1.调节数据块(data block)的大小
HFile数据块大小可以在列族层次设置。这个数据块不同于之前谈到的HDFS数据块,其默认值是65536字节,或64KB。数据块索引存储每个HFile数据块的起始键。数据块大小的设置影响数据块索引的大小。数据块越小,索引越大,从而占用更大内存空间。同时加载进内存的数据块越小,随机查找性能更好。但是,如果需要更好的序列扫描性能,那么一次能够加载更多HFile数据进入内存更为合理,这意味着应该将数据块设置为更大的值。相应地,索引变小,将在随机读性能上付出更多的代价
可以在表实例化时设置数据块大小:hbase(main):002:0> create ‘mytable’,{NAME => ‘colfam1’, BLOCKSIZE => ‘65536’}
2.适当时机关闭数据块缓存
把数据放进读缓存,并不是一定能够提升性能。如果一个表或表的列族只被顺序化扫描访问或很少被访问,则Get或Scan操作花费时间长一点是可以接受的。在这种情况下,可以选择关闭列族的缓存
关闭缓存的原因在于:如果只是执行很多顺序化扫描,会多次使用缓存,并且可能会滥用缓存,从而把应该放进缓存获得性能提升的数据给排挤出去,所以如果关闭缓存,不仅可以避免上述情况发生,而且可以让出更多缓存给其他表和同一表的其他列族使用。数据块缓存默认是打开的
可以在新建表或更改表时关闭数据块缓存属性:hbase(main):002:0> create ‘mytable’, {NAME => ‘colfam1’, BLOCKCACHE => ‘false’}
3.开启布隆过滤器
布隆过滤器(Bloom Filter)允许对存储在每个数据块的数据做一个反向测验。当查询某行时,先检查布隆过滤器,看看该行是否不在这个数据块。布隆过滤器要么确定回答该行不在,要么回答不知道。因此称之为反向测验。布隆过滤器也可以应用到行内的单元格上,当访问某列标识符时先使用同样的反向测验
使用布隆过滤器也不是没有代价,相反,存储这个额外的索引层次占用额外的空间。布隆过滤器的占用空间大小随着它们的索引对象数据增长而增长,所以行级布隆过滤器比列标识符级布隆过滤器占用空间要少。当空间不是问题时,它们可以压榨整个系统的性能潜力
可以在列族上打开布隆过滤器: create ‘mytable’, {NAME => ‘colfam1’, BLOOMFILTER => ‘ROWCOL’}
布隆过滤器参数的默认值是NONE。另外,还有两个值:ROW表示行级布隆过滤器;ROWCOL表示列标识符级布隆过滤器。行级布隆过滤器在数据块中检查特定行键是否不存在,列标识符级布隆过滤器检查行和列标识符联合体是否不存在。ROWCOL布隆过滤器的空间开销高于ROW布隆过滤器。
4.开启数据压缩
HFile可以被压缩并存放在HDFS上,这有助于节省硬盘I/O,但是读写数据时压缩和解压缩会抬高CPU利用率。压缩是表定义的一部分,可以在建表或模式改变时设定。除非确定压缩不会提升系统的性能,否则推荐打开表的压缩。只有在数据不能被压缩,或者因为某些原因服务器的CPU利用率有限制要求的情况下,有可能需要关闭压缩特性
HBase可以使用多种压缩编码,包括LZO、SNAPPY和GZIP,LZO和SNAPPY是其中最流行的两种
当建表时可以在列族上打开压缩:create ‘mytable’, {NAME => ‘colfam1’, COMPRESSION => ‘SNAPPY’}
注意,数据只在硬盘上是压缩的,在内存中(MemStore或BlockCache)或在网络传输时是没有压缩的
5.设置Scan缓存
HBase的Scan查询中可以设置缓存(客户端缓存),定义一次交互从服务器端传输到客户端的行数,设置方法是使用Scan类中setCaching()方法,这样能有效地减少服务器端和客户端的交互,更好地提升扫描查询的性能

HTable table = new HTable(config, Bytes.toBytes(tableName));
 Scan scanner = new Scan();
 /* batch and caching /
 scanner.setBatch(0);
 scanner.setCaching(10000);
 ResultScanner rsScanner = table.getScanner(scanner);
 for (Result res : rsScanner) {
 final List list = res.list();
 String rk = null;
 StringBuilder sb = new StringBuilder();
 for (final KeyValue kv : list) {
 sb.append(Bytes.toStringBinary(kv.getValue()) + “,”);
 rk = getRealRowKey(kv);
 }
 if (sb.toString().length() > 0)
 sb.setLength(sb.toString().length() - 1);
 System.out.println(rk + “\t” + sb.toString());
 }
 rsScanner.close();


6.显式地指定列
当使用Scan或Get来处理大量的行时,最好确定一下所需要的列。因为服务器端处理完的结果,需要通过网络传输到客户端,而且此时,传输的数据量成为瓶颈,如果能有效地过滤部分数据,使用更精确的需求,能够很大程度上减少网络I/O的花费,否则会造成很大的资源浪费。如果在查询中指定某列或者某几列,能够有效地减少网络传输量,在一定程度上提升查询性能。下面代码是使用Scan类中指定列的addColumn()方法

HTable table = new HTable(config, Bytes.toBytes(tableName));
 Scan scanner = new Scan();
 / 指定列 /
 scanner.addColumn(Bytes.toBytes(columnFamily), Bytes.toBytes(column));
 ResultScanner rsScanner = table.getScanner(scanner);
 for (Result res : rsScanner) {
 final List list = res.list();
 String rk = null;
 StringBuilder sb = new StringBuilder();
 for (final KeyValue kv : list) {
 sb.append(Bytes.toStringBinary(kv.getValue()) + “,”);
 rk = getRealRowKey(kv);
 }
 if (sb.toString().length() > 0)
 sb.setLength(sb.toString().length() - 1);
 System.out.println(rk + “\t” + sb.toString());
 }
 rsScanner.close();


7.关闭ResultScanner
ResultScanner类用于存储服务端扫描的最终结果,可以通过遍历该类获取查询结果。但是,如果不关闭该类,可能会出现服务端在一段时间内一直保存连接,资源无法释放,从而导致服务器端某些资源的不可用,还有可能引发RegionServer的其他问题。所以在使用完该类之后,需要执行关闭操作。这一点与JDBC操作MySQL类似,需要关闭连接。代码的最后一行rsScanner.close()就是执行关闭ResultScanner。
8.使用批量读
通过调用HTable.get(Get)方法可以根据一个指定的行键获取HBase表中的一行记录。同样HBase提供了另一个方法,通过调用HTable.get(List)方法可以根据一个指定的行键列表,批量获取多行记录。使用该方法可以在服务器端执行完批量查询后返回结果,降低网络传输的速度,节省网络I/O开销,对于数据实时性要求高且网络传输RTT高的场景,能带来明显的性能提升。
9.使用批量写
通过调用HTable.put(Put)方法可以将一个指定的行键记录写入HBase,同样HBase提供了另一个方法,通过调用HTable.put(List)方法可以将指定的多个行键批量写入。这样做的好处是批量执行,减少网络I/O开销。
10.关闭写WAL日志
在默认情况下,为了保证系统的高可用性,写WAL日志是开启状态。写WAL开启或者关闭,在一定程度上确实会对系统性能产生很大影响,根据HBase内部设计,WAL是规避数据丢失风险的一种补偿机制,如果应用可以容忍一定的数据丢失的风险,可以尝试在更新数据时,关闭写WAL。该方法存在的风险是,当RegionServer宕机时,可能写入的数据会出现丢失的情况,且无法恢复。关闭写WAL操作通过Put类中的writeToWAL()设置。可以通过在代码中添加:put.setWriteToWAL(false);
11.设置AutoFlush
HTable有一个属性是AutoFlush,该属性用于支持客户端的批量更新。该属性默认值是true,即客户端每收到一条数据,立刻发送到服务端。如果将该属性设置为false,当客户端提交Put请求时,将该请求在客户端缓存,直到数据达到某个阈值的容量时(该容量由参数hbase.client.write.buffer决定)或执行hbase.flushcommits()时,才向RegionServer提交请求。这种方式避免了每次跟服务端交互,采用批量提交的方式,所以更高效。
但是,如果还没有达到该缓存而客户端崩溃,该部分数据将由于未发送到RegionServer而丢失。这对于有些零容忍的在线服务是不可接受的。所以,设置该参数的时候要慎重。
可以在代码中添加:table.setAutoFlush(false);table.setWriteBufferSize(12
1024*1024);
12.预创建Region
在HBase中创建表时,该表开始只有一个Region,插入该表的所有数据会保存在该Region中。随着数据量不断增加,当该Region大小达到一定阈值时,就会发生分裂(Region Splitting)操作。并且在这个表创建后相当长的一段时间内,针对该表的所有写操作总是集中在某一台或者少数几台机器上,这不仅仅造成局部磁盘和网络资源紧张,同时也是对整个集群资源的浪费。这个问题在初始化表,即批量导入原始数据的时候,特别明显。为了解决这个问题,可以使用预创建Region的方法
Hbase内部提供了RegionSplitter工具:${HBASE_HOME}/bin/hbase org.apache.hadoop.hbase.util.RegionSplitter test2 HexStringSplit -c 10 -f cf1
其中,test2是表名,HexStringSplit表示划分的算法,参数-c 10表示预创建10个Region,-f cf1表示创建一个名字为cf1的列族。
13.调整ZooKeeper Session的有效时长
参数zookeeper.session.timeout用于定义连接ZooKeeper的Session的有效时长,这个默认值是180秒。这意味着一旦某个RegionServer宕机,HMaster至少需要180秒才能察觉到宕机,然后开始恢复。或者客户端读写过程中,如果服务端不能提供服务,客户端直到180秒后才能觉察到。在某些场景中,这样的时长可能对生产线业务来讲不能容忍,需要调整这个值
此参数在HBase-site.xml中,通过