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javaAPI-Hbase非同步之批量高效寫入資料

package cn.ngsoc.hbase.util;
 
import org.apache.commons.lang.StringUtils;
import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.hbase.*;
import org.apache.hadoop.hbase.client.*;
import org.apache.hadoop.hbase.filter.FilterList;
import org.apache.hadoop.hbase.filter.PageFilter;
import org.apache.hadoop.hbase.io.compress.Compression;
import org.apache.hadoop.hbase.protobuf.generated.HBaseProtos;
import org.apache.hadoop.hbase.util.Bytes;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
 
import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
 
/**
 * HBase Util
 * Created by babylon on 2018/07/26
 */
public class HBaseUtil {
    
    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(HBaseUtil.class);
 
    private static Configuration conf;
    private static Connection conn;
 
    public static void init(String zkHost){
        try {
            if (conf == null) {
                conf = HBaseConfiguration.create();
//                conf.set("hbase.zookeeper.property.clientPort", ConfigUtil.getInstance().getConfigVal("zkport", ConstantProperties.COMMON_PROP));
                conf.set("hbase.zookeeper.quorum", zkHost);
                conf.set("zookeeper.znode.parent", "/hbase");
            }
        } catch (Exception e) {
            logger.error("HBase Configuration Initialization failure !");
            throw new RuntimeException(e) ;
        }
    }
 
    /**
     * 獲取連線
     * @return
     */
    public static synchronized Connection getConnection() {
        try {
            if(conn == null || conn.isClosed()){
                conn = ConnectionFactory.createConnection(conf);
            }
//         System.out.println("---------- " + conn.hashCode());
        } catch (IOException e) {
            logger.error("HBase 建立連線失敗 ", e);
        }
        return conn;
 
    }
 
    /**
     * 建立表
     * @param tableName
     * @throws Exception
     */
    public static void createTable(String tableName, String[] columnFamilies, boolean preBuildRegion) throws Exception {
        if(preBuildRegion){
            String[] s = new String[] { "1", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9", "A", "B", "C", "D", "E", "F" };
            int partition = 16;
            byte[][] splitKeys = new byte[partition - 1][];
            for (int i = 1; i < partition; i++) {
                splitKeys[i - 1] = Bytes.toBytes(s[i - 1]);
            }
            createTable(tableName, columnFamilies, splitKeys);
        } else {
            createTable(tableName, columnFamilies);
        }
    }
 
    private static void createTable(String tableName, int pNum, boolean only) throws Exception {
        String[] s = RandCodeEnum.HBASE_CHAR.getHbaseKeys(pNum,2,only);
        byte[][] splitKeys = new byte[pNum][];
        for (int i = 1; i <= pNum; i++) {
            splitKeys[i - 1] = Bytes.toBytes(s[i - 1]);
        }
        createTable(tableName, new String[] { "events" }, splitKeys);
    }
    
    /**
     * 建表
     * @param tableName
     * @param cfs
     * @throws IOException
     */
    private static void createTable(String tableName, String[] cfs, byte[][] splitKeys) throws Exception {
        Connection conn = getConnection();
        HBaseAdmin admin = (HBaseAdmin) conn.getAdmin();
        try {
            if (admin.tableExists(tableName)) {
                logger.warn("Table: {} is exists!", tableName);
                return;
            }
            HTableDescriptor tableDesc = new HTableDescriptor(TableName.valueOf(tableName));
            for (int i = 0; i < cfs.length; i++) {
                HColumnDescriptor hColumnDescriptor = new HColumnDescriptor(cfs[i]);
                hColumnDescriptor.setCompressionType(Compression.Algorithm.SNAPPY);
                hColumnDescriptor.setMaxVersions(1);
                tableDesc.addFamily(hColumnDescriptor);
            }
            admin.createTable(tableDesc, splitKeys);
            logger.info("Table: {} create success!", tableName);
        } finally {
            admin.close();
            closeConnect(conn);
        }
    }
 
    /**
     * 建表
     * @param tableName
     * @param cfs
     * @throws IOException
     */
    private static void createTable(String tableName, String[] cfs) throws Exception {
        Connection conn = getConnection();
        HBaseAdmin admin = (HBaseAdmin) conn.getAdmin();
        try {
            if (admin.tableExists(tableName)) {
                logger.warn("Table: {} is exists!", tableName);
                return;
            }
            HTableDescriptor tableDesc = new HTableDescriptor(TableName.valueOf(tableName));
            for (int i = 0; i < cfs.length; i++) {
                HColumnDescriptor hColumnDescriptor = new HColumnDescriptor(cfs[i]);
                hColumnDescriptor.setCompressionType(Compression.Algorithm.SNAPPY);
                hColumnDescriptor.setMaxVersions(1);
                tableDesc.addFamily(hColumnDescriptor);
            }
            admin.createTable(tableDesc);
            logger.info("Table: {} create success!", tableName);
        } finally {
            admin.close();
            closeConnect(conn);
        }
    }
 
    /**
     * 刪除表
     * @param tablename
     * @throws IOException
     */
    public static void deleteTable(String tablename) throws IOException {
        Connection conn = getConnection();
        HBaseAdmin admin = (HBaseAdmin) conn.getAdmin();
        try {
            if (!admin.tableExists(tablename)) {
                logger.warn("Table: {} is not exists!", tablename);
                return;
            }
            admin.disableTable(tablename);
            admin.deleteTable(tablename);
            logger.info("Table: {} delete success!", tablename);
        } finally {
            admin.close();
            closeConnect(conn);
        }
    }
    
    /**
     * 獲取  Table
     * @param tableName 表名
     * @return
     * @throws IOException
     */
    public static Table getTable(String tableName){
        try {
            return getConnection().getTable(TableName.valueOf(tableName));
        } catch (Exception e) {
            logger.error("Obtain Table failure !", e);
        }
        return null;
    }
 
    /**
     * 給 table 建立 snapshot
     * @param snapshotName 快照名稱
     * @param tableName 表名
     * @return
     * @throws IOException
     */
    public static void snapshot(String snapshotName, TableName tableName){
        try {
            Admin admin = getConnection().getAdmin();
            admin.snapshot(snapshotName, tableName);
        } catch (Exception e) {
            logger.error("Snapshot " + snapshotName + " create failed !", e);
        }
    }
 
    /**
     * 獲得現已有的快照
     * @param snapshotNameRegex 正則過濾表示式
     * @return
     * @throws IOException
     */
    public static List<HBaseProtos.SnapshotDescription> listSnapshots(String snapshotNameRegex){
        try {
            Admin admin = getConnection().getAdmin();
            if(StringUtils.isNotBlank(snapshotNameRegex))
                return admin.listSnapshots(snapshotNameRegex);
            else
                return admin.listSnapshots();
        } catch (Exception e) {
            logger.error("Snapshot " + snapshotNameRegex + " get failed !", e);
        }
        return null;
    }
 
    /**
     * 批量刪除Snapshot
     * @param snapshotNameRegex 正則過濾表示式
     * @return
     * @throws IOException
     */
    public static void deleteSnapshots(String snapshotNameRegex){
        try {
            Admin admin = getConnection().getAdmin();
            if(StringUtils.isNotBlank(snapshotNameRegex))
                admin.deleteSnapshots(snapshotNameRegex);
            else
                logger.error("SnapshotNameRegex can't be null !");
        } catch (Exception e) {
            logger.error("Snapshots " + snapshotNameRegex + " del failed !", e);
        }
    }
 
    /**
     * 單個刪除Snapshot
     * @param snapshotName 正則過濾表示式
     * @return
     * @throws IOException
     */
    public static void deleteSnapshot(String snapshotName){
        try {
            Admin admin = getConnection().getAdmin();
            if(StringUtils.isNotBlank(snapshotName))
                admin.deleteSnapshot(snapshotName);
            else
                logger.error("SnapshotName can't be null !");
        } catch (Exception e) {
            logger.error("Snapshot " + snapshotName + " del failed !", e);
        }
    }
 
    /**
     * 分頁檢索表資料。<br>
     * (如果在建立表時為此表指定了非預設的名稱空間,則需拼寫上名稱空間名稱,格式為【namespace:tablename】)。
     * @param tableName 表名稱(*)。
     * @param startRowKey 起始行鍵(可以為空,如果為空,則從表中第一行開始檢索)。
     * @param endRowKey 結束行鍵(可以為空)。
     * @param filterList 檢索條件過濾器集合(不包含分頁過濾器;可以為空)。
     * @param maxVersions 指定最大版本數【如果為最大整數值,則檢索所有版本;如果為最小整數值,則檢索最新版本;否則只檢索指定的版本數】。
     * @param pageModel 分頁模型(*)。
     * @return 返回HBasePageModel分頁物件。
     */
    public static HBasePageModel scanResultByPageFilter(String tableName, byte[] startRowKey, byte[] endRowKey, FilterList filterList, int maxVersions, HBasePageModel pageModel) {
        if(pageModel == null) {
            pageModel = new HBasePageModel(10);
        }
        if(maxVersions <= 0 ) {
            //預設只檢索資料的最新版本
            maxVersions = Integer.MIN_VALUE;
        }
        pageModel.initStartTime();
        pageModel.initEndTime();
        if(StringUtils.isBlank(tableName)) {
            return pageModel;
        }
        Table table = null;
 
        try {
            table = getTable(tableName);
            int tempPageSize = pageModel.getPageSize();
            boolean isEmptyStartRowKey = false;
            if(startRowKey == null) {
                //則讀取表的第一行記錄
                Result firstResult = selectFirstResultRow(tableName, filterList);
                if(firstResult.isEmpty()) {
                    return pageModel;
                }
                startRowKey = firstResult.getRow();
            }
            if(pageModel.getPageStartRowKey() == null) {
                isEmptyStartRowKey = true;
                pageModel.setPageStartRowKey(startRowKey);
            } else {
                if(pageModel.getPageEndRowKey() != null) {
                    pageModel.setPageStartRowKey(pageModel.getPageEndRowKey());
                }
                //從第二頁開始,每次都多取一條記錄,因為第一條記錄是要刪除的。
                tempPageSize += 1;
            }
 
            Scan scan = new Scan();
            scan.setStartRow(pageModel.getPageStartRowKey());
            if(endRowKey != null) {
                scan.setStopRow(endRowKey);
            }
            PageFilter pageFilter = new PageFilter(pageModel.getPageSize() + 1);
            if(filterList != null) {
                filterList.addFilter(pageFilter);
                scan.setFilter(filterList);
            } else {
                scan.setFilter(pageFilter);
            }
            if(maxVersions == Integer.MAX_VALUE) {
                scan.setMaxVersions();
            } else if(maxVersions == Integer.MIN_VALUE) {
 
            } else {
                scan.setMaxVersions(maxVersions);
            }
            ResultScanner scanner = table.getScanner(scan);
            List<Result> resultList = new ArrayList<Result>();
            int index = 0;
            for(Result rs : scanner.next(tempPageSize)) {
                if(isEmptyStartRowKey == false && index == 0) {
                    index += 1;
                    continue;
                }
                if(!rs.isEmpty()) {
                    resultList.add(rs);
                }
                index += 1;
            }
            scanner.close();
            pageModel.setResultList(resultList);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                table.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
 
        int pageIndex = pageModel.getPageIndex() + 1;
        pageModel.setPageIndex(pageIndex);
        if(pageModel.getResultList().size() > 0) {
            //獲取本次分頁資料首行和末行的行鍵資訊
            byte[] pageStartRowKey = pageModel.getResultList().get(0).getRow();
            byte[] pageEndRowKey = pageModel.getResultList().get(pageModel.getResultList().size() - 1).getRow();
            pageModel.setPageStartRowKey(pageStartRowKey);
            pageModel.setPageEndRowKey(pageEndRowKey);
        }
        int queryTotalCount = pageModel.getQueryTotalCount() + pageModel.getResultList().size();
        pageModel.setQueryTotalCount(queryTotalCount);
        pageModel.initEndTime();
        pageModel.printTimeInfo();
        return pageModel;
    }
 
    /**
     * 檢索指定表的第一行記錄。<br>
     * (如果在建立表時為此表指定了非預設的名稱空間,則需拼寫上名稱空間名稱,格式為【namespace:tablename】)。
     * @param tableName 表名稱(*)。
     * @param filterList 過濾器集合,可以為null。
     * @return
     */
    public static Result selectFirstResultRow(String tableName,FilterList filterList) {
        if(StringUtils.isBlank(tableName)) return null;
        Table table = null;
        try {
            table = getTable(tableName);
            Scan scan = new Scan();
            if(filterList != null) {
                scan.setFilter(filterList);
            }
            ResultScanner scanner = table.getScanner(scan);
            Iterator<Result> iterator = scanner.iterator();
            int index = 0;
            while(iterator.hasNext()) {
                Result rs = iterator.next();
                if(index == 0) {
                    scanner.close();
                    return rs;
                }
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                table.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return null;
    }
    
    /**
     * 非同步往指定表新增資料
     * @param tablename      表名
     * @param puts                 需要新增的資料
     * @return long                返回執行時間
     * @throws IOException
     */
    public static long put(String tablename, List<SocPut> puts) throws Exception {
        long currentTime = System.currentTimeMillis();
        Connection conn = getConnection();
        final BufferedMutator.ExceptionListener listener = new BufferedMutator.ExceptionListener() {
            @Override
            public void onException(RetriesExhaustedWithDetailsException e, BufferedMutator mutator) {
                for (int i = 0; i < e.getNumExceptions(); i++) {
                    System.out.println("Failed to sent put " + e.getRow(i) + ".");
                    logger.error("Failed to sent put " + e.getRow(i) + ".");
                }
            }
        };
        BufferedMutatorParams params = new BufferedMutatorParams(TableName.valueOf(tablename))
                .listener(listener);
        params.writeBufferSize(5 * 1024 * 1024);
 
        final BufferedMutator mutator = conn.getBufferedMutator(params);
        try {
            mutator.mutate(puts);
            mutator.flush();
        } finally {
            mutator.close();
            closeConnect(conn);
        }
        return System.currentTimeMillis() - currentTime;
    }
 
    /**
     * 非同步往指定表新增資料
     * @param tablename      表名
     * @param put                 需要新增的資料
     * @return long                返回執行時間
     * @throws IOException
     */
    public static long put(String tablename, SocPut put) throws Exception {
        return put(tablename, Arrays.asList(put));
    }
 
    /**
     * 往指定表新增資料
     * @param tablename      表名
     * @param puts                 需要新增的資料
     * @return long                返回執行時間
     * @throws IOException
     */
    public static long putByHTable(String tablename, List<?> puts) throws Exception {
        long currentTime = System.currentTimeMillis();
        Connection conn = getConnection();
        HTable htable = (HTable) conn.getTable(TableName.valueOf(tablename));
        htable.setAutoFlushTo(false);
        htable.setWriteBufferSize(5 * 1024 * 1024);
        try {
            htable.put((List<Put>)puts);
            htable.flushCommits();
        } finally {
            htable.close();
            closeConnect(conn);
        }
        return System.currentTimeMillis() - currentTime;
    }
    
    /**
     * 刪除單條資料
     * @param tablename
     * @param row
     * @throws IOException
     */
    public static void delete(String tablename, String row) throws IOException {
        Table table = getTable(tablename);
        if(table!=null){
            try {
                Delete d = new Delete(row.getBytes());
                table.delete(d);
            } finally {
                table.close();
            }
        }
    }
 
    /**
     * 刪除多行資料
     * @param tablename
     * @param rows
     * @throws IOException
     */
    public static void delete(String tablename, String[] rows) throws IOException {
        Table table = getTable(tablename);
        if (table != null) {
            try {
                List<Delete> list = new ArrayList<Delete>();
                for (String row : rows) {
                    Delete d = new Delete(row.getBytes());
                    list.add(d);
                }
                if (list.size() > 0) {
                    table.delete(list);
                }
            } finally {
                table.close();
            }
        }
    }
 
    /**
     * 關閉連線
     * @throws IOException
     */
    public static void closeConnect(Connection conn){
        if(null != conn){
            try {
//                conn.close();
            } catch (Exception e) {
                logger.error("closeConnect failure !", e);
            }
        }
    }
 
    /**
     * 獲取單條資料
     * @param tablename
     * @param row
     * @return
     * @throws IOException
     */
    public static Result getRow(String tablename, byte[] row) {
        Table table = getTable(tablename);
        Result rs = null;
        if(table!=null){
            try{
                Get g = new Get(row);
                rs = table.get(g);
            } catch (IOException e) {
                logger.error("getRow failure !", e);
            } finally{
                try {
                    table.close();
                } catch (IOException e) {
                    logger.error("getRow failure !", e);
                }
            }
        }
        return rs;
    }
 
    /**
     * 獲取多行資料
     * @param tablename
     * @param rows
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static <T> Result[] getRows(String tablename, List<T> rows) {
        Table table = getTable(tablename);
        List<Get> gets = null;
        Result[] results = null;
        try {
            if (table != null) {
                gets = new ArrayList<Get>();
                for (T row : rows) {
                    if(row!=null){
                        gets.add(new Get(Bytes.toBytes(String.valueOf(row))));
                    }else{
                        throw new RuntimeException("hbase have no data");
                    }
                }
            }
            if (gets.size() > 0) {
                results = table.get(gets);
            }
        } catch (IOException e) {
            logger.error("getRows failure !", e);
        } finally {
            try {
                table.close();
            } catch (IOException e) {
                logger.error("table.close() failure !", e);
            }
        }
        return results;
    }
 
    /**
     * 掃描整張表,注意使用完要釋放。
     * @param tablename
     * @return
     * @throws IOException
     */
    public static ResultScanner get(String tablename) {
        Table table = getTable(tablename);
        ResultScanner results = null;
        if (table != null) {
            try {
                Scan scan = new Scan();
                scan.setCaching(1000);
                results = table.getScanner(scan);
            } catch (IOException e) {
                logger.error("getResultScanner failure !", e);
            } finally {
                try {
                    table.close();
                } catch (IOException e) {
                    logger.error("table.close() failure !", e);
                }
            }
        }
        return results;
    }
 
    /**
     * 格式化輸出結果
     */
    public static void formatRow(KeyValue[] rs){
        for(KeyValue kv : rs){
            System.out.println(" column family  :  " + Bytes.toString(kv.getFamily()));
            System.out.println(" column   :  " + Bytes.toString(kv.getQualifier()));
            System.out.println(" value   :  " + Bytes.toString(kv.getValue()));
            System.out.println(" timestamp   :  " + String.valueOf(kv.getTimestamp()));
            System.out.println("--------------------");
        }
    }
 
    /**
     * byte[] 型別的長整形數字轉換成 long 型別
     * @param byteNum
     * @return
     */
    public static long bytes2Long(byte[] byteNum) {
        long num = 0;
        for (int ix = 0; ix < 8; ++ix) {
            num <<= 8;
            num |= (byteNum[ix] & 0xff);
        }
        return num;
    }
 
}