前言
Hbase 是一個分散式的、多版本、面向列的開源 KV 資料庫。執行在 HDFS 的基礎上，支援 PB 級別、百萬列的資料儲存。作為效能如此強大的KV資料庫，HBase的儲存結構究竟是怎樣的呢？面向列的儲存結構究竟有什麼樣的不同之處呢？接下來會詳細講解這部分。
HBase的儲存結構
為了清晰地表述這個，我們把HBase的儲存結構分為邏輯結構和物理結構兩個部分來描述。
邏輯儲存結構
通過下圖直觀地展示 HBase 的邏輯儲存結構：
在本圖中，列簇（Column Family）對應的值就是 info 和 area ，列（ Column 或者稱為 Qualifier ）對應的就是 name 、 age 、 country 和 city ，Row key 對應的就是 Row 1 和 Row 2，Cell 對應的就是具體的值。
Row key：表的主鍵，按照字典序排序。- 列簇：在
HBase中，列簇將表進行橫向切割。 - 列：屬於某一個列簇，在
HBase中可以進行動態的新增。 Cell: 是指具體的Value。Version：在這張圖裡面沒有顯示出來，這個是指版本號，用時間戳（TimeStamp）來表示。
看完這張圖，是不是有點疑惑，怎麼獲取其中的一條資料呢？既然 HBase 是 KV 的資料庫，那麼當然是以獲取 KEY 的形式來獲取到 Value 啦。在 HBase 中的 KEY 組成是這樣的：
KEY 的組成是以 Row key 、CF(Column Family) 、Column 和 TimeStamp 組成的。
TimeStamp 在 HBase 中充當的作用就是版本號，因為在 HBase 中有著資料多版本的特性，所以同一個 KEY 可以有多個版本的 Value 值（可以通過配置來設定多少個版本）。查詢的話是預設取回最新版本的那條資料，但是也可以進行查詢多個版本號的資料，在接下來的進階操作文章中會有演示。
Region Server 和 Region 的關係
- 一個
Region Server就是一個機器節點(伺服器) - 一個
Region Server包含著多個Region - 一個
Region包含著多個列簇(CF) - 一個
Region Server中可以有多張Table，一張Table可以有多個Region
物理儲存結構
先來看這張圖：
為了不混淆，我們可以先把以下的概念一一對應起來
| 邏輯結構 | 物理結構 |
|---|---|
| Region Server | HRegion Server |
| Region | HRegion |
| CF | HStore(這裡指的是Store) |
在具體的物理結構中
HRegion Server就是一個機器節點，包含多個HRegion，但是這些HRegion不一定是來自於同一個Table，負責響應的是使用者的IO請求，和HDFS進行互動，是伺服器中的一個程式。HRegion包含多個HStore。- 一個
CF組成一個HStore，預設是10 G，如果大於10G會進行分裂。HStore是HBase的核心儲存單元，一個HStore由MemStore和StoreFile組成。 MemStore是一塊記憶體，預設大小是128M，如果超過了這個大小，那麼就會進行刷盤，把記憶體裡的資料刷進到StoreFile中。- 在
HStore對應著的是Table裡面的Column Family，不管有CF中有多少的資料，都會儲存在HStore中，為了避免訪問不同的HStore而導致的效率低下。 HRegion是Hbase中分散式儲存和負載均衡的最小單元，但不是儲存的最小單元。- 一個
Hstore可以有多個StoreFile
在HBase中查詢不同的CF的資料
從不同的 CF 中查詢 Row 3 主鍵的資料，結果集如下：
更加直觀地顯示，在 HBase 中是以 CF 為單元的儲存結構。
HBase的架構
如下圖，HBase 的架構圖，在 HBase 中我們看到有 Client、Zookeeper、HMaster 和 HRegion。
Client是客戶端，要求讀寫資料的發起者。ZK叢集是負責轉發Client的請求和提供心跳機制，會讓HRegion Server和HRegion註冊進來，同時儲存著Rowkey和Region的對映關係。HMaster中可以有多個待命，只有一個在活躍。
Hbase讀取資料的過程
Client 請求讀取資料時，先轉發到 ZK 叢集，在 ZK 叢集中尋找到相對應的 Region Server，再找到對應的 Region，先是查 MemStore，如果在 MemStore 中獲取到資料，那麼就會直接返回，否則就是再由 Region 找到對應的 Store File，從而查到具體的資料。
在整個架構中，HMaster 和 HRegion Server 可以是同一個節點上，可以有多個 HMaster 存在，但是隻有一個 HMaster 在活躍。
在 Client 端會進行 rowkey-> HRegion 對映關係的快取，降低下次定址的壓力。
HBase 寫入資料的過程
先是 Client 進行發起資料的插入請求，如果 Client 本身儲存了關於 Rowkey 和 Region 的對映關係的話，那麼就會先查詢到具體的對應關係，如果沒有的話，就會在ZK中進行查詢到對應 Region server，然後再轉發到具體的 Region 上。所有的資料在寫入的時候先是記錄在 WAL 中，同時檢查關於 MemStore 是否滿了，如果是滿了，那麼就會進行刷盤，輸出到一個 Hfile 中，如果沒有滿的話，那麼就是先寫進 Memstore 中，然後再刷到 WAL 中。
PS：畫圖的過程是真滴累啊！！！
題圖：chichimaru
