【大数据技术基础】课程第5章 HBase的安装和基础编程大数据基础编程、实验和案例教程（第2版）

第5章 HBase的安装和基础编程

5.1 安装HBase

5.1.1 下载安装文件

访问HBase官网下载安装文件hbase-2.2.2-bin.tar.gz文件。

下载完安装文件以后，需要对文件进行解压。按照Linux系统使用的默认规范，用户安装的软件一般都是存放在"/usr/local/"目录下。请使用hadoop用户登录Linux系统，打开一个终端，执行如下命令：

bash 复制代码

sudo  tar  -zxf  ~/下载/hbase-2.2.2-bin.tar.gz  -C  /usr/local

将解压的文件名hbase-2.2.2改为hbase，以方便使用，命令如下：

bash 复制代码

sudo  mv  /usr/local/hbase-2.2.2  /usr/local/hbase

5.1.2 配置环境变量

将HBase安装目录下的bin目录（即/usr/local/hbase/bin）添加到系统的PATH环境变量中，这样，每次启动HBase时就不需要到"/usr/local/hbase"目录下执行启动命令，方便HBase的使用。请使用vim编辑器打开"~/.bashrc"文件，命令如下：

bash 复制代码

vim ~/.bashrc

打开.bashrc文件以后，可以看到，已经存在如下所示的PATH环境变量的配置信息，因为，之前在第3章安装配置Hadoop时，我们已经为Hadoop添加了PATH环境变量的配置信息：

bash 复制代码

export PATH=$PATH:/usr/local/hadoop/sbin:/usr/local/hadoop/bin

这里，需要把HBase的bin目录"/usr/local/hbase/bin"追加到PATH中。当要在PATH中继续加入新的路径时，只要用英文冒号":"隔开，把新的路径加到后面即可，追加后的结果如下：

bash 复制代码

export PATH=$PATH:/usr/local/hadoop/sbin:/usr/local/hadoop/bin: /usr/local/hbase/bin

添加后，执行如下命令使设置生效：

bash 复制代码

source ~/.bashrc

5.1.3 添加用户权限

需要为当前登录Linux系统的hadoop用户添加访问HBase目录的权限，将HBase安装目录下的所有文件的所有者改为hadoop，命令如下：

bash 复制代码

cd  /usr/local
sudo  chown  -R  hadoop  ./hbase

5.1.4 查看HBase版本信息

可以通过如下命令查看HBase版本信息，以确认HBase已经安装成功：

bash 复制代码

/usr/local/hbase/bin/hbase version

5.2 HBase的配置

5.2.1 单机模式配置

1. 配置hbase-env.sh文件

使用vim编辑器打开"/usr/local/hbase/conf/hbase-env.sh"，命令如下：

bash 复制代码

vim /usr/local/hbase/conf/hbase-env.sh

打开hbase-env.sh文件以后，需要在hbase-env.sh文件中配置JAVA_HOME、HBASE_CLASSPATH和HBASE_MANAGES_ZK。

其中，HBASE_CLASSPATH设置为本机Hadoop安装目录下的conf目录（即/usr/local/hadoop/conf）。

JAVA_HOME和HBASE_MANAGES_ZK的配置方法和上面单机模式的配置方法相同。修改后的hbase-env.sh文件应该包含如下三行信息：

bash 复制代码

export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/ jdk1.8.0_162
export HBASE_CLASSPATH=/usr/local/hbase/conf
export HBASE_MANAGES_ZK=true

2. 配置hbase-site.xml文件

使用vim编辑器打开并编辑"/usr/local/hbase/conf/hbase-site.xml"文件，命令如下：

bash 复制代码

vim /usr/local/hbase/conf/hbase-site.xml

XML 复制代码

<configuration>
        <property>
                <name>hbase.rootdir</name>
                <value>hdfs://localhost:9000/hbase</value>
        </property>
        <property>
                <name>hbase.cluster.distributed</name>
                <value>true</value>
        </property>
        <property>
                <name>hbase.unsafe.stream.capability.enforce</name>
                <value>false</value>
        </property>
</configuration>

3. 启动运行HBase

首先登陆SSH，由于之前在"第3章 Hadoop的安装和使用"中已经设置了无密码登录，因此这里不需要密码。然后，切换至"/usr/local/hadoop"，启动Hadoop，让HDFS进入运行状态，从而可以为HBase存储数据，具体命令如下：

bash 复制代码

ssh localhost
cd /usr/local/hadoop
./sbin/start-dfs.sh

然后，启动HBase，命令如下：

bash 复制代码

cd /usr/local/hbase
./bin/start-hbase.sh

输入命令jps，如果出现以下进程，则说明HBase启动成功：

HMaster：HBase 的主节点进程，负责管理集群元数据和协调各种操作。

HRegionServer：HBase 的区域服务器进程，负责存储和管理表数据。

HQuorumPeer 或 ZooKeeper：HBase 使用 ZooKeeper 进行分布式协调，所以你会看到 ZooKeeper 的进程。

现在就可以进入HBase Shell命令行模式，命令如下：

bash 复制代码

./bin/hbase shell

4. 停止运行HBase

最后，可以使用如下命令停止HBase运行：

bash 复制代码

./bin/stop-hbase.sh

关闭HBase以后，如果不再使用Hadoop，就可以运行如下命令关闭Hadoop：

bash 复制代码

cd /usr/local/hadoop
./sbin/stop-dfs.sh

在使用具体的Shell命令操作HBase数据之前，需要首先启动Hadoop，然后再启动HBase，并且启动HBase Shell，进入Shell命令提示符状态，具体命令如下：

bash 复制代码

cd /usr/local/hadoop
./sbin/start-dfs.sh
cd /usr/local/hbase
./bin/start-hbase.sh
./bin/hbase shell

5.2.2 伪分布式配置

5.3 HBase常用Shell命令

5.3.1 在HBase中创建表

假设这里要创建一个表student，该表包含Sname、Ssex、Sage、Sdept、course等字段。需要注意的是，在关系型数据库（比如MySQL）中，需要首先创建数据库，然后再创建表，但是，在HBase数据库中，不需要创建数据库，只要直接创建表就可以。在HBase中创建student表的Shell命令如下：

bash 复制代码

create 'student','Sname','Ssex','Sage','Sdept','course'

5.3.2 添加数据

可以用Shell命令手工插入数据，命令如下：

bash 复制代码

put 'student','95001','Sname','LiYing'

下面继续添加4个单元格的数据，用来记录LiYing同学的相关信息，命令如下：

bash 复制代码

put 'student','95001','Ssex','male'
put 'student','95001','Sage','22'
put 'student','95001','Sdept','CS'
put 'student','95001','course:math','80'

5.3.3 查看数据

HBase中有两个用于查看数据的命令：

get命令：用于查看表的某一个单元格数据；

scan命令：用于查看某个表的全部数据。

比如，可以使用如下命令返回student表中95001行的数据：

下面使用scan命令查询student表的全部数据：

5.3.4 删除数据

首先，使用delete命令删除student表中95001这行中的Ssex列的所有数据：

然后，使用deleteall命令删除student表中的95001行的全部数据，命令如下：

bash 复制代码

deleteall 'student','95001'

5.3.5 删除表

删除表需要分两步操作，第一步先让该表不可用，第二步删除表。比如，要删除student表，可以使用如下命令：

bash 复制代码

disable 'student'  
drop 'student'

5.3.6 查询历史数据

为了查询历史数据，这里创建一个teacher表，首先，在创建表的时候，需要指定保存的版本数（假设指定为5），命令如下：

bash 复制代码

create 'teacher',{NAME=>'username',VERSIONS=>5}

然后，插入数据，并更新数据，使其产生历史版本数据，需要注意的是，这里插入数据和更新数据都是使用put命令，具体如下：

bash 复制代码

put 'teacher','91001','username','Mary'
put 'teacher','91001','username','Mary1'
put 'teacher','91001','username','Mary2'
put 'teacher','91001','username','Mary3'
put 'teacher','91001','username','Mary4'  
put 'teacher','91001','username','Mary5'

查询时，默认情况下回显示当前最新版本的数据，如果要查询历史数据，需要指定查询的历史版本数，由于上面设置了保存版本数为5，所以，在查询时制定的历史版本数的有效取值为1到5，具体命令如下：

5.3.7 退出HBase数据库

最后退出数据库操作，输入exit命令即可退出，命令如下：

bash 复制代码

exit

注意，这里退出HBase数据库是退出HBase Shell，而不是停止HBase数据库后台运行，执行exit后，HBase仍然在后台运行，如果要停止HBase运行，需要使用如下命令：

bash 复制代码

./bin/stop-hbase.sh

5.4 HBase编程实践

5.4.1 在Eclipse中创建项目

5.4.2为项目添加需要用到的JAR包

5.4.3 编写Java应用程序

java 复制代码

import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.hbase.*;
import org.apache.hadoop.hbase.client.*;
import org.apache.hadoop.hbase.util.Bytes;
 
import java.io.IOException;
public class ExampleForHBase {
    public static Configuration configuration;
    public static Connection connection;
    public static Admin admin;
    public static void main(String[] args)throws IOException{
        init();
    	createTable("student",new String[]{"score"});
        insertData("student","zhangsan","score","English","69");
        insertData("student","zhangsan","score","Math","86");
        insertData("student","zhangsan","score","Computer","77");
        getData("student", "zhangsan", "score","English");
        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 createTable(String myTableName,String[] colFamily) throws IOException {
        TableName tableName = TableName.valueOf(myTableName);
        if(admin.tableExists(tableName)){
            System.out.println("talbe is exists!");
        }else {
            TableDescriptorBuilder tableDescriptor = TableDescriptorBuilder.newBuilder(tableName);
            for(String str:colFamily){
                ColumnFamilyDescriptor family = 
ColumnFamilyDescriptorBuilder.newBuilder(Bytes.toBytes(str)).build();
                tableDescriptor.setColumnFamily(family);
            }
            admin.createTable(tableDescriptor.build());
        } 
    }
 
    public static void insertData(String tableName,String rowKey,String colFamily,String col,String val) throws IOException { 
        Table table = connection.getTable(TableName.valueOf(tableName));
        Put put = new Put(rowKey.getBytes());
        put.addColumn(colFamily.getBytes(),col.getBytes(), val.getBytes());
        table.put(put);
        table.close(); 
    }
   
 public static void getData(String tableName,String rowKey,String colFamily, String col)throws  IOException{ 
        Table table = connection.getTable(TableName.valueOf(tableName));
        Get get = new Get(rowKey.getBytes());
        get.addColumn(colFamily.getBytes(),col.getBytes());
        Result result = table.get(get);
        System.out.println(new String(result.getValue(colFamily.getBytes(),col==null?null:col.getBytes())));
        table.close(); 
    }
}

5.4.4 编译运行程序

现在可以在Linux的终端中启动HBase Shell，来查看生成的表，启动HBase Shell的命令如下：

bash 复制代码

cd /usr/local/hbase
./bin/hbase shell

进入HBase Shell以后，可以使用list命令查看HBase数据库中是否存在名称为student的表。

bash 复制代码

list

再在HBase Shell交互式环境中，使用如下命令查看student表中的数据：

5.5 本章小结

HBase属于列族数据库，是NoSQL数据库的一种，它是Hadoop生态系统中的重要一员，借助于Hadoop的力量，HBase获得很好的发展空间，得到了大量的应用。

本章首先介绍了HBase的安装方法，包括下载安装文件、配置环境变量和添加用户权限等。然后，详细介绍了HBase的两种不同模式的配置方法，包括单机模式的配置和伪分布式模式的配置。在实际应用中，需要经常使用Shell命令操作HBase数据库，因此，本章详细介绍了一些常用的HBase Shell命令的使用方法，包括创建表、添加数据、查看数据、删除数据等。最后，本章详细介绍了HBase的Java应用程序开发方法。

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第5章 HBase的安装和基础编程

5.1 安装HBase

5.1.1 下载安装文件

5.1.2 配置环境变量

5.1.3 添加用户权限

5.1.4 查看HBase版本信息

5.2 HBase的配置

5.2.1 单机模式配置

1. 配置hbase-env.sh文件

2. 配置hbase-site.xml文件

3. 启动运行HBase

4. 停止运行HBase

5.2.2 伪分布式配置

5.3 HBase常用Shell命令

5.3.1 在HBase中创建表

5.3.2 添加数据

5.3.3 查看数据

5.3.4 删除数据

5.3.5 删除表

5.3.6 查询历史数据

5.3.7 退出HBase数据库

5.4 HBase编程实践

5.4.1 在Eclipse中创建项目

5.4.2为项目添加需要用到的JAR包

5.4.3 编写Java应用程序

5.4.4 编译运行程序

5.5 本章小结

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