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@xtccc 2016-12-19T01:58:50.000000Z 字数 11625 阅读 4359

Index

给我写信
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此处输入图片的描述


Phoenix

目录


创建Index

创建Index的DDL语法为：

  1. CREATE INDEX {index_name} 
  2. ON {data_table} ({columns_to_index})
  3. INCLUDE ({columns_to_cover})




Global Index v.s. Local Index

Global Index

Global index适合大量读、小量写的场景：性能的开销发生在写数据的阶段。对于global index，数据表的更新操作（DELETE, UPSERT VALUES, UPSERT SELECT）会被截获，接着与该数据表相关的索引表会被更新。

创建Global Index

  1. create index "idx" on "test" ("c");

在默认情况下，对于global index，只有当query中的全部column都被包含在index中，才会使用该索引。

防止Deadlock

对于global index，为了防止维护索引时发生死锁，我们可以让index update的优先级比data update的优先级更高，并让metadata rpc调用比data rpc调用的优先级更高。为了实现这一点，需要在每一个region server的hbase-site.xml中添加以下的配置：

  1. <property>
  2.   <name>hbase.region.server.rpc.scheduler.factory.class</name>
  3.   <value>org.apache.hadoop.hbase.ipc.PhoenixRpcSchedulerFactory</value>
  4.   <description>Factory to create the Phoenix RPC Scheduler that uses separate queues for index and metadata updates</description>
  5. </property>
  6. <property>
  7.   <name>hbase.rpc.controllerfactory.class</name>
  8.   <value>org.apache.hadoop.hbase.ipc.controller.ServerRpcControllerFactory</value>
  9.   <description>Factory to create the Phoenix RPC Scheduler that uses separate queues for index and metadata updates</description>
  10. </property>


Local Index

Local index适合大量写、空间受约束的场景：index data与table data将会处于同一个server上，以防止由写数据发生的网络开销当query没有被完全覆盖时，local index也可以被使用。 与global index不同的是，一个表的所有local indexes都将共享地被存储在一个单独的表中。如果query用到了local index，那么数据所在的每一个region都必须被检查，因为并不能实现明确index data在哪一个region中。综上，对于local index，性能开销在读数据阶段。

Local immutable index由server-side维护。

创建Local Index

  1. create local index "idx" on "test" ("c");

注意：从0.98.6到0.98.8版本的HBase不支持创建local index。

与global index不同的是，即使一个query中的任何column都没有被包含在index内，local index也会使用索引，因为table与index data会处于同一个region server上，这可以保证lookup总是本地的。

配置Local Index

为了data table与local index处于同一个region server上，需要对HBase master上的hbase-site.xml文件添加如下的配置：

  1. <property>
  2.   <name>hbase.master.loadbalancer.class</name>
  3.   <value>org.apache.phoenix.hbase.index.balancer.IndexLoadBalancer</value>
  4. </property>
  5. <property>
  6.   <name>hbase.coprocessor.master.classes</name>
  7.   <value>org.apache.phoenix.hbase.index.master.IndexMasterObserver</value>
  8. </property>

为了使得当data region merge发生时，local index region merge也能进行，需要向每一个region server的hbase-site.xml文件中添加以下的配置：

  1. <property>
  2.   <name>hbase.coprocessor.regionserver.classes</name>
  3.   <value>org.apache.hadoop.hbase.regionserver.LocalIndexMerger</value>
  4. </property>



Salted Index

Index在创建时，也可以将其声明为salted index table，如下：

  1. create index "idx" on "test" ("c") SALT_BUCKETS=10;

如果创建的是local index，则不能指定SALT_BUCKETS。

如果数据表是salted table，则与其对应的index自动是salted。



Immutable Index

对于Immutable table创建的index，是使用时速度更快。但是要求：immutable table中的数据只能追加，不能修改。这种table和index适合timeseries data。

方法：首先，通过IMMUTABLE_ROWS=true来创建一个immutable table，然后为该table创建index。

  1. > create table "test" ("pk" varchar not null primary key, "c" varchar) IMMUTABLE_ROWS=true;
  3. > upsert into "test" values('pk-1', 'hi');
  5. > select * from "test";
  6. +------------------------------------------+------------------------------------------+
  7. |                    pk                    |                    c                     |
  8. +------------------------------------------+------------------------------------------+
  9. | pk-1                                     | hi                                       |
  10. +------------------------------------------+------------------------------------------+
  12. > create index idx on "test" ("c");
  14. > select * from idx ;
  15. +------------------------------------------+------------------------------------------+
  16. |                   0:c                    |                   :pk                    |
  17. +------------------------------------------+------------------------------------------+
  18. | hi                                       | pk-1                                     |
  19. +------------------------------------------+------------------------------------------+
  21. > upsert into "test" values('pk-2', 'hello');
  23. > select * from idx ;
  24. +------------------------------------------+------------------------------------------+
  25. |                   0:c                    |                   :pk                    |
  26. +------------------------------------------+------------------------------------------+
  27. | hello                                    | pk-2                                     |
  28. | hi                                       | pk-1                                     |
  29. +------------------------------------------+------------------------------------------+
  31. > upsert into "test" values('pk-2', 'abc');
  33. > select * from idx ;
  34. +------------------------------------------+------------------------------------------+
  35. |                   0:c                    |                   :pk                    |
  36. +------------------------------------------+------------------------------------------+
  37. | abc                                      | pk-2                                     |
  38. | hello                                    | pk-2                                     |
  39. | hi                                       | pk-1                                     |
  40. +------------------------------------------+------------------------------------------+
  42. > upsert into "test" values('pk-1', 'abc');
  44. > select * from idx ;
  45. +------------------------------------------+------------------------------------------+
  46. |                   0:c                    |                   :pk                    |
  47. +------------------------------------------+------------------------------------------+
  48. | abc                                      | pk-1                                     |
  49. | abc                                      | pk-2                                     |
  50. | hello                                    | pk-2                                     |
  51. | hi                                       | pk-1                                     |
  52. +------------------------------------------+------------------------------------------+

可以看到，对于immutable table，如果它的某条数据发生了修改，那么相应index并不会修改原来的索引记录，而是会再增加一条索引记录。当主表的数据更新后，该数据原来的索引记录依然存在，但是实际上是失效的。

对于immutable table，它里面的数据是可以修改的，但是它的index不会相应修改，而是会追加新的索引项。

对于global immutable index，index完全由client-side维护，
对于local immutable index，index完全由server-side维护。



Mutable Index

在创建时不指定 IMMUTABLE_ROWS=true，创建的就是mutable table，对应的index也是mutable index。

  1. > create table "test" ("pk" varchar not null primary key, "c" varchar);
  3. > upsert into "test" values('pk-1', 'hi');
  5. > select * from "test";
  6. +------------------------------------------+------------------------------------------+
  7. |                    pk                    |                    c                     |
  8. +------------------------------------------+------------------------------------------+
  9. | pk-1                                     | hi                                       |
  10. +------------------------------------------+------------------------------------------+
  12. > create index idx on "test" ("c");
  14. > select * from idx ;
  15. +------------------------------------------+------------------------------------------+
  16. |                   0:c                    |                   :pk                    |
  17. +------------------------------------------+------------------------------------------+
  18. | hi                                       | pk-1                                     |
  19. +------------------------------------------+------------------------------------------+
  21. > upsert into "test" values('pk-2', 'hello');
  23. > select * from idx ;
  24. +------------------------------------------+------------------------------------------+
  25. |                   0:c                    |                   :pk                    |
  26. +------------------------------------------+------------------------------------------+
  27. | hello                                    | pk-2                                     |
  28. | hi                                       | pk-1                                     |
  29. +------------------------------------------+------------------------------------------+
  31. > upsert into "test" values('pk-2', 'abc');
  33. > select * from idx ;
  34. +------------------------------------------+------------------------------------------+
  35. |                   0:c                    |                   :pk                    |
  36. +------------------------------------------+------------------------------------------+
  37. | abc                                      | pk-2                                     |
  38. | hi                                       | pk-1                                     |
  39. +------------------------------------------+------------------------------------------+
  41. > upsert into "test" values('pk-1', 'abc');
  43. > select * from idx ;
  44. +------------------------------------------+------------------------------------------+
  45. |                   0:c                    |                   :pk                    |
  46. +------------------------------------------+------------------------------------------+
  47. | abc                                      | pk-1                                     |
  48. | abc                                      | pk-2                                     |
  49. +------------------------------------------+------------------------------------------+

可见，对于mutable table，如果某条数据被修改了，则index中对应的索引项也会相应修改。

对于某个表，如果它的索引表是immutable index，但是我们想



Index表数据的组成与结构

Index在HBase中实际上也是一个table，它把原始数据表的rowkey与column value揉和到了一起，成为了index table的rowkey。

Row keys are concatenated with index column values delimited by a zero byte character and end with data table primary key. If you define covered columns, you will see cells with their values as well in the index table.

例 : 首先创建数据表及其索引，并在数据表中写入一些数据

  1. CREATE TABLE "test" (
  2.     "pk" VARCHAR NOT NULL PRIMARY KEY,
  3.     "c1" VARCHAR, "c2" VARCHAR);
  5. CREATE INDEX "Idx_test_c1" ON "test" ("c1");
  6. CREATE INDEX "Idx_test_c1c2" ON "test" ("c1") INCLUDE ("c2");
  8. UPSERT INTO "test" ("pk-1", "c1-1", "c2-1");
  9. UPSERT INTO "test" ("pk-2", "c1-2", "c2-2");
  10. UPSERT INTO "test" ("pk-3", "c1-3", "c2-3");
  11. UPSERT INTO "test" ("pk-4", "c1-3", "c2-4");

然后，看一看两个索引表中的实际数据在HBase是什么样的？
QQ20151217-0@2x.png-183.9kB



Asynchronous Index Population

Apache Phoenix 4.5之后的版本才支持



使用Index

Index for a Single Column

首先创建一个table

  1. create table TEST (ROW varchar not null, C1 varchar, C2 varchar, C3 varchar CONSTRAINT PK primary key (ROW));

然后向其中插入6,000,00条记录。

先看看在没有创建index的前提下，查询一条记录需要多长时间：
此处输入图片的描述

通过column value来查询一条记录，如果没有Index，需要4.063秒，漫长的时间。

我们创建了Index之后，再以同样的方式通过column value查询记录：
此处输入图片的描述

可以看到，在为表TEST的C1列创建了Index之后，我们在根据C1列来查询主键时，查询时间非常短（0.04秒），说明在查询时我们创建的Index起作用了。

注意：由于只为表TEST的C1列创建了Index，如果在查询时包含了除主键及C1列之外的其他列，那么Index就不会起作用（上图中的第一次查询已经说明了这个问题）。

Index for Multiple Columns

也可以为多个columns建立索引，但是只能有1个列作为主索引列。

下面，为表TEST的C1列建立Index，同时为C2列建立Covered Index：

  1. > create index "idx" on "TEST" ("C1") INCLUDE ("C2");
  2. 6,000,001 rows affected (53.661 seconds)

然后，尝试几种不同的QUERY：
此处输入图片的描述

可见，如果要保证Index有用，必须：
1. 被查询的列只能包含主键、C1和C2；
2. 必须含有C1列，因为C1列是主索引列；

在QUERY时，在索引起作用的情况下，是先通过主索引列C1查询出所有满足关于C1条件的记录，然后根据C2的值在这些数据中进行过滤。如果仅仅根据C2列的值进行查询，是无法使用Index的。

实际上，索引表idx的rowkey中只包含C1列的内容，完全没有关于C2列的内容，C2列的数据被放在了索引表idx的value中，这一点从HBase shell可以看出：
此处输入图片的描述


除了上例的INCLUDE之外，还有下面的形式来对多列建立索引：

  1. > create index "idx" on "TEST" ("C2", "C3");
  2. 6,000,001 rows affected (38.895 seconds)

这里，C2是主索引列，如果QUERY中不包含C2，Index依然无法起作用：
此处输入图片的描述

但是，索引表idx中的内容就与INCLUDE形式不同了：
此处输入图片的描述

Index Hint

当QUERY中包含了未被索引的column时，可以通过hint来让该QUERY使用Index：

  1. > create index "idx" on "TEST" ("C1");
  3. > select "ROW", "C2" from "TEST" where "C1"='c1-88';
  4. +------------------------------------------+------------------------------------------+
  5. |                   ROW                    |                    C2                    |
  6. +------------------------------------------+------------------------------------------+
  7. | row-88                                   | c2-88                                    |
  8. +------------------------------------------+------------------------------------------+
  9. 1 row selected (3.978 seconds)
  11. > select /*+ INDEX("TEST" "idx") */ "ROW", "C2" from "TEST" where "C1"='c1-88';
  12. +------------------------------------------+------------------------------------------+
  13. |                   ROW                    |                    C2                    |
  14. +------------------------------------------+------------------------------------------+
  15. | row-88                                   | c2-88                                    |
  16. +------------------------------------------+------------------------------------------+
  17. 1 row selected (0.11 seconds)

可见，在select与columns之间加入/*+ INDEX(table_name index_name) */，可以让QUERY强制使用index。这种用法要求：满足"C1"='c1-88'

真正的多列索引

如果我希望既可以单独按照C1列查询，也可以单独按照C2列查询，那怎么办？
方法是对同一个table，针对不同的column，分别创建各自的Index。例如，我们为TEST表的C1列建立索引idx_C1，在为C2列建立索引idx_C2。

但是，在查询时，QUERY中的column不能包含没有被索引的列，除非用hint来强制QUERY使用索引。

  1. > create index "idx_C1" on "TEST" ("C1");
  2. 6,000,001 rows affected (42.06 seconds)
  4. > create index "idx_C2" on "TEST" ("C2");
  5. 6,000,001 rows affected (36.526 seconds)
  7. > select "C1" from "TEST" where "C1"='c1-77';
  8. +------------------------------------------+
  9. |                    C1                    |
  10. +------------------------------------------+
  11. | c1-77                                    |
  12. +------------------------------------------+
  13. 1 row selected (0.453 seconds)
  15. > select "C2" from "TEST" where "C2"='c2-77';
  16. +------------------------------------------+
  17. |                    C2                    |
  18. +------------------------------------------+
  19. | c2-77                                    |
  20. +------------------------------------------+
  21. 1 row selected (0.045 seconds)
  23. > select "C1", "C2" from "TEST" where "C1"='c1-77';
  24. +------------------------------------------+------------------------------------------+
  25. |                    C1                    |                    C2                    |
  26. +------------------------------------------+------------------------------------------+
  27. | c1-77                                    | c2-77                                    |
  28. +------------------------------------------+------------------------------------------+
  29. 1 row selected (4.035 seconds)
  31. > select "C1", "C2" from "TEST" where "C2"='c2-77';
  32. +------------------------------------------+------------------------------------------+
  33. |                    C1                    |                    C2                    |
  34. +------------------------------------------+------------------------------------------+
  35. | c1-77                                    | c2-77                                    |
  36. +------------------------------------------+------------------------------------------+
  37. 1 row selected (5.015 seconds)
  39. > select /*+ INDEX("TEST" "idx_C2") */ "C1", "C2" from "TEST" where "C2"='c2-77';
  40. +------------------------------------------+------------------------------------------+
  41. |                    C1                    |                    C2                    |
  42. +------------------------------------------+------------------------------------------+
  43. | c1-77                                    | c2-77                                    |
  44. +------------------------------------------+------------------------------------------+
  45. 1 row selected (0.16 seconds)




Drop Index

  1. drop index "idx" on "TEST";

如果数据表中被索引的列被删除了，那么对应的索引表也会被自动地删除。如果数据表中被覆盖的(covered)列被删除了，那么对应的索引表也会被自动删除。



Expression Index

  1. create index "idx" on "TEST" (UPPER("v1"));
  3. select "v1" from "TEST" where UPPER("v1")='HELLO';




Data Guarantees & Failure Management

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