hbase源码系列(三)Client如何找到正确的Region Server

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作者:岑玉海

出处:https://www.cnblogs.com/cenyuhai/tag/hbase%E6%BA%90%E7%A0%81%E7%B3%BB%E5%88%97/


Hbase 版本:0.96

客户端在进行put、delete、get等操作的时候,它都需要数据到底存在哪个Region Server上面,这个定位的操作是通过HConnection.locateRegion方法来完成的。

 loc = hConnection.locateRegion(this.tableName, row.getRow());

这里我们首先要讲hbase的两张元数据表-ROOT-和.META.表,它们一个保存着region的分部信息,一个保存着region的详细信息。在《hbase实战》这本书里面详细写了查找过程总共有8步:

(1)客户端首先查询zookeeper -ROOT-表在哪里

(2)zookeeper告诉客户端,-ROOT-在RegionServer RS1上面

(3)客户端向RS1发起查询,哪一个.META表可以查到T1表里面的00009

(4)RS1上的-ROOT-告诉客户端在RS3上面的.META. region M2可以找到

(5)客户端向RS3上的.META. region M2查询T1表的00009行数据在哪个region上,哪一个Region Server可以提供服务

(6)RS3告诉客户端,在RS3上面的region T1R3

(7)客户端向RS3上面的region T1R3发起请求,我要读取00009行

(8)RS3上的region T1R3把数据发给客户端,行,拿去吧

那在代码里面是怎么体验上述过程的呢?好,我们开始查看locateRegion这个方法,打开HConnectionManager这个类。

private HRegionLocation locateRegion(final TableName tableName,
      final byte [] row, boolean useCache, boolean retry) {
      if (tableName.equals(TableName.META_TABLE_NAME)) {
        return this.registry.getMetaRegionLocation();
      } else {
        // Region not in the cache - have to go to the meta RS
        return locateRegionInMeta(TableName.META_TABLE_NAME, tableName, row,
          useCache, userRegionLock, retry);
      }
}

TableName.META_TABLE_NAME,这个就是我们要找的-ROOT-,在0.96里面它已经被取消了,取而代之的是META表中的第一个regionHRegionInfo.FIRST_META_REGIONINFO,它位置在zk的meta-region-server节点当中的。

好吧,再回到代码里面,我们这里肯定是走else这个路径,我们进入locateRegionInMeta看看。

代码好长啊,我们一点一点看吧,先从缓存里面找,把tableName和rowkey传进去。

 if (useCache) {
    location = getCachedLocation(tableName, row);
    if (location != null) {
       return location;
    }
}

这里的cache是这样组织的Map<tableName, SoftValueSortedMap<rowkey, HRegionLocation>>, 通过tableName获得它的基于rowkey的子map,这个map是按照key排好序的,如果找不到合适的key,就找比它稍微小一点的key。

接下来就是一个for循环了,默认是尝试31次

 HRegionLocation metaLocation = null;
        try {
          // locate the meta region 还好这个不是玩递归,直接获取meta表所在的位置
          metaLocation = locateRegion(parentTable, metaKey, true, false);
          if (metaLocation == null) continue;
// 通过这方法可以获得Region Server,超值啊
          ClientService.BlockingInterface service = getClient(metaLocation.getServerName());
synchronized (regionLockObject)
          if (useCache) {
              location = getCachedLocation(tableName, row);
              if (location != null) {
                return location;
              }
// 如果表没有被禁用,就预加载缓存
if (parentTable.equals(TableName.META_TABLE_NAME)
                  && (getRegionCachePrefetch(tableName))) {
                prefetchRegionCache(tableName, row);
              }
// 如果缓存中有,就从缓存中取
              location = getCachedLocation(tableName, row);
              if (location != null) {
                return location;
              }
          }else {
// 不需要缓存就在缓存中删掉
              forceDeleteCachedLocation(tableName, row);

}

从上面的代码分析,它在prefetchRegionCache方法预先缓存了和表和row相关的位置信息,核心的代码如下:

      MetaScannerVisitor visitor = new MetaScannerVisitorBase() {
        public boolean processRow(Result result) throws IOException {
  // 把result转换为regionInfo
 HRegionInfo regionInfo = MetaScanner.getHRegionInfo(result);
            long seqNum = HRegionInfo.getSeqNumDuringOpen(result);
            HRegionLocation loc = new HRegionLocation(regionInfo, serverName, seqNum);
            // cache this meta entry
            cacheLocation(tableName, null, loc);
            return true;
        }
      };  MetaScanner.metaScan(conf, this, visitor, tableName, row, this.prefetchRegionLimit, TableName.META_TABLE_NAME);

这里面的核心代码只有两行,实现一个MetaScannerVisitor,然后传入到MetaScanner.metaScan扫描一下,metaScan会调用visiter的processRow方法,processRow方法把满足条件的全都缓存起来。下面是条件,有兴趣的人可以看一下,我折叠起来。


HRegionInfo regionInfo = MetaScanner.getHRegionInfo(result); if (regionInfo == null) { return true; } // possible we got a region of a different table... if (!regionInfo.getTable().equals(tableName)) { return false; // stop scanning } if (regionInfo.isOffline()) { // don't cache offline regions return true; } ServerName serverName = HRegionInfo.getServerName(result); if (serverName == null) { return true; // don't cache it }

看一下MetaScanner.metaScan吧,它也是用了new了一个HTable

HTable metaTable = new HTable(TableName.META_TABLE_NAME, connection, null);

然后根据有三种情况,根据情况来构建Scan的StartKey

1.根据rowkey来扫描

2.全表扫

3.根据表的名来

这里讲一下根据rowkey来扫描吧,别的都很简单,它用的是HTable的getRowOrBefore来找到这个Row,只不过因为它是meta表,可以从zk上直接找到位置。

         byte[] searchRow = HRegionInfo.createRegionName(tableName, row, HConstants.NINES, false);
        Result startRowResult = metaTable.getRowOrBefore(searchRow, HConstants.CATALOG_FAMILY);
        HRegionInfo regionInfo = getHRegionInfo(startRowResult);
        byte[] rowBefore = regionInfo.getStartKey();
        startRow = HRegionInfo.createRegionName(tableName, rowBefore, HConstants.ZEROES, false);

下面就开始Scan了,这个Scan的代码,和我们平常用HTable来扫描表是一样的。


final Scan scan = new Scan(startRow).addFamily(HConstants.CATALOG_FAMILY); int rows = Math.min(rowLimit, configuration.getInt(HConstants.HBASE_META_SCANNER_CACHING, HConstants.DEFAULT_HBASE_META_SCANNER_CACHING)); scan.setCaching(rows); // Run the scan scanner = metaTable.getScanner(scan); Result result = null; int processedRows = 0; while ((result = scanner.next()) != null) {  // 用visitor.processRow来过滤不符合的result if (visitor != null) { if (!visitor.processRow(result)) break; } processedRows++; if (processedRows >= rowUpperLimit) break; }

 如果没用缓存的情况,就只能走接口的方式了,直接从服务器去了,如果这都找不着,这一次就算结束了。


regionInfoRow = ProtobufUtil.getRowOrBefore(service,metaLocation.getRegionInfo().getRegionName(), metaKey, HConstants.CATALOG_FAMILY); // 下面是具体的实现 GetRequest request = RequestConverter.buildGetRowOrBeforeRequest(regionName, row, family); GetResponse response = client.get(null, request); if (!response.hasResult()) return null; return toResult(response.getResult());

 好,现在最后总结一下吧:

(1)要查询数据时候,在locateRegion方法要先走locateRegionInMeta这段

(2)从zk当中获取meta表的位置,通过这个位置信息ServerName,获得Region Server的接口,但是这里先不用,留给不用缓存的情况用的

(3)使用缓存的话,如果这个表没被禁用,就先把要定位的整个表的region的位置信息,全部缓存起来

(4)在缓存表的过程当中,我们要借助new HTable(TableName.META_TABLE_NAME, connection, null)来计算startKey和扫描。

(5)把扫描到的表相关的位置信息缓存起来,缓存之后取的过程这里忘了交代了,通过表名找到表对应的一个HRegionInfo,HRegionInfo里面包括startKey和stopKey,用rowkey一比对就知道是哪个region了。

(6)不用缓存的情况,就走接口的方式,构造一个GetRequest,调用Region Server里面的get方法获取到位置信息。

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