spark的基础知识点整理-创新互联

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一 .基础整理

  1. 服务器本身不存储数据,数据本身放在HDFS中的,服务器只做功能的进行查,删改等功能

  2. Hive hbase mysql 区别

    {% asset_img 各种数据库之间的差别比较.png 这是一个新的博客的图片的说明 %}
  3. 服务器本身不存储数据,数据本身放在HDFS中的,服务器只做功能的进行查,删改等功能

  4. Hbase特性
    spark的基础知识点整理

  5. 16010  对外访问端口

  6. HBASE是一个数据库——可以提供数据的实时随机读写

  7. Hbase:

    • hadoop数据库,分布式可伸缩大型数据存储。

    • 用户对随机、实时读写数据。

    • 十亿行 x 百万列。

    • 版本化、非关系型数据库。

  8. hbase存储机制:面向列存储,table是按row排序。

  9. Hbase的表没有固定的字段定义

    • Hbase的表在物理存储上,是按照列族来分割的,不同列族的数据一定存储在不同的文件中

    • Hbase的表中的每一行都固定有一个行键,而且每一行的行键在表中不能重复

    • Hbase中的数据,包含行键,包含key,包含value,都是byte[ ]类型,hbase不负责为用户维护数据类型

    • HBASE对事务的支持很差

    • Hbase的表中每行存储的都是一些key-value对

  10. 特征:

    • Hbase的表数据存储在HDFS文件系统中

    • 存储容量可以线性扩展

    • 数据存储的安全性可靠性极高

    • 对于为空(null)的列,并不占用存储空间,因此,表可以设计的非常稀疏。

    • 主要用来存储结构化和半结构化的松散数据

    • Hbase查询数据功能很简单,不支持join等复杂操作,不支持复杂的事务(行级的事务)

    • 与hadoop一样,Hbase目标主要依靠横向扩展,通过不断增加廉价的商用服务器,来增加计算和存储能力。

  11. 访问hbase table中的行,只有三种方式:

    • 通过单个row key访问

    • 通过row key的range

    • 全表扫描

二 .集群搭建(完全分布式)

  1. 主机安装

  2. JDK 安装

  3. hadoop安装

  4. 环境变量

  5. 验证:hbase version

  6. [hbase/conf/hbase-env.sh]

    export JAVA_HOME=/soft/jdk
    export HBASE_MANAGES_ZK=false
  7. [hbse-site.xml]

      
       
           hbase.cluster.distributed
           true
       
       
       
           hbase.rootdir
           hdfs://s201:8020/hbase
       
       
       
           hbase.zookeeper.quorum
           s201:2181,s202:2181,s203:2181
       
       
       
           hbase.zookeeper.property.dataDir
           /home/centos/zookeeper
       
    • [hbase/conf/regionservers]
      自己按需求设置
      s202
      s203
      s204

    • 启动hbase集群(s201)
      start-hbase.sh

    • 访问
      http://s201:16010

    • 启动另一个master
      hbase-daemon.sh start master

三.使用知识点

  1. hbase shell 基本操作

    • scan ‘hbase:meta’    //查看元数据表
        split ‘ns1:t1’        //切割表

    • help    ‘list_namespace’            //查看特定的命令帮助
        list_namespace                    //列出名字空间(数据库)
        list_namespace_tables ‘defalut’    //列出名字空间(数据库)
        create ‘ns1:t1’,’f1’                //创建表,指定空间下
        put ‘ns1:t1’,’row1’,’f1:id’,100        //插入数据
        get ‘ns1:t1’,’row1’                    //查询指定row
        scan ‘ns1:t1’                        //扫描表
        flush ‘ns1:t1’        //清理内存数据到磁盘。
        count ‘ns1:t1’        //统计函数
        disable ‘ns1:t1’        //删除表之前需要禁用表

    • help    帮助

    • drop ‘ns1:t1’

  2. 通过编程API访问Hbase

    • 添加依赖



    • org.apache.hbase
      hbase-client
      1.2.3

    • 复制hbase集群的hbase-site.xml文件到模块的src/main/resources目录下

    • 创建conf对象  Configuration conf = HBaseConfiguration.create();

    • 通过连接工厂创建连接对象  Connection conn = ConnectionFactory.createConnection(conf);

    • 通过连接查询tableName对象 TableName tname = TableName.valueOf(“ns1:t1”);

    • 获得table Table table = conn.getTable(tname);

      //创建conf对象
               Configuration conf = HBaseConfiguration.create();
               //通过连接工厂创建连接对象
               Connection conn = ConnectionFactory.createConnection(conf);
               //通过连接查询tableName对象
               TableName tname = TableName.valueOf("ns1:t1");
               //获得table
               Table table = conn.getTable(tname);
               //通过bytes工具类创建字节数组(将字符串)
               byte[] rowid = Bytes.toBytes("row3");
               //创建put对象
               Put put = new Put(rowid);
               byte[] f1 = Bytes.toBytes("f1");
               byte[] id = Bytes.toBytes("id") ;
               byte[] value = Bytes.toBytes(102);
               put.addColumn(f1,id,value);
               //执行插入
               table.put(put);
//创建conf对象
                Configuration conf = HBaseConfiguration.create();
                //通过连接工厂创建连接对象
                Connection conn = ConnectionFactory.createConnection(conf);
                //通过连接查询tableName对象
                TableName tname = TableName.valueOf("ns1:t1");
                //获得table
                Table table = conn.getTable(tname);
                //通过bytes工具类创建字节数组(将字符串)
                byte[] rowid = Bytes.toBytes("row3");
                Get get = new Get(Bytes.toBytes("row3"));
                Result r = table.get(get);
                byte[] idvalue = r.getValue(Bytes.toBytes("f1"),Bytes.toBytes("id"));
                System.out.println(Bytes.toInt(idvalue));
  1. Row Key

    • 与nosql数据库们一样,row key是用来检索记录的主键。访问hbase table中的行,只有三种方式:

    • A:通过单个row key访问

    • B:通过row key的range

    • C:全表扫描

    • Row key行键 (Row key)可以是任意字符串(大长度是 64KB,实际应用中长度一般为 10-100bytes)

    • 在hbase内部,row key保存为字节数组

    • Hbase会对表中的数据按照rowkey排序(字典顺序)

    • 存储时,数据按照Row key的字典序(byte order)排序存储。

    • 设计key时,要充分排序存储这个特性,将经常一起读取的行存储放到一起。(位置相关性)

    • 字典序对int排序 : 注意要位数一样 例如10000  设置规则最好都是一样的如 0001   2000  这样的

    • 表中的每一行有一个“行键rowkey”,而且行键在表中不能重复

    • 表中的每一对kv数据称作一个cell,cell就是存储这些数据的一个类似封装对象,所有数据可以通过查询拿到

    • cell中的数据是没有类型的,全部是字节码形式存贮。、

    • 由{row key, column( =

      +
    • hbase可以对数据存储多个历史版本(历史版本数量都是可配置)

    • 整张表由于数据量过大,会被横向切分成若干个region(用rowkey范围标识)不同region的数据也存储在不同文件中

    • hbase会对插入的数据按顺序存储:首先按行键排序,之后再按同一行里面的kv会按列族排序,再按k排序

    • hbase中只支持byte[]   此处的byte[] 包括了: rowkey,key,value,列族名,表名

    • hbase三级定位,行键,列,时间戳,列也可以是列族加列

    • hbase通过行键区分区域服务器,会切割每部分,每部分都有各自的范围,行键是有序的

    • 插入到hbase中去的数据,hbase会自动排序存储

    • 排序规则:  首先看行键,然后看列族名,然后看列(key)名; 按字典顺序

  2. 列族

    • hbase表中的每个列,都归属与某个列族。列族是表的schema的一部分(而列不是),必须在使用表之前定义。

    • 列名都以列族作为前缀 例如:space:math 都属于 space这个列族

    • 访问控制、磁盘和内存的使用统计都是在列族层面进行的。

    • 列族越多,在取一行数据时所要参与IO、搜寻的文件就越多,所以,如果没有必要,不要设置太多的列族

  3. 写前日志

    • WAL            //write ahead log,写前日志。

    • 写前日志  WAL  主要是容错用的

    • 你写数据的时候都会往这个表记录,所以他可能影响插入速度

    • 代码:关闭写前日志可以提高插入速度,因为插入的时候都会往写前日志里记录

      DecimalFormat format2 = new DecimalFormat();
        format2.applyPattern("0000");
        long start = System.currentTimeMillis() ;
        Configuration configuration = HBaseConfiguration.create();
        configuration.set("hbase.zookeeper.quorum","s202:2181,s203:2181,s204:2181");
        Connection connection = ConnectionFactory.createConnection(configuration);
        TableName tableName =TableName.valueOf("new:t1");
        HTable table = (HTable)connection.getTable(tableName);
        table.setAutoFlush(false);
        for (int i = 2 ; i <= 10000 ; i ++) {
              Put put = new Put(Bytes.toBytes("row" + format2.format(i))) ;
              //关闭写前日志
              put.setWriteToWAL(false);
              put.addColumn(Bytes.toBytes("f1"),Bytes.toBytes("id"),Bytes.toBytes(i));
              put.addColumn(Bytes.toBytes("f1"),Bytes.toBytes("name"),Bytes.toBytes("tom" + i));
              put.addColumn(Bytes.toBytes("f1"),Bytes.toBytes("age"),Bytes.toBytes(i % 100));
              table.put(put);
              if ( i % 2000 == 0 ) {
                    table.flushCommits();
              }
        }
        //不提交丢数据,最后不满足2000的会丢,不是自动提交
        table.flushCommits();
        System.out.println(System.currentTimeMillis() - start );
  4. 存放位置

     -  相同列族的数据存放在一个文件中
     -  [表数据的存储目录结构构成]
     -  hdfs://s201:8020/hbase/data/${名字空间}/${表名}/${区域名称}/${列族名称}/${文件名}
     -  [WAL目录结构构成]
     -  hdfs://s201:8020/hbase/WALs/${区域服务器名称,主机名,端口号,时间戳}/
    • 联系zk,找出meta表所在rs(regionserver)  /hbase/meta-region-server

    • 定位row key,找到对应region server

    • 缓存信息在本地。

    • 联系RegionServer

    • HRegionServer负责open HRegion对象,为每个列族创建Store对象,Store包含多个StoreFile实例,

    • 是对HFile的轻量级封装。每个Store还对应了一个MemStore,用于内存存储数据。

    • hbase切割文件配置位置:


       hbase.hregion.max.filesize
       10737418240
       hbase-default.xml
    • hbase集群启动时,master负责分配区域到指定区域服务器。主要是把meta放入区域服务器

    1. client端交互过程

  5. Zookeeper 起的作用

    • 保证任何时候,集群中只有一个master

    • 存贮所有Region的寻址入口——root表在哪台服务器上

    • 实时监控Region Server的状态,将Region server的上线和下线信息实时通知给Master

    • 存储Hbase的schema,包括有哪些table,每个table有哪些column family

  6. Master职责

    • 为Region server分配region

    • 负责region server的负载均衡

    • 发现失效的region server并重新分配其上的region

    • HDFS上的垃圾文件回收

    • 处理schema更新请求

    • master仅仅维护者table和region的元数据信息,负载很低。

  7. Region Server职责

    • Region server维护Master分配给它的region,处理对这些region的IO请求

    • Region server负责切分在运行过程中变得过大的region

    • client访问hbase上数据的过程并不需要master参与

    • 寻址访问zookeeper和region server

    • 数据读写访问regione server

四.整体架构
spark的基础知识点整理

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