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HBase二级索引的设计

[日期:2016-06-13] 来源:博客园精华区  作者: [字体: ]

  摘要

  最近做的一个项目涉及到了多条件的组合查询,数据存储用的是HBase,恰恰HBase对于这种场景的查询特别不给力,一般HBase的查询都是通过RowKey(要把多条件组合查询的字段都拼接在RowKey中显然不太可能),或者全表扫描再结合过滤器筛选出目标数据(太低效),所以通过设计HBase的二级索引来解决这个问题

  查询需求

  多个查询条件构成多维度的组合查询,需要根据不同组合查询出符合查询条件的数据

  HBase的局限性

  HBase本身只提供基于行键和全表扫描的查询,而行键索引单一,对于多维度的查询困难(如:对于价格+天数+酒店+交通的多条件组合查询困难),全表扫描效率低下。

  二级索引的设计

  设计思路

HBase

  (图1)设计思路

  二级索引的本质就是建立各列值与行键之间的映射关系

  如(图1),当要对F:C1这列建立索引时,只需要建立F:C1各列值到其对应行键的映射关系,如C11->RK1等,这样就完成了对F:C1列值的二级索引的构建,当要查询符合F:C1=C11对应的F:C2的列值时(即根据C1=C11来查询C2的值,图1青色部分)其查询步骤如下: 1. 根据C1=C11到索引数据中查找其对应的RK,查询得到其对应的RK=RK1 2. 得到RK1后就自然能根据RK1来查询C2的值了 这是构建二级索引大概思路,其他组合查询的联合索引的建立也类似。

  逻辑视图

  (图2) 部分数据在HBase中存储的逻辑视图

  表中有两个列族,其中一个是列族INDEX,其并不存储任何的数据,仅仅是为了将索引数据与主数据分开存储(因为在HBase中同 一列族的数据会被压缩在一直存储),索引数据的行键格式为:RegionStartKey-索引名-索引键-Rowkwy,其他RegionStartKey就是出发点,因为在创建HBase表时就对表根据出发点进行了预分区,索引键为主数据中各列的列值,Rokwy对应主数据的行键;主数据的行键格式为:出发点-目的地-性价比,所以在存储数据时,同一出发点 目的地的数据默认是按性价比排序的;索引数据的行键和主数据的行键的前缀都是出发点,所以在存储时相同出发点的索引数据和主数据是存储在同一个Region中的,这样避免了在通过索引得到RK后又去其他Region上查询目标数据,提高了查询效率。

  数据的查询查询过程

  假设查询的条件:

  出发点:澳门

  目的地:杭州

  出游天数:3天

  酒店等级:4

  其查询步骤如下:

  首先根据查询条件来确定索引名,根据其查询条件为出游天数据 酒店等级确定索引名为aaa,这样就将查询的范围缩小在索引名为aaa的索引数据区内

  根据出游天数的值为3天,酒店等级的值为4,确定符合这两个查询条件的索引数据的行键

  得到索引数据行键后就截取其最后的RowKey

  最关键的Rowkey得到后就能轻易的获得其对应的列值了,整个查询过程就结束了。

  对于其他更为复杂的组合查询的二级索引设计如类似。

  缺点

  需要额外的存储空间,属 一种以空间换时间的方式。

  注意

  1.将查询条件中的可选字段转换成数字能节省存储空间,如交通工具中的飞机,高铁,火车,轮船,汽车分别转换成5,4,3,2,1

  2.将汉字转换成拼音才能保证数据按HBase的排序规则抚排序

 

  3.如果数据量在百万级别以下可使用Phoenix(HBase的SQL查询引擎)模糊查询功能减少索引行键的设计





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