12.22

实验3  熟悉常用的HBase操作

 

1.实验目的

（1）理解HBase在Hadoop体系结构中的角色；

（2）熟练使用HBase操作常用的Shell命令；

（3）熟悉HBase操作常用的Java API。

2.实验平台

（1）操作系统：Linux（建议Ubuntu16.04或Ubuntu18.04）；

（2）Hadoop版本：3.1.3；

（3）HBase版本：2.2.2；

（4）JDK版本：1.8；

（5）Java IDE：Eclipse。

3. 实验步骤

（一）编程实现以下指定功能，并用Hadoop提供的HBase Shell命令完成相同任务：

（1） 列出HBase所有的表的相关信息，例如表名；

 

（2） 在终端打印出指定的表的所有记录数据；

 

（3） 向已经创建好的表添加和删除指定的列族或列；

 

（4） 清空指定的表的所有记录数据；

 

（5） 统计表的行数。

 

 

（二）HBase数据库操作

1. 现有以下关系型数据库中的表和数据（见表14-3到表14-5），要求将其转换为适合于HBase存储的表并插入数据：

表14-3 学生表（Student）

学号（S_No）

姓名（S_Name）

性别（S_Sex）

年龄（S_Age）

2015001

Zhangsan

male

23

2015002

Mary

female

22

2015003

Lisi

male

24

 

 

 

表14-4 课程表（Course）

课程号（C_No）

课程名（C_Name）

学分（C_Credit）

123001

Math

2.0

123002

Computer Science

5.0

123003

English

3.0

 

表14-5 选课表（SC）

学号（SC_Sno）

课程号（SC_Cno）

成绩（SC_Score）

2015001

123001

86

2015001

123003

69

2015002

123002

77

2015002

123003

99

2015003

123001

98

2015003

123002

95

 

2. 请编程实现以下功能：

（1）createTable(String tableName, String[] fields)

创建表，参数tableName为表的名称，字符串数组fields为存储记录各个字段名称的数组。要求当HBase已经存在名为tableName的表的时候，先删除原有的表，然后再创建新的表。

import org.apache.hadoop.conf.Configuration;

import org.apache.hadoop.hbase.HBaseConfiguration;

import org.apache.hadoop.hbase.HColumnDescriptor;

import org.apache.hadoop.hbase.HTableDescriptor;

import org.apache.hadoop.hbase.TableName;

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

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

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

 

import java.io.IOException;

 

public class CreateTable {

    public static Configuration configuration;

    public static Connection connection;

    public static Admin admin;

 

    public static void createTable(String tableName, String[] fields) throws IOException {

        init();

        TableName tablename = TableName.valueOf(tableName);

        if (admin.tableExists(tablename)) {

            System.out.println("table is exists!");

            admin.disableTable(tablename);

            admin.deleteTable(tablename);

        }

        HTableDescriptor hTableDescriptor = new HTableDescriptor(tablename);

        for (String str : fields) {

            HColumnDescriptor hColumnDescriptor = new HColumnDescriptor(str);

            hTableDescriptor.addFamily(hColumnDescriptor);

        }

        admin.createTable(hTableDescriptor);

        close();

    }

 

    public static void init() {

        configuration = HBaseConfiguration.create();

        configuration.set("hbase.rootdir", "hdfs://node1:8020/hbase");

        try {

            connection = ConnectionFactory.createConnection(configuration);

            admin = connection.getAdmin();

        } catch (IOException e) {

            e.printStackTrace();

        }

    }

 

    public static void close() {

        try {

            if (admin != null) {

                admin.close();

            }

            if (null != connection) {

                connection.close();

            }

        } catch (IOException e) {

            e.printStackTrace();

        }

    }

 

    public static void main(String[] args) {

        String[] fields = {"Score"};

        try {

            createTable("person", fields);

        } catch (IOException e) {

            e.printStackTrace();

        }

    }

}

 

（2）addRecord(String tableName, String row, String[] fields, String[] values)

向表tableName、行row（用S_Name表示）和字符串数组fields指定的单元格中添加对应的数据values。其中，fields中每个元素如果对应的列族下还有相应的列限定符的话，用“columnFamily:column”表示。例如，同时向“Math”、“Computer Science”、“English”三列添加成绩时，字符串数组fields为{“Score:Math”, ”Score:Computer Science”, ”Score:English”}，数组values存储这三门课的成绩。

import org.apache.hadoop.conf.Configuration;

import org.apache.hadoop.hbase.HBaseConfiguration;

import org.apache.hadoop.hbase.TableName;

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

 

import java.io.IOException;

 

public class AddRecord {

    public static Configuration configuration;

    public static Connection connection;

    public static Admin admin;

 

    public static void addRecord(String tableName, String row, String[] fields, String[] values) throws IOException {

        init();

        Table table = connection.getTable(TableName.valueOf(tableName));

        for (int i = 0; i != fields.length; i++) {

            Put put = new Put(row.getBytes());

            String[] cols = fields[i].split(":");

            put.addColumn(cols[0].getBytes(), cols[1].getBytes(), values[i].getBytes());

            table.put(put);

        }

        table.close();

        close();

    }

 

    public static void init() {

        configuration = HBaseConfiguration.create();

        configuration.set("hbase.rootdir", "hdfs://node1:8020/hbase");

        try {

            connection = ConnectionFactory.createConnection(configuration);

            admin = connection.getAdmin();

        } catch (IOException e) {

            e.printStackTrace();

        }

    }

 

    public static void close() {

        try {

            if (admin != null) {

                admin.close();

            }

            if (null != connection) {

                connection.close();

            }

        } catch (IOException e) {

            e.printStackTrace();

        }

    }

 

    public static void main(String[] args) {

        String[] fields = {"Score:Math", "Score:Computer Science", "Score:English"};

        String[] values = {"99", "80", "100"};

        try {

            addRecord("person", "Score", fields, values);

        } catch (IOException e) {

            e.printStackTrace();

        }

 

    }

}

 

 

 

（3）scanColumn(String tableName, String column)

浏览表tableName某一列的数据，如果某一行记录中该列数据不存在，则返回null。要求当参数column为某一列族名称时，如果底下有若干个列限定符，则要列出每个列限定符代表的列的数据；当参数column为某一列具体名称（例如“Score:Math”）时，只需要列出该列的数据。

import org.apache.hadoop.conf.Configuration;

import org.apache.hadoop.hbase.Cell;

import org.apache.hadoop.hbase.CellUtil;

import org.apache.hadoop.hbase.HBaseConfiguration;

import org.apache.hadoop.hbase.TableName;

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

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

 

import java.io.IOException;

 

public class ScanColumn {

    public static Configuration configuration;

    public static Connection connection;

    public static Admin admin;

 

    public static void scanColumn(String tableName, String column) throws IOException {

        init();

        Table table = connection.getTable(TableName.valueOf(tableName));

        Scan scan = new Scan();

        scan.addFamily(Bytes.toBytes(column));

        ResultScanner scanner = table.getScanner(scan);

        for (Result result = scanner.next(); result != null; result = scanner.next()) {

            showCell(result);

        }

        table.close();

        close();

    }

 

    public static void showCell(Result result) {

        Cell[] cells = result.rawCells();

        for (Cell cell : cells) {

            System.out.println("RowName:" + new String(CellUtil.cloneRow(cell)) + " ");

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

            System.out.println("column Family:" + new String(CellUtil.cloneFamily(cell)) + " ");

            System.out.println("row Name:" + new String(CellUtil.cloneQualifier(cell)) + " ");

            System.out.println("value:" + new String(CellUtil.cloneValue(cell)) + " ");

        }

    }

 

    public static void init() {

        configuration = HBaseConfiguration.create();

        configuration.set("hbase.rootdir", "hdfs://node1:8020/hbase");

        try {

            connection = ConnectionFactory.createConnection(configuration);

            admin = connection.getAdmin();

        } catch (IOException e) {

            e.printStackTrace();

        }

    }

 

    // 关闭连接

    public static void close() {

        try {

            if (admin != null) {

                admin.close();

            }

            if (null != connection) {

                connection.close();

            }

        } catch (IOException e) {

            e.printStackTrace();

        }

    }

 

    public static void main(String[] args) {

        try {

            scanColumn("person", "Score");

        } catch (IOException e) {

            e.printStackTrace();

        }

 

    }

}

 

（4）modifyData(String tableName, String row, String column)

修改表tableName，行row（可以用学生姓名S_Name表示），列column指定的单元格的数据。

import org.apache.hadoop.conf.Configuration;

import org.apache.hadoop.hbase.Cell;

import org.apache.hadoop.hbase.HBaseConfiguration;

import org.apache.hadoop.hbase.TableName;

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

 

import java.io.IOException;

 

public class ModifyData {

 

    public static long ts;

    public static Configuration configuration;

    public static Connection connection;

    public static Admin admin;

 

    public static void modifyData(String tableName, String row, String column, String val) throws IOException {

        init();

        Table table = connection.getTable(TableName.valueOf(tableName));

        Put put = new Put(row.getBytes());

        Scan scan = new Scan();

        ResultScanner resultScanner = table.getScanner(scan);

        for (Result r : resultScanner) {

            for (Cell cell : r.getColumnCells(row.getBytes(), column.getBytes())) {

                ts = cell.getTimestamp();

            }

        }

        put.addColumn(row.getBytes(), column.getBytes(), ts, val.getBytes());

        table.put(put);

        table.close();

        close();

    }

 

    public static void init() {

        configuration = HBaseConfiguration.create();

        configuration.set("hbase.rootdir", "hdfs://localhost:9000/hbase");

        try {

            connection = ConnectionFactory.createConnection(configuration);

            admin = connection.getAdmin();

        } catch (IOException e) {

            e.printStackTrace();

        }

    }

 

    public static void close() {

        try {

            if (admin != null) {

                admin.close();

            }

            if (null != connection) {

                connection.close();

            }

        } catch (IOException e) {

            e.printStackTrace();

        }

    }

 

    public static void main(String[] args) {

        try {

            modifyData("person", "Score", "Math", "100");

        } catch (IOException e) {

            e.printStackTrace();

        }

 

    }

}

 

 

（5）deleteRow(String tableName, String row)

删除表tableName中row指定的行的记录。

import org.apache.hadoop.conf.Configuration;

import org.apache.hadoop.hbase.Cell;

import org.apache.hadoop.hbase.HBaseConfiguration;

import org.apache.hadoop.hbase.TableName;

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

 

import java.io.IOException;

 

public class ModifyData {

 

    public static long ts;

    public static Configuration configuration;

    public static Connection connection;

    public static Admin admin;

 

    public static void modifyData(String tableName, String row, String column, String val) throws IOException {

        init();

        Table table = connection.getTable(TableName.valueOf(tableName));

        Put put = new Put(row.getBytes());

        Scan scan = new Scan();

        ResultScanner resultScanner = table.getScanner(scan);

        for (Result r : resultScanner) {

            for (Cell cell : r.getColumnCells(row.getBytes(), column.getBytes())) {

                ts = cell.getTimestamp();

            }

        }

        put.addColumn(row.getBytes(), column.getBytes(), ts, val.getBytes());

        table.put(put);

        table.close();

        close();

    }

 

    public static void init() {

        configuration = HBaseConfiguration.create();

        configuration.set("hbase.rootdir", "hdfs://localhost:9000/hbase");

        try {

            connection = ConnectionFactory.createConnection(configuration);

            admin = connection.getAdmin();

        } catch (IOException e) {

            e.printStackTrace();

        }

    }

 

    public static void close() {

        try {

            if (admin != null) {

                admin.close();

            }

            if (null != connection) {

                connection.close();

            }

        } catch (IOException e) {

            e.printStackTrace();

        }

    }

 

    public static void main(String[] args) {

        try {

            modifyData("person", "Score", "Math", "100");

        } catch (IOException e) {

            e.printStackTrace();

        }

 

    }

}

 

4.实验报告

题目：

熟悉常用的HBase操作

姓名

邓睿智

日期

2024.11.20

实验环境：Linux

实验内容与完成情况：熟悉常用的HBase操作；已完成

出现的问题：数据类型不匹配：关系型数据库中的数据类型可能与HBase中的数据类型不匹配。

字段长度限制：HBase对字符串字段的长度有长度限制，可能需要截断或更改字段类型。

索引和主键：HBase不直接支持索引和主键，可能需要重新设计数据模型。

 

解决方案（列出遇到的问题和解决办法，列出没有解决的问题）：检查并调整数据类型，确保与HBase兼容。

对于长字符串字段，考虑使用string类型，并适当截断或使用多个字段存储。

重新设计数据模型，使用HBase的分区特性来优化查询性能。

 
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