(){
HBaseAdmin admin = null;
try {
Connection connection = ConnectionFactory.createConnection(conf);
admin = (HBaseAdmin) connection.getAdmin();
HTableDescriptor relationTableDescriptor = new HTableDescriptor(TableName.valueOf(TABLE_RELATION));
//关注的人的列族
HColumnDescriptor attendColumnDescriptor = new HColumnDescriptor(Bytes.toBytes("attends"));
//设置块缓存
attendColumnDescriptor.setBlockCacheEnabled(true);
//设置块缓存大小
attendColumnDescriptor.setBlocksize(2097152);
//设置压缩方式
// attendColumnDescriptor.setCompressionType(Algorithm.SNAPPY);
//设置版本确界
attendColumnDescriptor.setMaxVersions(1);
attendColumnDescriptor.setMinVersions(1);
//粉丝列族
HColumnDescriptor fansColumnDescriptor = new HColumnDescriptor(Bytes.toBytes("fans"));
fansColumnDescriptor.setBlockCacheEnabled(true);
fansColumnDescriptor.setBlocksize(2097152);
fansColumnDescriptor.setMaxVersions(1);
fansColumnDescriptor.setMinVersions(1);
relationTableDescriptor.addFamily(attendColumnDescriptor);
relationTableDescriptor.addFamily(fansColumnDescriptor);
admin.createTable(relationTableDescriptor);
} catch (MasterNotRunningException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ZooKeeperConnectionException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}finally{
if(null != admin){
try {
admin.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
} |
4) 创建微博收件箱表
表结构：
方法名 | createTableInbox |
Table Name | ns_weibo:inbox |
RowKey | 用户ID |
ColumnFamily | info |
ColumnLabel | 用户ID |
ColumnValue | 取微博内容的RowKey |
Version | 1000 |
代码：
/**
* 创建微博收件箱表
* Table Name: ns_weibo:inbox
* RowKey:用户ID
* ColumnFamily:info
* ColumnLabel:用户ID_发布微博的人的用户ID
* ColumnValue:关注的人的微博的RowKey
* Version:1000
*/
public void createTableInbox(){
HBaseAdmin admin = null;
try {
Connection connection = ConnectionFactory.createConnection(conf);
admin = (HBaseAdmin) connection.getAdmin();
HTableDescriptor inboxTableDescriptor = new HTableDescriptor(TableName.valueOf(TABLE_INBOX));
HColumnDescriptor infoColumnDescriptor = new HColumnDescriptor(Bytes.toBytes("info"));
infoColumnDescriptor.setBlockCacheEnabled(true);
infoColumnDescriptor.setBlocksize(2097152);
infoColumnDescriptor.setMaxVersions(1000);
infoColumnDescriptor.setMinVersions(1000);
inboxTableDescriptor.addFamily(infoColumnDescriptor);;
admin.createTable(inboxTableDescriptor);
} catch (MasterNotRunningException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ZooKeeperConnectionException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}finally{
if(null != admin){
try {
admin.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
} |
5) 发布微博内容
a、微博内容表中添加1条数据
b、微博收件箱表对所有粉丝用户添加数据
代码：Message.java
package com.z.hbase.weibo;
public class Message {
private String uid;
private String timestamp;
private String content;
public String getUid() {
return uid;
}
public void setUid(String uid) {
this.uid = uid;
}
public String getTimestamp() {
return timestamp;
}
public void setTimestamp(String timestamp) {
this.timestamp = timestamp;
}
public String getContent() {
return content;
}
public void setContent(String content) {
this.content = content;
}
@Override
public String toString() {
return "Message [uid=" + uid + ", timestamp=" + timestamp + ", content=" + content + "]";
}
} |
代码：public void publishContent(String uid, String content)
/**
* 发布微博
* a、微博内容表中数据+1
* b、向微博收件箱表中加入微博的Rowkey
*/
public void publishContent(String uid, String content){
Connection connection = null;
try {
connection = ConnectionFactory.createConnection(conf);
//a、微博内容表中添加1条数据，首先获取微博内容表描述
Table contentTable = connection.getTable(TableName.valueOf(TABLE_CONTENT));
//组装Rowkey
long timestamp = System.currentTimeMillis();
String rowKey = uid + "_" + timestamp;
//添加微博内容
Put put = new Put(Bytes.toBytes(rowKey));
put.addColumn(Bytes.toBytes("info"), Bytes.toBytes("content"), timestamp, Bytes.toBytes(content));
contentTable.put(put);
//b、向微博收件箱表中加入发布的Rowkey
//b.1、查询用户关系表，得到当前用户有哪些粉丝
Table relationTable = connection.getTable(TableName.valueOf(TABLE_RELATION));
//b.2、取出目标数据
Get get = new Get(Bytes.toBytes(uid));
get.addFamily(Bytes.toBytes("fans"));
Result result = relationTable.get(get);
List<byte[]> fans = new ArrayList<byte[]>();
//遍历取出当前发布微博的用户的所有粉丝数据
for(Cell cell : result.rawCells()){
fans.add(CellUtil.cloneQualifier(cell));
}
//如果该用户没有粉丝，则直接return
if(fans.size() <= 0) return;
//开始操作收件箱表
Table inboxTable = connection.getTable(TableName.valueOf(TABLE_INBOX));
//每一个粉丝，都要向收件箱中添加该微博的内容，所以每一个粉丝都是一个Put对象
List<Put> puts = new ArrayList<Put>();
for(byte[] fan : fans){
Put fansPut = new Put(fan);
fansPut.addColumn(Bytes.toBytes("info"), Bytes.toBytes(uid), timestamp, Bytes.toBytes(rowKey));
puts.add(fansPut);
}
inboxTable.put(puts);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}finally{
if(null != connection){
try {
connection.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
} |
6) 添加关注用户
a、在微博用户关系表中，对当前主动操作的用户添加新关注的好友
b、在微博用户关系表中，对被关注的用户添加新的粉丝
c、微博收件箱表中添加所关注的用户发布的微博
代码实现：public void addAttends(String uid, String... attends)
/**
* 关注用户逻辑
* a、在微博用户关系表中，对当前主动操作的用户添加新的关注的好友
* b、在微博用户关系表中，对被关注的用户添加粉丝（当前操作的用户）
* c、当前操作用户的微博收件箱添加所关注的用户发布的微博rowkey
*/
public void addAttends(String uid, String... attends){
//参数过滤
if(attends == null || attends.length <= 0 || uid == null || uid.length() <= 0){
return;
}
Connection connection = null;
try {
connection = ConnectionFactory.createConnection(conf);
//用户关系表操作对象（连接到用户关系表）
Table relationTable = connection.getTable(TableName.valueOf(TABLE_RELATION));
List<Put> puts = new ArrayList<Put>();
//a、在微博用户关系表中，添加新关注的好友
Put attendPut = new Put(Bytes.toBytes(uid));
for(String attend : attends){
//为当前用户添加关注的人
attendPut.addColumn(Bytes.toBytes("attends"), Bytes.toBytes(attend), Bytes.toBytes(attend));
//b、为被关注的人，添加粉丝
Put fansPut = new Put(Bytes.toBytes(attend));
fansPut.addColumn(Bytes.toBytes("fans"), Bytes.toBytes(uid), Bytes.toBytes(uid));
//将所有关注的人一个一个的添加到puts（List）集合中
puts.add(fansPut);
}
puts.add(attendPut);
relationTable.put(puts);
//c.1、微博收件箱添加关注的用户发布的微博内容（content）的rowkey
Table contentTable = connection.getTable(TableName.valueOf(TABLE_CONTENT));
Scan scan = new Scan();
//用于存放取出来的关注的人所发布的微博的rowkey
List<byte[]> rowkeys = new ArrayList<byte[]>();
for(String attend : attends){
//过滤扫描rowkey，即：前置位匹配被关注的人的uid_
RowFilter filter = new RowFilter(CompareFilter.CompareOp.EQUAL, new SubstringComparator(attend + "_"));
//为扫描对象指定过滤规则
scan.setFilter(filter);
//通过扫描对象得到scanner
ResultScanner result = contentTable.getScanner(scan);
//迭代器遍历扫描出来的结果集
Iterator<Result> iterator = result.iterator();
while(iterator.hasNext()){
//取出每一个符合扫描结果的那一行数据
Result r = iterator.next();
for(Cell cell : r.rawCells()){
//将得到的rowkey放置于集合容器中
rowkeys.add(CellUtil.cloneRow(cell));
}
}
}
//c.2、将取出的微博rowkey放置于当前操作的用户的收件箱中
if(rowkeys.size() <= 0) return;
//得到微博收件箱表的操作对象
Table inboxTable = connection.getTable(TableName.valueOf(TABLE_INBOX));
//用于存放多个关注的用户的发布的多条微博rowkey信息
List<Put> inboxPutList = new ArrayList<Put>();
for(byte[] rk : rowkeys){
Put put = new Put(Bytes.toBytes(uid));
//uid_timestamp
String rowKey = Bytes.toString(rk);
//截取uid
String attendUID = rowKey.substring(0, rowKey.indexOf("_"));
long timestamp = Long.parseLong(rowKey.substring(rowKey.indexOf("_") + 1));
//将微博rowkey添加到指定单元格中
put.addColumn(Bytes.toBytes("info"), Bytes.toBytes(attendUID), timestamp, rk);
inboxPutList.add(put);
}
inboxTable.put(inboxPutList);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}finally{
if(null != connection){
try {
connection.close();
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
} |
7) 移除（取关）用户
a、在微博用户关系表中，对当前主动操作的用户移除取关的好友(attends)
b、在微博用户关系表中，对被取关的用户移除粉丝
c、微博收件箱中删除取关的用户发布的微博
代码：public void removeAttends(String uid, String... attends)
/**
* 取消关注（remove)
* a、在微博用户关系表中，对当前主动操作的用户删除对应取关的好友
* b、在微博用户关系表中，对被取消关注的人删除粉丝（当前操作人）
* c、从收件箱中，删除取关的人的微博的rowkey
*
*/
public void removeAttends(String uid, String... attends){
//过滤数据
if(uid == null || uid.length() <= 0 || attends == null || attends.length <= 0) return;
try {
Connection connection = ConnectionFactory.createConnection(conf);
//a、在微博用户关系表中，删除已关注的好友
Table relationTable = connection.getTable(TableName.valueOf(TABLE_RELATION));
//待删除的用户关系表中的所有数据
List<Delete> deleteList = new ArrayList<Delete>();
//当前取关操作者的uid对应的Delete对象
Delete attendDelete = new Delete(Bytes.toBytes(uid));
//遍历取关，同时每次取关都要将被取关的人的粉丝-1
for(String attend : attends){
attendDelete.addColumn(Bytes.toBytes("attends"), Bytes.toBytes(attend));
//b、在微博用户关系表中，对被取消关注的人删除粉丝（当前操作人）
Delete fansDelete = new Delete(Bytes.toBytes(attend));
fansDelete.addColumn(Bytes.toBytes("fans"), Bytes.toBytes(uid));
deleteList.add(fansDelete);
}
deleteList.add(attendDelete);
relationTable.delete(deleteList);
//c、删除取关的人的微博rowkey 从 收件箱表中
Table inboxTable = connection.getTable(TableName.valueOf(TABLE_INBOX));
Delete inboxDelete = new Delete(Bytes.toBytes(uid));
for(String attend : attends){
inboxDelete.addColumn(Bytes.toBytes("info"), Bytes.toBytes(attend));
}
inboxTable.delete(inboxDelete);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
} |
8) 获取关注的人的微博内容
a、从微博收件箱中获取所关注的用户的微博RowKey
b、根据获取的RowKey，得到微博内容
代码实现：public List<Message> getAttendsContent(String uid)
/**
* 获取微博实际内容
* a、从微博收件箱中获取所有关注的人的发布的微博的rowkey
* b、根据得到的rowkey去微博内容表中得到数据
* c、将得到的数据封装到Message对象中
*/
public List<Message> getAttendsContent(String uid){
Connection connection = null;
try {
connection = ConnectionFactory.createConnection(conf);
Table inboxTable = connection.getTable(TableName.valueOf(TABLE_INBOX));
//a、从收件箱中取得微博rowKey
Get get = new Get(Bytes.toBytes(uid));
//设置最大版本号
get.setMaxVersions(5);
List<byte[]> rowkeys = new ArrayList<byte[]>();
Result result = inboxTable.get(get);
for(Cell cell : result.rawCells()){
rowkeys.add(CellUtil.cloneValue(cell));
}
//b、根据取出的所有rowkey去微博内容表中检索数据
Table contentTable = connection.getTable(TableName.valueOf(TABLE_CONTENT));
List<Get> gets = new ArrayList<Get>();
//根据rowkey取出对应微博的具体内容
for(byte[] rk : rowkeys){
Get g = new Get(rk);
gets.add(g);
}
//得到所有的微博内容的result对象
Result[] results = contentTable.get(gets);
//将每一条微博内容都封装为消息对象
List<Message> messages = new ArrayList<Message>();
for(Result res : results){
for(Cell cell : res.rawCells()){
Message message = new Message();
String rowKey = Bytes.toString(CellUtil.cloneRow(cell));
String userid = rowKey.substring(0, rowKey.indexOf("_"));
String timestamp = rowKey.substring(rowKey.indexOf("_") + 1);
String content = Bytes.toString(CellUtil.cloneValue(cell));
message.setContent(content);
message.setTimestamp(timestamp);
message.setUid(userid);
messages.add(message);
}
}
return messages;
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}finally{
try {
connection.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
return null;
} |
9) 测试
-- 测试发布微博内容
public void testPublishContent(WeiBo wb)
-- 测试添加关注
public void testAddAttend(WeiBo wb)
-- 测试取消关注
public void testRemoveAttend(WeiBo wb)
-- 测试展示内容
public void testShowMessage(WeiBo wb)
代码：
/**
* 发布微博内容
* 添加关注
* 取消关注
* 展示内容
*/
public void testPublishContent(WeiBo wb){
wb.publishContent("0001", "今天买了一包空气，送了点薯片，非常开心！！");
wb.publishContent("0001", "今天天气不错。");
}
public void testAddAttend(WeiBo wb){
wb.publishContent("0008", "准备下课！");
wb.publishContent("0009", "准备关机！");
wb.addAttends("0001", "0008", "0009");
}
public void testRemoveAttend(WeiBo wb){
wb.removeAttends("0001", "0008");
}
public void testShowMessage(WeiBo wb){
List<Message> messages = wb.getAttendsContent("0001");
for(Message message : messages){
System.out.println(message);
}
}
public static void main(String[] args) {
WeiBo weibo = new WeiBo();
weibo.initTable();
weibo.testPublishContent(weibo);
weibo.testAddAttend(weibo);
weibo.testShowMessage(weibo);
weibo.testRemoveAttend(weibo);
weibo.testShowMessage(weibo);
} |
五、总结
不一定所有的企业都会使用HBase，大数据的框架可以是相互配合相互依赖的，同时，根据不同的业务，部分框架之间的使用也可以是相互独立的。例如有些企业在处理整个业务时，只是用HDFS+Spark部分的内容。所以在学习HBase框架时，一定要有宏观思维，了解其框架特性，不一定非要在所有的业务中使用所有的框架，要具体情况具体分析，酌情选择。
