Hbase的表设计
一、应用背景
微博：用户表users、微博表weibos、用户关系表relations，和具体哪个公司的微博没关系。
微博中的用户想关注其他用户的微博，首先要维护一个特定用户的关注列表，例如张三关注了李四和王五。
为了要的得到张三应该看到的所有微博，你需要查找列表{李四、王五}，然后读出列表中每个用户的所有微博，这个信息需要保存在hbase中。
二、表模式（Schema）设计应该考虑的问题
- 这个表应该保存多少个列族
- 列族使用什么数据
- 每个列族应该有多少列
- 列名应该是什么
- 每个单元（Cell）存储多少时间版本
- 行健结构是什么？应该包括什么信息？
三、问题建模
问题分析：关系表需要存储一个特定用户关注什么用户的数据。
表的访问模式：
- 读出全部用户列表。张三关注人的列表
- 查询某指定用户是否在列表里。如张三是否关注了李四
需要几个列族呢？
张三的关注对象里的所有用户，都有可能被确认是否存在，从访问模式看无法区分彼此，不能假定一个用户比其他用户的被访问的可能性大，推断被关注用户需要同一个列族。
原因：同一个列族的数据存储在同一个物理存储（store）里面，这个物理存储被分为多个Hfile，理想情况下合并为一个Hfile。一个列族的所有列在物理上存在一起，使用这种模式可以把不同访问模式的列放在不同的列族，以便隔离他们。即Hbase被称为是面向列族存储的。
初始表设计为：
说明：follws:1--->TheRealMT.
三、定义访问模式（读模式，写模式）
这张表用来干嘛？
- 张三关注了谁？
- 张三关注李四了吗？
- 谁关注了张三？
- 李四关注张三了吗？
表创建脚本：
1.创建关系表
create 'relation',{NAME => 'follows', VERSIONS => 2}
2.添加数据
put 'relation','zhansan','follows:1','lisi'
put 'relation','zhansan','follows:2','wangwu'
回答第一个问题：张三关注了谁？
@Test
public void demo2() throws Exception{
Configuration config = HBaseConfiguration.create();
config.set("hbase.zookeeper.quorum", "node1,node2,node3");
HTable table = new HTable(config, "relation");
String rowKey = "zhansan";
Get get = new Get(Bytes.toBytes(rowKey));
List<String> fllowed = new ArrayList<String>();
Result rs = table.get(get);
List<KeyValue> list = rs.list();
Iterator<KeyValue> it = list.iterator();
while(it.hasNext()){
KeyValue kv = it.next();
System.out.println(Bytes.toString(kv.getValue()));
fllowed.add(Bytes.toString(kv.getValue()));
}
table.close();
}
回答第二个问题：张三关注李四了谁？
public static boolean demo3() throws Exception{
Configuration config = HBaseConfiguration.create();
config.set("hbase.zookeeper.quorum", "node1,node2,node3");
HTable table = new HTable(config, "relation");
String rowKey = "zhansan";
Get get = new Get(Bytes.toBytes(rowKey));
//要查询的对象
String followUser = "lisi";
Result rs = table.get(get);
List<KeyValue> list = rs.list();
Iterator<KeyValue> it = list.iterator();
while(it.hasNext()){
KeyValue kv = it.next();
System.out.println(followUser.equals(Bytes.toString(kv.getValue())));
//followUser
if(followUser.equals(Bytes.toString(kv.getValue())));
return true;
}
return false;
}
现在我们这样的回答能简单回答第一个和第二个问题，另外另个不确定，但是这两个问题的回答都属于表的读模式。
让我么来看看表的写模式：以下应用场景会引发hbase表的写模式
- 一个用户关注了某人
- 一个用户取消关注了某人
当用户新增一个新的关注的时候，需要在用户的关注列表里新增一个对象，如之前的表设计，TheFakeMT新增一个关注用户的时候，需要知道这个
用户是用户列表里的第5个，如果不查询hbase客户端并不知道这个信息，还有不指定列限定符，也没办法要求Hbase在已有的行上增加一个单元。
不清楚要插入的列的位置，会出现数据覆盖。
解决办法:
在同一行维护一个计数器。如下图所示;
优点：count列能有效的让任何用户知道所关注的用户数量，避免遍历整个关注列表。
基于现在的表设计，插入关注用户的步骤如下：
这种表设计的确定：
- 增加了客户端代码的复杂性，写入需要四步
- hbase不支持事务，线程不安全
怎么解决？？？？--->去掉count计数器
新的表设计如下：
表设计说明：
- 列限定符设计为被关注人的用户名（用户id）
- cell的内容可以随便存储内容，可以存储1
- hbase把一切数据存储为byte[]（字节数组），可以存储任意数量的列
- 这就是传说中的宽表设计，宽表的设计会便于检索数据
- 由于用户id的是唯一的，所以不会出现数据覆盖
客户端代码：
public static void demo4() throws Exception{
Configuration config = HBaseConfiguration.create();
config.set("hbase.zookeeper.quorum", "node1,node2,node3");
HTable table = new HTable(config, "relation");
String rowKey = "zhansan";
Put put = new Put(Bytes.toBytes(rowKey));
//要存储的对象
String followUser = "chaosju";
put.add(Bytes.toBytes("follows"),
Bytes.toBytes(followUser),
Bytes.toBytes(1));
table.put(put);
table.close();
}
hbase(main):018:0> scan 'relation' ROW COLUMN+CELL zhansan column=follows:1, timestamp=1442106287998, value=lisi zhansan column=follows:2, timestamp=1442106352630, value=wangwu zhansan column=follows:chaosju, timestamp=1442109774792, value=\x00\x00\x00\x01 1 row(s) in 0.1640 seconds
学到的东西：
- hbase没有跨行事务的概念，避开客户端使用复杂的业务逻辑
四、均衡分布数据和负载
背景分析：基于上述的表设计
- 一个人可能关注很多人，这个表会特别长，这本身不是问题，但会影响读模式。如TheFakeMT关注了TheRealMT吗？如何使用这个表回答这个问题呢，行健指定TheFakeMT，列限定符指定TheRealMT，一个Get请求即可。
follows表的另一种设计——高表（high table）设计
优点：
- 短的列族和列限定名，减少网络io和磁盘空间占用
具体的存储数据样式：
回答张三是否关注了李四？？？
先进性一次索引查找，先找到第一个以张三为前缀的第一个数据块，然后以张三开头的行健对所有数据行进行最后一次扫描。
优化设计，及高表的优点：
- MD5(user1ID)MD5(user2ID)作为rowkey，使得数据均匀的分布在region上，避免热点问题
- rowkey长度统一，便于预测读写性能
- 去掉分隔符，更容易扫描计算起始和停止键
hbase热点问题？？？数据倾斜
热点：数据集中分布在一小部分region上。
例如插入时间序列数据，行健开头是时间戳，因为任何写入的数据的时间戳都是大于之前写入的时间戳，数据总是追加在表的尾部，最后的region会成为热点。
基于MD5_rowkey的设计
如果需要查找，用户id，客户把用户id保存为列限定符。 
表设计总结：
