尚硅谷大数据技术之HBase第5章 HBase API操作

发布日期：2018-08-27 作者：atguigu 1961人浏览

5.1 环境准备

新建项目后在pom.xml中添加依赖：

<groupId>org.apache.hbase</groupId>

<artifactId>hbase-server</artifactId>

</dependency>

<groupId>org.apache.hbase</groupId>

<artifactId>hbase-client</artifactId>

</dependency>

<groupId>jdk.tools</groupId>

<artifactId>jdk.tools</artifactId>

<scope>system</scope>

<systemPath>${JAVA_HOME}/lib/tools.jar</systemPath>

</dependency>

5.2 HBaseAPI

5.2.1 获取Configuration对象：

public static Configuration conf;

static{

//使用HBaseConfiguration的单例方法实例化

conf = HBaseConfiguration.create();

conf.set("hbase.zookeeper.quorum", "192.168.216.20");

conf.set("hbase.zookeeper.property.clientPort", "2181");

}

5.2.2 判断表是否存在：

public static boolean isTableExist(String tableName) throws MasterNotRunningException, ZooKeeperConnectionException, IOException{

//在HBase中管理、访问表需要先创建HBaseAdmin对象

//Connection connection = ConnectionFactory.createConnection(conf);

//HBaseAdmin admin = (HBaseAdmin) connection.getAdmin();

HBaseAdmin admin = new HBaseAdmin(conf);

return admin.tableExists(tableName);

}

5.2.3 创建表

public static void createTable(String tableName, String... columnFamily) throws MasterNotRunningException, ZooKeeperConnectionException, IOException{

HBaseAdmin admin = new HBaseAdmin(conf);

//判断表是否存在

if(isTableExist(tableName)){

System.out.println("表" + tableName + "已存在");

//System.exit(0);

}else{

//创建表属性对象,表名需要转字节

HTableDescriptor descriptor = new HTableDescriptor(TableName.valueOf(tableName));

//创建多个列族

for(String cf : columnFamily){

descriptor.addFamily(new HColumnDescriptor(cf));

}

//根据对表的配置，创建表

admin.createTable(descriptor);

System.out.println("表" + tableName + "创建成功！");

}

5.2.4 删除表

public static void dropTable(String tableName) throws MasterNotRunningException, ZooKeeperConnectionException, IOException{

HBaseAdmin admin = new HBaseAdmin(conf);

if(isTableExist(tableName)){

admin.disableTable(tableName);

admin.deleteTable(tableName);

System.out.println("表" + tableName + "删除成功！");

}else{

System.out.println("表" + tableName + "不存在！");

}

5.2.5 向表中插入数据

public static void addRowData(String tableName, String rowKey, String columnFamily, String column, String value) throws IOException{

//创建HTable对象

HTable hTable = new HTable(conf, tableName);

//向表中插入数据

Put put = new Put(Bytes.toBytes(rowKey));

//向Put对象中组装数据

put.add(Bytes.toBytes(columnFamily), Bytes.toBytes(column), Bytes.toBytes(value));

hTable.put(put);

hTable.close();

System.out.println("插入数据成功");

}

5.2.6 删除多行数据

public static void deleteMultiRow(String tableName, String... rows) throws IOException{

HTable hTable = new HTable(conf, tableName);

List<Delete> deleteList = new ArrayList<Delete>();

for(String row : rows){

Delete delete = new Delete(Bytes.toBytes(row));

deleteList.add(delete);

}

hTable.delete(deleteList);

hTable.close();

}

5.2.7 获取所有数据

public static void getAllRows(String tableName) throws IOException{

HTable hTable = new HTable(conf, tableName);

//得到用于扫描region的对象

Scan scan = new Scan();

//使用HTable得到resultcanner实现类的对象

ResultScanner resultScanner = hTable.getScanner(scan);

for(Result result : resultScanner){

Cell[] cells = result.rawCells();

for(Cell cell : cells){

//得到rowkey

System.out.println("行键:" + Bytes.toString(CellUtil.cloneRow(cell)));

//得到列族

System.out.println("列族" + Bytes.toString(CellUtil.cloneFamily(cell)));

System.out.println("列:" + Bytes.toString(CellUtil.cloneQualifier(cell)));

System.out.println("值:" + Bytes.toString(CellUtil.cloneValue(cell)));

}

5.2.8 获取某一行数据

public static void getRow(String tableName, String rowKey) throws IOException{

HTable table = new HTable(conf, tableName);

Get get = new Get(Bytes.toBytes(rowKey));

//get.setMaxVersions();显示所有版本

//get.setTimeStamp();显示指定时间戳的版本

Result result = table.get(get);

for(Cell cell : result.rawCells()){

System.out.println("行键:" + Bytes.toString(result.getRow()));

System.out.println("列族" + Bytes.toString(CellUtil.cloneFamily(cell)));

System.out.println("列:" + Bytes.toString(CellUtil.cloneQualifier(cell)));

System.out.println("值:" + Bytes.toString(CellUtil.cloneValue(cell)));

System.out.println("时间戳:" + cell.getTimestamp());

}

5.2.9 获取某一行指定“列族:列”的数据

public static void getRowQualifier(String tableName, String rowKey, String family, String qualifier) throws IOException{

HTable table = new HTable(conf, tableName);

Get get = new Get(Bytes.toBytes(rowKey));

get.addColumn(Bytes.toBytes(family), Bytes.toBytes(qualifier));

Result result = table.get(get);

for(Cell cell : result.rawCells()){

System.out.println("行键:" + Bytes.toString(result.getRow()));

System.out.println("列族" + Bytes.toString(CellUtil.cloneFamily(cell)));

System.out.println("列:" + Bytes.toString(CellUtil.cloneQualifier(cell)));

System.out.println("值:" + Bytes.toString(CellUtil.cloneValue(cell)));

}

5.3 MapReduce

通过HBase的相关JavaAPI，我们可以实现伴随HBase操作的MapReduce过程，比如使用MapReduce将数据从本地文件系统导入到HBase的表中，比如我们从HBase中读取一些原始数据后使用MapReduce做数据分析。

5.3.1 官方HBase-MapReduce

1）查看HBase的MapReduce任务的执行

$ bin/hbase mapredcp

2）执行环境变量的导入

$ export HBASE_HOME=/home/admin/modules/hbase-1.3.1

$ export HADOOP_HOME=/home/admin/modules/hadoop-2.7.2

$ export HADOOP_CLASSPATH=`${HBASE_HOME}/bin/hbase mapredcp`

3）运行官方的MapReduce任务

-- 案例一：统计Student表中有多少行数据

$ ~/modules/hadoop-2.7.2/bin/yarn jar lib/hbase-server-1.3.1.jar rowcounter student

-- 案例二：使用MapReduce将本地数据导入到HBase

1）在本地创建一个tsv格式的文件：fruit.tsv

1001 Apple Red

1002 Pear Yellow

1003 Pineapple Yellow

2）创建HBase表

hbase(main):001:0> create 'fruit','info'

3）在HDFS中创建input_fruit文件夹并上传fruit.tsv文件

$ ~/modules/hadoop-2.7.2/bin/hdfs dfs -mkdir /input_fruit/

$ ~/modules/hadoop-2.7.2/bin/hdfs dfs -put fruit.tsv /input_fruit/

执行MapReduce到HBase的fruit表中

$ ~/modules/hadoop-2.7.2/bin/yarn jar lib/hbase-server-1.3.1.jar importtsv \

-Dimporttsv.columns=HBASE_ROW_KEY,info:name,info:color fruit \

hdfs://linux01:8020/input_fruit

使用scan命令查看导入后的结果

hbase(main):001:0> scan ‘fruit’

5.3.2 自定义HBase-MapReduce1

目标：将fruit表中的一部分数据，通过MR迁入到fruit_mr表中。

分步实现：

1) 构建ReadFruitMapper类，用于读取fruit表中的数据

package com.z.hbase_mr;

import java.io.IOException;

import org.apache.hadoop.hbase.Cell;

import org.apache.hadoop.hbase.CellUtil;

import org.apache.hadoop.hbase.client.Put;

import org.apache.hadoop.hbase.client.Result;

import org.apache.hadoop.hbase.io.ImmutableBytesWritable;

import org.apache.hadoop.hbase.mapreduce.TableMapper;

import org.apache.hadoop.hbase.util.Bytes;

public class ReadFruitMapper extends TableMapper<ImmutableBytesWritable, Put> {

@Override

protected void map(ImmutableBytesWritable key, Result value, Context context)

throws IOException, InterruptedException {

//将fruit的name和color提取出来，相当于将每一行数据读取出来放入到Put对象中。

Put put = new Put(key.get());

//遍历添加column行

for(Cell cell: value.rawCells()){

//添加/克隆列族:info

if("info".equals(Bytes.toString(CellUtil.cloneFamily(cell)))){

//添加/克隆列：name

if("name".equals(Bytes.toString(CellUtil.cloneQualifier(cell)))){

//将该列cell加入到put对象中

put.add(cell);

//添加/克隆列:color

}else if("color".equals(Bytes.toString(CellUtil.cloneQualifier(cell)))){

//向该列cell加入到put对象中

put.add(cell);

}

//将从fruit读取到的每行数据写入到context中作为map的输出

context.write(key, put);

}

2) 构建WriteFruitMRReducer类，用于将读取到的fruit表中的数据写入到fruit_mr表中

package com.z.hbase_mr;

import java.io.IOException;

import org.apache.hadoop.hbase.client.Put;

import org.apache.hadoop.hbase.io.ImmutableBytesWritable;

import org.apache.hadoop.hbase.mapreduce.TableReducer;

import org.apache.hadoop.io.NullWritable;

public class WriteFruitMRReducer extends TableReducer<ImmutableBytesWritable, Put, NullWritable> {

@Override

protected void reduce(ImmutableBytesWritable key, Iterable<Put> values, Context context)

throws IOException, InterruptedException {

//读出来的每一行数据写入到fruit_mr表中

for(Put put: values){

context.write(NullWritable.get(), put);

}

3) 构建Fruit2FruitMRRunner extends Configured implements Tool用于组装运行Job任务

//组装Job

public int run(String[] args) throws Exception {

//得到Configuration

Configuration conf = this.getConf();

//创建Job任务

Job job = Job.getInstance(conf, this.getClass().getSimpleName());

job.setJarByClass(Fruit2FruitMRRunner.class);

//配置Job

Scan scan = new Scan();

scan.setCacheBlocks(false);

scan.setCaching(500);

//设置Mapper，注意导入的是mapreduce包下的，不是mapred包下的，后者是老版本

TableMapReduceUtil.initTableMapperJob(

"fruit", //数据源的表名

scan, //scan扫描控制器

ReadFruitMapper.class,//设置Mapper类

ImmutableBytesWritable.class,//设置Mapper输出key类型

Put.class,//设置Mapper输出value值类型

job//设置给哪个JOB

);

//设置Reducer

TableMapReduceUtil.initTableReducerJob("fruit_mr", WriteFruitMRReducer.class, job);

//设置Reduce数量，最少1个

job.setNumReduceTasks(1);

boolean isSuccess = job.waitForCompletion(true);

if(!isSuccess){

throw new IOException("Job running with error");

}

return isSuccess ? 0 : 1;

}

4）主函数中调用运行该Job任务

public static void main( String[] args ) throws Exception{

Configuration conf = HBaseConfiguration.create();

int status = ToolRunner.run(conf, new Fruit2FruitMRRunner(), args);

System.exit(status);

}

5）打包运行任务

$ ~/modules/hadoop-2.7.2/bin/yarn jar ~/softwares/jars/hbase-0.0.1-SNAPSHOT.jar com.z.hbase.mr1.Fruit2FruitMRRunner

提示：运行任务前，如果待数据导入的表不存在，则需要提前创建。

提示：maven打包命令：-P local clean package或-P dev clean package install（将第三方jar包一同打包，需要插件：maven-shade-plugin）

5.3.3 自定义HBase-MapReduce2

目标：实现将HDFS中的数据写入到HBase表中。

分步实现：

1）构建ReadFruitFromHDFSMapper于读取HDFS中的文件数据

package com.z.hbase.mr2;

import java.io.IOException;

import org.apache.hadoop.hbase.client.Put;

import org.apache.hadoop.hbase.io.ImmutableBytesWritable;

import org.apache.hadoop.hbase.util.Bytes;

import org.apache.hadoop.io.LongWritable;

import org.apache.hadoop.io.Text;

import org.apache.hadoop.mapreduce.Mapper;

public class ReadFruitFromHDFSMapper extends Mapper<LongWritable, Text, ImmutableBytesWritable, Put> {

@Override

protected void map(LongWritable key, Text value, Context context) throws IOException, InterruptedException {

//从HDFS中读取的数据

String lineValue = value.toString();

//读取出来的每行数据使用\t进行分割，存于String数组

String[] values = lineValue.split("\t");

//根据数据中值的含义取值

String rowKey = values[0];

String name = values[1];

String color = values[2];

//初始化rowKey

ImmutableBytesWritable rowKeyWritable = new ImmutableBytesWritable(Bytes.toBytes(rowKey));

//初始化put对象

Put put = new Put(Bytes.toBytes(rowKey));

//参数分别:列族、列、值

put.add(Bytes.toBytes("info"), Bytes.toBytes("name"), Bytes.toBytes(name));

put.add(Bytes.toBytes("info"), Bytes.toBytes("color"), Bytes.toBytes(color));

context.write(rowKeyWritable, put);

}

2）构建WriteFruitMRFromTxtReducer类

package com.z.hbase.mr2;

import java.io.IOException;

import org.apache.hadoop.hbase.client.Put;

import org.apache.hadoop.hbase.io.ImmutableBytesWritable;

import org.apache.hadoop.hbase.mapreduce.TableReducer;

import org.apache.hadoop.io.NullWritable;

public class WriteFruitMRFromTxtReducer extends TableReducer<ImmutableBytesWritable, Put, NullWritable> {

@Override

protected void reduce(ImmutableBytesWritable key, Iterable<Put> values, Context context) throws IOException, InterruptedException {

//读出来的每一行数据写入到fruit_hdfs表中

for(Put put: values){

context.write(NullWritable.get(), put);

}

3）创建Txt2FruitRunner组装Job

public int run(String[] args) throws Exception {

//得到Configuration

Configuration conf = this.getConf();

//创建Job任务

Job job = Job.getInstance(conf, this.getClass().getSimpleName());

job.setJarByClass(Txt2FruitRunner.class);

Path inPath = new Path("hdfs://linux01:8020/input_fruit/fruit.tsv");

FileInputFormat.addInputPath(job, inPath);

//设置Mapper

job.setMapperClass(ReadFruitFromHDFSMapper.class);

job.setMapOutputKeyClass(ImmutableBytesWritable.class);

job.setMapOutputValueClass(Put.class);

//设置Reducer

TableMapReduceUtil.initTableReducerJob("fruit_mr", WriteFruitMRFromTxtReducer.class, job);

//设置Reduce数量，最少1个

job.setNumReduceTasks(1);

boolean isSuccess = job.waitForCompletion(true);

if(!isSuccess){

throw new IOException("Job running with error");

}

return isSuccess ? 0 : 1;

}

4）调用执行Job

public static void main(String[] args) throws Exception {

Configuration conf = HBaseConfiguration.create();

int status = ToolRunner.run(conf, new Txt2FruitRunner(), args);

System.exit(status);

}

5）打包运行

$ ~/modules/hadoop-2.7.2/bin/yarn jar ~/softwares/jars/hbase-0.0.1-SNAPSHOT.jar com.z.hbase.mr2.Txt2FruitRunner

提示：运行任务前，如果待数据导入的表不存在，则需要提前创建之。

提示：maven打包命令：-P local clean package或-P dev clean package install（将第三方jar包一同打包，需要插件：maven-shade-plugin）

5.4 与Hive的集成

5.4.1 HBase与Hive的对比

1) Hive

(1) 数据仓库

Hive的本质其实就相当于将HDFS中已经存储的文件在Mysql中做了一个双射关系，以方便使用HQL去管理查询。

(2) 用于数据分析、清洗

Hive适用于离线的数据分析和清洗，延迟较高。

(3) 基于HDFS、MapReduce

Hive存储的数据依旧在DataNode上，编写的HQL语句终将是转换为MapReduce代码执行。

2) HBase

(1) 数据库

是一种面向列存储的非关系型数据库。

(2) 用于存储结构化和非结构话的数据

适用于单表非关系型数据的存储，不适合做关联查询，类似JOIN等操作。

(3) 基于HDFS

数据持久化存储的体现形式是Hfile，存放于DataNode中，被ResionServer以region的形式进行管理。

(4) 延迟较低，接入在线业务使用

面对大量的企业数据，HBase可以直线单表大量数据的存储，同时提供了高效的数据访问速度。

5.4.2 HBase与Hive集成使用

尖叫提示：HBase与Hive的集成在最新的两个版本中无法兼容。所以，我们只能含着泪勇敢的重新编译：hive-hbase-handler-1.2.2.jar！！好气！！

环境准备

因为我们后续可能会在操作Hive的同时对HBase也会产生影响，所以Hive需要持有操作HBase的Jar，那么接下来拷贝Hive所依赖的Jar包（或者使用软连接的形式）。

$ export HBASE_HOME=/home/admin/modules/hbase-1.3.1

$ export HIVE_HOME=/home/admin/modules/apache-hive-1.2.2-bin

$ ln -s $HBASE_HOME/lib/hbase-common-1.3.1.jar $HIVE_HOME/lib/hbase-common-1.3.1.jar

$ ln -s $HBASE_HOME/lib/hbase-server-1.3.1.jar $HIVE_HOME/lib/hbase-server-1.3.1.jar

$ ln -s $HBASE_HOME/lib/hbase-client-1.3.1.jar $HIVE_HOME/lib/hbase-client-1.3.1.jar

$ ln -s $HBASE_HOME/lib/hbase-protocol-1.3.1.jar $HIVE_HOME/lib/hbase-protocol-1.3.1.jar

$ ln -s $HBASE_HOME/lib/hbase-it-1.3.1.jar $HIVE_HOME/lib/hbase-it-1.3.1.jar

$ ln -s $HBASE_HOME/lib/htrace-core-3.1.0-incubating.jar $HIVE_HOME/lib/htrace-core-3.1.0-incubating.jar

$ ln -s $HBASE_HOME/lib/hbase-hadoop2-compat-1.3.1.jar $HIVE_HOME/lib/hbase-hadoop2-compat-1.3.1.jar

$ ln -s $HBASE_HOME/lib/hbase-hadoop-compat-1.3.1.jar $HIVE_HOME/lib/hbase-hadoop-compat-1.3.1.jar

同时在hive-site.xml中修改zookeeper的属性，如下：

<name>hive.zookeeper.quorum</name>

<value>linux01,linux02,linux03</value>

<description>The list of ZooKeeper servers to talk to. This is only needed for read/write locks.</description>

</property>

<name>hive.zookeeper.client.port</name>

<description>The port of ZooKeeper servers to talk to. This is only needed for read/write locks.</description>

</property>

1) 案例一

目标：建立Hive表，关联HBase表，插入数据到Hive表的同时能够影响HBase表。

分步实现：

(1) 在Hive中创建表同时关联HBase

CREATE TABLE hive_hbase_emp_table(

empno int,

ename string,

job string,

mgr int,

hiredate string,

sal double,

comm double,

deptno int)

STORED BY 'org.apache.hadoop.hive.hbase.HBaseStorageHandler'

WITH SERDEPROPERTIES ("hbase.columns.mapping" = ":key,info:ename,info:job,info:mgr,info:hiredate,info:sal,info:comm,info:deptno")

TBLPROPERTIES ("hbase.table.name" = "hbase_emp_table");

尖叫提示：完成之后，可以分别进入Hive和HBase查看，都生成了对应的表

(2) 在Hive中创建临时中间表，用于load文件中的数据

尖叫提示：不能将数据直接load进Hive所关联HBase的那张表中

CREATE TABLE emp(

empno int,

ename string,

job string,

mgr int,

hiredate string,

sal double,

comm double,

deptno int)

row format delimited fields terminated by '\t';

(3) 向Hive中间表中load数据

hive> load data local inpath '/home/admin/softwares/data/emp.txt' into table emp;

(4) 通过insert命令将中间表中的数据导入到Hive关联HBase的那张表中

hive> insert into table hive_hbase_emp_table select * from emp;

(5) 查看Hive以及关联的HBase表中是否已经成功的同步插入了数据

Hive：

hive> select * from hive_hbase_emp_table;

HBase：

hbase> scan ‘hbase_emp_table’

2) 案例二

目标：在HBase中已经存储了某一张表hbase_emp_table，然后在Hive中创建一个外部表来关联HBase中的hbase_emp_table这张表，使之可以借助Hive来分析HBase这张表中的数据。

注：该案例2紧跟案例1的脚步，所以完成此案例前，请先完成案例1。

分步实现：

(1) 在Hive中创建外部表

CREATE EXTERNAL TABLE relevance_hbase_emp(

empno int,

ename string,

job string,

mgr int,

hiredate string,

sal double,

comm double,

deptno int)

STORED BY

'org.apache.hadoop.hive.hbase.HBaseStorageHandler'

WITH SERDEPROPERTIES ("hbase.columns.mapping" =

":key,info:ename,info:job,info:mgr,info:hiredate,info:sal,info:comm,info:deptno")

TBLPROPERTIES ("hbase.table.name" = "hbase_emp_table");

(2) 关联后就可以使用Hive函数进行一些分析操作了

hive (default)> select * from relevance_hbase_emp;

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