'林子雨大資料' 實驗3 HBase操作與介面程式設計

create 'student','S_No','S_Name','S_Sex','S_Age'

put 'student','s001','S_No','2015001'
put 'student','s001','S_Name','zhangsan'
put 'student','s001','S_Sex','male'
put 'student','s001','S_Age','23'

put 'student','s002','S_No','2015002'
put 'student','s002','S_Name','Mary'
put 'student','s002','S_Sex','female'
put 'student','s002','S_Age','22'

put 'student','s003','S_No','2015003'
put 'student','s003','S_Name','Lisi'
put 'student','s003','S_Sex','male'
put 'student','s003','S_Age','24'

create 'course','C_No','C_Name','C_Credit'

put 'course','c001','C_No','123001'
put 'course','c001','C_Name','Math'
put 'course','c001','C_Credit','2.0'

put 'course','c002','C_No','123002'
put 'course','c002','C_Name','Computer'
put 'course','c002','C_Credit','5.0'

put 'course','c003','C_No','123003'
put 'course','c003','C_Name','English'
put 'course','c003','C_Credit','3.0'

create 'SC','SC_Sno','SC_Cno','SC_Score'

put 'SC','sc001','SC_Sno','2015001'
put 'SC','sc001','SC_Cno','123001'
put 'SC','sc001','SC_Score','86'

put 'SC','sc002','SC_Sno','2015001'
put 'SC','sc002','SC_Cno','123002'
put 'SC','sc002','SC_Score','77'

put 'SC','sc003','SC_Sno','2015002'
put 'SC','sc003','SC_Cno','123002'
put 'SC','sc003','SC_Score','77'

put 'SC','sc004','SC_Sno','2015002'
put 'SC','sc004','SC_Cno','123003'
put 'SC','sc004','SC_Score','99'

put 'SC','sc005','SC_Sno','2015003'
put 'SC','sc005','SC_Cno','123001'
put 'SC','sc005','SC_Score','98'

put 'SC','sc006','SC_Sno','2015003'
put 'SC','sc006','SC_Cno','123002'
put 'SC','sc006','SC_Score','95'

後端程式設計

後端在啟動時分別與本地HBase建立管理員客戶端、普通客戶端的連線。管理員客戶端管理所有表，普通客戶端管理表資料的增刪改查。並啟動HTTP服務提供一系列API介面。

package variable

import "github.com/tsuna/gohbase"

var AdminClient gohbase.AdminClient
var Client gohbase.Client

package main

import (
	"github.com/gin-gonic/gin"
	"github.com/tsuna/gohbase"
	"wolflong.com/hbase_gin/router"
	"wolflong.com/hbase_gin/variable"
)

func init() {
	variable.AdminClient = gohbase.NewAdminClient("127.0.0.1")
	variable.Client = gohbase.NewClient("127.0.0.1")
}

func main() {
	r := gin.Default()
	router.Router(r)
	r.Run(":1313")
}

給定一個處理錯誤的通用方法

package controller

import "github.com/gin-gonic/gin"

func checkError(err error, c *gin.Context, handlers ...gin.HandlerFunc) {
	if err != nil {
		c.JSON(500, gin.H{"error": "致命錯誤", "back": err.Error()})
		panic(err)
	}
}

1.1 列出所有表的相關資訊

HBase Shell 對應程式碼

list

從管理客戶端發出請求，獲取所有表，遍歷表將表的名稱空間與表名儲存至切片中以json格式返回

type table struct {
	Namespace string `json:"namespace"`
	Qualifier string `json:"qualifier"`
}

func ShowTableList(c *gin.Context) {
	var tables []table
	t, err := hrpc.NewListTableNames(context.Background())
	checkError(err, c)
	res, err := variable.AdminClient.ListTableNames(t)
	checkError(err, c)
	for _, v := range res {
		tables = append(tables, table{string(v.GetNamespace()), string(v.GetQualifier())})
	}
	fmt.Println(tables)
	c.JSON(200, tables)
}

測試結果

[
    {
        "namespace": "default",
        "qualifier": "SC"
    },
    {
        "namespace": "default",
        "qualifier": "course"
    },
    {
        "namespace": "default",
        "qualifier": "student"
    },
    {
        "namespace": "default",
        "qualifier": "test"
    }
]

1.2 列印指定表的所有記錄資料

HBase Shell 對應程式碼

scan "course"

獲取請求引數table，從普通客戶端發出請求，獲取scanner，遍歷scanner直到io.EOF。請注意，當查詢的表沒資料時，第一條拿到的是nil資料，需要進行判斷。

func ShowTableRows(c *gin.Context) {
	var Cells [][]*hrpc.Cell
	t, err := hrpc.NewScan(context.Background(), []byte(c.Query("table")))
	checkError(err, c)
	res := variable.Client.Scan(t)
	row, err := res.Next()
	for err != io.EOF && row != nil {
		Cells = append(Cells, row.Cells)
		fmt.Println(row.Cells)
		row, err = res.Next()
	}
	c.JSON(200, Cells)
}

localhost:1313/TableRows?table=course 測試結果。

請注意，Gin框架在轉換二進位制資料時使用BASE64編碼，使得控制字元在網路上正常傳輸。

[
    [
        {
            "row": "YzAwMQ==",
            "family": "Q19DcmVkaXQ=",
            "timestamp": 1680431640294,
            "cell_type": 4,
            "value": "Mi4w"
        },
        {
            "row": "YzAwMQ==",
            "family": "Q19DcmVkaXQ=",
            "qualifier": "bmV3",
            "timestamp": 1680432352886,
            "cell_type": 4,
            "value": "NS4w"
        },
        {
            "row": "YzAwMQ==",
            "family": "Q19OYW1l",
            "timestamp": 1680431640279,
            "cell_type": 4,
            "value": "TWF0aA=="
        },
        {
            "row": "YzAwMQ==",
            "family": "Q19Obw==",
            "timestamp": 1680431640250,
            "cell_type": 4,
            "value": "MTIzMDAx"
        }
    ],
    [
        {
            "row": "YzAwMg==",
            "family": "Q19DcmVkaXQ=",
            "timestamp": 1680431640328,
            "cell_type": 4,
            "value": "NS4w"
        },
        {
            "row": "YzAwMg==",
            "family": "Q19OYW1l",
            "timestamp": 1680431640318,
            "cell_type": 4,
            "value": "Q29tcHV0ZXI="
        },
        {
            "row": "YzAwMg==",
            "family": "Q19Obw==",
            "timestamp": 1680431640305,
            "cell_type": 4,
            "value": "MTIzMDAy"
        }
    ],
    [
        {
            "row": "YzAwMw==",
            "family": "Q19DcmVkaXQ=",
            "timestamp": 1680431640363,
            "cell_type": 4,
            "value": "My4w"
        },
        {
            "row": "YzAwMw==",
            "family": "Q19OYW1l",
            "timestamp": 1680431640352,
            "cell_type": 4,
            "value": "RW5nbGlzaA=="
        },
        {
            "row": "YzAwMw==",
            "family": "Q19Obw==",
            "timestamp": 1680431640343,
            "cell_type": 4,
            "value": "MTIzMDAz"
        }
    ]
]

1.3 向已建立好的表新增和刪除指定的列族或列

HBase Shell 對應程式碼

put 'course','c001','C_Credit:new','5.0'
delete 'course','c001','C_Credit:new'

使用普通客戶端進行put操作，需要準備一個item資料包含當前操作的列族或列以及對應的值。支援覆蓋重寫與新增。

func TableInsertRowCol(c *gin.Context) {
	table := c.PostForm("table")
	rowKey := c.PostForm("rowKey")
	colFamily := c.PostForm("colFamily")
	col := c.PostForm("col")
	val := c.PostForm("val")
	var item map[string]map[string][]byte = make(map[string]map[string][]byte)
	item[colFamily] = make(map[string][]byte)
	item[colFamily][col] = []byte(val)
	fmt.Println(item)
	t, err := hrpc.NewPutStr(context.Background(), table, rowKey, item)
	checkError(err, c)
	res, err := variable.Client.Put(t)
	checkError(err, c)
	c.JSON(200, res)
}

測試結果

{
    "Cells": null,
    "Stale": false,
    "Partial": false,
    "Exists": null
}

刪除列族或列，不需要val資料。列可以為空字串，僅刪除列族，不為空時則刪除指定的列

func TableDeleteRowCol(c *gin.Context) {
	table := c.PostForm("table")
	rowKey := c.PostForm("rowKey")
	colFamily := c.PostForm("colFamily")
	col := c.PostForm("col")
	// val := c.PostForm("val")
	var item map[string]map[string][]byte = make(map[string]map[string][]byte)
	item[colFamily] = make(map[string][]byte)
	item[colFamily][col] = []byte{}
	fmt.Println(item)
	t, err := hrpc.NewPutStr(context.Background(), table, rowKey, item)
	checkError(err, c)
	res, err := variable.Client.Delete(t)
	checkError(err, c)
	c.JSON(200, res)
}

1.4 清空指定表的所有資料

HBase Shell 對應程式碼

truncate 'course'

先disable表，再刪除表。

func TableDelete(c *gin.Context) {
	t := hrpc.NewDisableTable(context.Background(), []byte(c.Query("table")))
	err := variable.AdminClient.DisableTable(t)
	checkError(err, c)
	t2 := hrpc.NewDeleteTable(context.Background(), []byte(c.Query("table")))
	err = variable.AdminClient.DeleteTable(t2)
	checkError(err, c)
	c.JSON(200, gin.H{"result": "刪除成功"})
}

1.5 統計表的行數

HBase Shell 對應程式碼

count 'course'

修改1.2的程式碼

func ShowTableRowsCount(c *gin.Context) {
	var count int
	t, err := hrpc.NewScan(context.Background(), []byte(c.Query("table")))
	checkError(err, c)
	res := variable.Client.Scan(t)
	row, err := res.Next()
	for err != io.EOF && row != nil {
		count++
		row, err = res.Next()
	}
	c.JSON(200, count)
}

localhost:1313/TableRowsCount?table=course 測試結果

3.1 建立表

func TableCreate(c *gin.Context) {
	table := c.PostForm("table")
	fs := c.PostForm("fields")
	var fields []string
	// fmt.Println(table, fs)
	err := json.Unmarshal([]byte(fs), &fields)
	checkError(err, c)
	// 驗證是否存在表
	flag := false
	t, err := hrpc.NewListTableNames(context.Background())
	checkError(err, c)
	res, err := variable.AdminClient.ListTableNames(t)
	checkError(err, c)
	for _, v := range res {
		if string(v.GetQualifier()) == table {
			flag = true
		}
	}
	// 如存在刪除表
	if flag {
		t := hrpc.NewDisableTable(context.Background(), []byte(table))
		err := variable.AdminClient.DisableTable(t)
		checkError(err, c)
		t2 := hrpc.NewDeleteTable(context.Background(), []byte(table))
		err = variable.AdminClient.DeleteTable(t2)
		checkError(err, c)
	}
	// 插入新表
	var items map[string]map[string]string = make(map[string]map[string]string)
	for _, v := range fields {
		items[v] = make(map[string]string)
	}
	t2 := hrpc.NewCreateTable(context.Background(), []byte(table), items)
	err = variable.AdminClient.CreateTable(t2)
	checkError(err, c)
	c.JSON(200, gin.H{"result": "建立成功"})
}

透過1.1函式介面我們可知test表已經存在，現在我們使用3.1函式介面重新建立該表，併為接下來的3.2函式介面呼叫做準備。

{
    "result": "建立成功"
}

3.2 新增記錄

為了增強健壯性，我們需要判斷傳入的fields、values引數個數是否一致，否則應當主動報錯。

func TableInsertRow(c *gin.Context) {
	table := c.PostForm("table")
	rowKey := c.PostForm("rowKey")
	fs := c.PostForm("fields")
	vs := c.PostForm("values")
	var fields []string
	var values []string
	err := json.Unmarshal([]byte(fs), &fields)
	checkError(err, c)
	err = json.Unmarshal([]byte(vs), &values)
	checkError(err, c)
	if len(fields) != len(values) {
		checkError(fmt.Errorf("數量不一致"), c)
	}
	var item map[string]map[string][]byte = make(map[string]map[string][]byte)
	for i, v := range fields {
		vs := strings.Split(v, ":")
		item[vs[0]] = make(map[string][]byte)
		if len(vs) > 1 {
			item[vs[0]][vs[1]] = []byte(values[i])
		} else {
			item[vs[0]][""] = []byte(values[i])
		}
	}
	fmt.Println(item)
	t, err := hrpc.NewPutStr(context.Background(), table, rowKey, item)
	checkError(err, c)
	res, err := variable.Client.Put(t)
	checkError(err, c)
	c.JSON(200, res)
}

3.3 透過列過濾資料

使用scanner實現，也可以透過過濾器實現。

// TODO USE FILTER

type item struct {
	Row       string       `json:"row"`
	Family    string       `json:"family"`
	Qualifier string       `json:"qualifier"`
	Timestamp *uint64      `json:"timestamp"`
	Cell_type *pb.CellType `json:"cell_type"`
	Value     string       `json:"value"`
}

func TableColumnScan(c *gin.Context) {
	table := c.Query("table")
	column := c.Query("column")
	vs := strings.Split(column, ":")
	var items []item
	t, err := hrpc.NewScan(context.Background(), []byte(table))
	checkError(err, c)
	res := variable.Client.Scan(t)
	row, err := res.Next()
	for err != io.EOF && row != nil {
		for _, v := range row.Cells {
			if string(v.Family) != vs[0] {
				continue
			}
			if len(vs) > 1 {
				if string(v.Qualifier) != vs[1] {
					continue
				}
			}
			fmt.Println(row.Cells)
			items = append(items, item{
				Row:       string(v.Row),
				Family:    string(v.Family),
				Qualifier: string(v.Qualifier),
				Timestamp: v.Timestamp,
				Cell_type: v.CellType,
				Value:     string(v.Value),
			})
		}
		row, err = res.Next()
	}
	c.JSON(200, items)
}

再執行一遍1.3新增列的函式，呼叫介面，執行結果如下。

localhost:1313/TableColumnScan?table=course&column=C_Credit

[
    {
        "row": "c001",
        "family": "C_Credit",
        "qualifier": "",
        "timestamp": 1680431640294,
        "cell_type": 4,
        "value": "2.0"
    },
    {
        "row": "c001",
        "family": "C_Credit",
        "qualifier": "new",
        "timestamp": 1680434951646,
        "cell_type": 4,
        "value": "5.0"
    },
    {
        "row": "c002",
        "family": "C_Credit",
        "qualifier": "",
        "timestamp": 1680431640328,
        "cell_type": 4,
        "value": "5.0"
    },
    {
        "row": "c003",
        "family": "C_Credit",
        "qualifier": "",
        "timestamp": 1680431640363,
        "cell_type": 4,
        "value": "3.0"
    }
]

localhost:1313/TableColumnScan?table=course&column=C_Credit:new

[
    {
        "row": "c001",
        "family": "C_Credit",
        "qualifier": "new",
        "timestamp": 1680434951646,
        "cell_type": 4,
        "value": "5.0"
    }
]

3.4 修改行資料

與 1.3 函式程式碼一致

3.5 刪除表指定記錄

package controller

import (
	"context"

	"github.com/gin-gonic/gin"
	"github.com/tsuna/gohbase/hrpc"
	"wolflong.com/hbase_gin/variable"
)

func TableDeleteRow(c *gin.Context) {
	table := c.PostForm("table")
	rowKey := c.PostForm("rowKey")
	t, err := hrpc.NewDelStr(context.Background(), table, rowKey, nil)
	checkError(err, c)
	res, err := variable.Client.Delete(t)
	checkError(err, c)
	c.JSON(200, res)
}

{
    "Cells": null,
    "Stale": false,
    "Partial": false,
    "Exists": null
}

再次呼叫1.5函式介面，執行結果符合預期。

總結

裝環境2小時，程式碼和文件編寫4.5小時，程式碼編寫過程中查閱官方文件和解決問題的時間為3小時。

總共花費6.5個小時，共編寫333行程式碼，56行表資料。

程式碼編寫能力得到了提升。提高了自己對HBase的理解，作為一個典型的NoSQL資料庫，其一大優點是可在廉價PC伺服器上搭建起大規模結構化儲存叢集，並提供易使用的HBase Shell運算元據集，水平擴充套件方便。

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“林子雨大資料” 實驗3 HBase操作與介面程式設計

環境搭建

理解Hbase

第三方軟體包

遇到過的問題

介面程式設計

實驗過程

建立三個表

後端程式設計

1.1 列出所有表的相關資訊

1.2 列印指定表的所有記錄資料

1.3 向已建立好的表新增和刪除指定的列族或列

1.4 清空指定表的所有資料

1.5 統計表的行數

3.1 建立表

3.2 新增記錄

3.3 透過列過濾資料

3.4 修改行資料

3.5 刪除表指定記錄

總結

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