hbase源码系列（三）Client如何找到正确的Region Server
本帖最后由 坎蒂丝_Swan 于 2014-12-29 12:58 编辑问题导读
１．hbase的两张元数据表查找过程是怎样的？
２．如何根据情况来构建Scan的StartKey？
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客户端在进行put、delete、get等操作的时候，它都需要数据到底存在哪个Region Server上面，这个定位的操作是通过HConnection.locateRegion方法来完成的。
loc = hConnection.locateRegion(this.tableName, row.getRow());
这里我们首先要讲hbase的两张元数据表-ROOT-和.META.表，它们一个保存着region的分部信息，一个保存着region的详细信息。在《hbase实战》这本书里面详细写了查找过程总共有8步： （1）客户端首先查询zookeeper -ROOT-表在哪里 （2）zookeeper告诉客户端，-ROOT-在RegionServer RS1上面 （3）客户端向RS1发起查询，哪一个.META表可以查到T1表里面的00009 （4）RS1上的-ROOT-告诉客户端在RS3上面的.META. region M2可以找到 （5）客户端向RS3上的.META. region M2查询T1表的00009行数据在哪个region上，哪一个Region Server可以提供服务 （6）RS3告诉客户端，在RS3上面的region T1R3 （7）客户端向RS3上面的region T1R3发起请求，我要读取00009行 （8）RS3上的region T1R3把数据发给客户端，行，拿去吧
那在代码里面是怎么体验上述过程的呢？好，我们开始查看locateRegion这个方法，打开HConnectionManager这个类。private HRegionLocation locateRegion(final TableName tableName,
final byte [] row, boolean useCache, boolean retry) {
if (tableName.equals(TableName.META_TABLE_NAME)) {
return this.registry.getMetaRegionLocation();
} else {
// Region not in the cache - have to go to the meta RS
return locateRegionInMeta(TableName.META_TABLE_NAME, tableName, row,
useCache, userRegionLock, retry);
}
}TableName.META_TABLE_NAME，这个就是我们要找的-ROOT-，在0.96里面它已经被取消了，取而代之的是META表中的第一个regionHRegionInfo.FIRST_META_REGIONINFO，它位置在zk的meta-region-server节点当中的。
好吧，再回到代码里面，我们这里肯定是走else这个路径，我们进入locateRegionInMeta看看。 代码好长啊，我们一点一点看吧，先从缓存里面找，把tableName和rowkey传进去。if (useCache) {
location = getCachedLocation(tableName, row);
if (location != null) {
return location;
}
}这里的cache是这样组织的Map<tableName, SoftValueSortedMap<rowkey, HRegionLocation>>, 通过tableName获得它的基于rowkey的子map，这个map是按照key排好序的，如果找不到合适的key，就找比它稍微小一点的key。
接下来就是一个for循环了，默认是尝试31次HRegionLocation metaLocation = null;
try {
// locate the meta region 还好这个不是玩递归，直接获取meta表所在的位置
metaLocation = locateRegion(parentTable, metaKey, true, false);
if (metaLocation == null) continue;
// 通过这方法可以获得Region Server，超值啊
ClientService.BlockingInterface service = getClient(metaLocation.getServerName());
synchronized (regionLockObject)
if (useCache) {
location = getCachedLocation(tableName, row);
if (location != null) {
return location;
}
// 如果表没有被禁用，就预加载缓存
if (parentTable.equals(TableName.META_TABLE_NAME)
&& (getRegionCachePrefetch(tableName))) {
prefetchRegionCache(tableName, row);
}
// 如果缓存中有，就从缓存中取
location = getCachedLocation(tableName, row);
if (location != null) {
return location;
}
}else {
// 不需要缓存就在缓存中删掉
forceDeleteCachedLocation(tableName, row);
}
从上面的代码分析，它在prefetchRegionCache方法预先缓存了和表和row相关的位置信息，核心的代码如下：
MetaScannerVisitor visitor = new MetaScannerVisitorBase() {
public boolean processRow(Result result) throws IOException {
// 把result转换为regionInfo
HRegionInfo regionInfo = MetaScanner.getHRegionInfo(result);
long seqNum = HRegionInfo.getSeqNumDuringOpen(result);
HRegionLocation loc = new HRegionLocation(regionInfo, serverName, seqNum);
// cache this meta entry
cacheLocation(tableName, null, loc);
return true;
}
};MetaScanner.metaScan(conf, this, visitor, tableName, row, this.prefetchRegionLimit, TableName.META_TABLE_NAME);
这里面的核心代码只有两行，实现一个MetaScannerVisitor，然后传入到MetaScanner.metaScan扫描一下，metaScan会调用visiter的processRow方法，processRow方法把满足条件的全都缓存起来。下面是条件，有兴趣的人可以看一下。
HRegionInfo regionInfo = MetaScanner.getHRegionInfo(result);
if (regionInfo == null) {
return true;
}
// possible we got a region of a different table...
if (!regionInfo.getTable().equals(tableName)) {
return false; // stop scanning
}
if (regionInfo.isOffline()) {
// don't cache offline regions
return true;
}
ServerName serverName = HRegionInfo.getServerName(result);
if (serverName == null) {
return true; // don't cache it
}
看一下MetaScanner.metaScan吧，它也是用了new了一个HTable
HTable metaTable = new HTable(TableName.META_TABLE_NAME, connection, null);
然后根据有三种情况，根据情况来构建Scan的StartKey 1.根据rowkey来扫描 2.全表扫 3.根据表的名来
这里讲一下根据rowkey来扫描吧，别的都很简单，它用的是HTable的getRowOrBefore来找到这个Row，只不过因为它是meta表，可以从zk上直接找到位置。
byte[] searchRow = HRegionInfo.createRegionName(tableName, row, HConstants.NINES, false);
Result startRowResult = metaTable.getRowOrBefore(searchRow, HConstants.CATALOG_FAMILY);
HRegionInfo regionInfo = getHRegionInfo(startRowResult);
byte[] rowBefore = regionInfo.getStartKey();
startRow = HRegionInfo.createRegionName(tableName, rowBefore, HConstants.ZEROES, false);
下面就开始Scan了，这个Scan的代码，和我们平常用HTable来扫描表是一样的。
final Scan scan = new Scan(startRow).addFamily(HConstants.CATALOG_FAMILY);
int rows = Math.min(rowLimit, configuration.getInt(HConstants.HBASE_META_SCANNER_CACHING,
HConstants.DEFAULT_HBASE_META_SCANNER_CACHING));
scan.setCaching(rows);
// Run the scan
scanner = metaTable.getScanner(scan);
Result result = null;
int processedRows = 0;
while ((result = scanner.next()) != null) {
// 用visitor.processRow来过滤不符合的result
if (visitor != null) {
if (!visitor.processRow(result)) break;
}
processedRows++;
if (processedRows >= rowUpperLimit) break;
}
如果没用缓存的情况，就只能走接口的方式了，直接从服务器去了，如果这都找不着，这一次就算结束了。
regionInfoRow = ProtobufUtil.getRowOrBefore(service,metaLocation.getRegionInfo().getRegionName(), metaKey, HConstants.CATALOG_FAMILY);
// 下面是具体的实现
GetRequest request = RequestConverter.buildGetRowOrBeforeRequest(regionName, row, family);
GetResponse response = client.get(null, request);
if (!response.hasResult()) return null;
return toResult(response.getResult());
好，现在最后总结一下吧： （1）要查询数据时候，在locateRegion方法要先走locateRegionInMeta这段 （2）从zk当中获取meta表的位置，通过这个位置信息ServerName，获得Region Server的接口，但是这里先不用，留给不用缓存的情况用的 （3）使用缓存的话，如果这个表没被禁用，就先把要定位的整个表的region的位置信息，全部缓存起来 （4）在缓存表的过程当中，我们要借助new HTable(TableName.META_TABLE_NAME, connection, null)来计算startKey和扫描。 （5）把扫描到的表相关的位置信息缓存起来，缓存之后取的过程这里忘了交代了，通过表名找到表对应的一个HRegionInfo，HRegionInfo里面包括startKey和stopKey，用rowkey一比对就知道是哪个region了。 （6）不用缓存的情况，就走接口的方式，构造一个GetRequest，调用Region Server里面的get方法获取到位置信息。
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