客户端如何定位regionserver

本文主要是介绍客户端如何定位regionserver，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

HBase的table是该region切分的，client操作一个row的时候，如何知道这个row对应的region是在哪台Region server上呢？这里有个region location过程。主要涉及到2张系统表，-ROOT-，.META.。其结构见图

在zookeeper的/hbase/root-region-server节点中存着-ROOT-表所在的Region Server地址。

-ROOT-表的一个row代表着META的一个region信息，其key的结构是META表名,META表Region的startkey，RegionId。其value的主要保存regioninfo和server信息。ROOT表不能split

.META.表的一个row代表着用户表的一个region信息，其key的结构是其实就是用户表的regionName，用户表名，startKey，RegionId。其value同样保存着regioninfo和server信息。META表可以split，但是一个region默认有128M，可以存上亿个用户表的region信息，所以一般不会split。

其查找过程如下：

1.通过zk getData拿-ROOT-表的location

2.RPC -ROOT-表的rs，getClosestRowBefore，拿row对应的meta表的region location

3.RPC .META.表的某一个region，拿该row在真实table所在的region location

4.RPC对应region

region location需要3次网络IO，为了提升性能，client会cache数据。

LocationCache是一个2级Map，第一级的key是tableName的hash值，第二级的key是starRow，用SoftValueSortedMap包装了TreeMap实现，用软引用实现cache，内存不够时才会回收。Cache里存在META表和用户表的region location信息。

其代码实现如下，0.94版本：

HConnectionManager locateRegion入口

Java代码    
 private HRegionLocation locateRegion(final byte [] tableName,  
       final byte [] row, boolean useCache)  
     throws IOException {  
     .......  
     //检查下都应的zkTracker是否启动  
       ensureZookeeperTrackers();  
     //如果是-ROOT-表，则通过zk节点/hbase/root-region-server获取-ROOT-表所在的Location  
       if (Bytes.equals(tableName, HConstants.ROOT_TABLE_NAME)) {  
         try {  
         //通过zk的getData接口拿节点数据，此处会等待节点数据就位或者超时  
           ServerName servername = this.rootRegionTracker.waitRootRegionLocation(this.rpcTimeout);  
           LOG.debug("Looked up root region location, connection=" + this +  
             "; serverName=" + ((servername == null)? "": servername.toString()));  
           if (servername == null) return null;  
     //返回一个拼装的HRegionLocation，因为-ROOT-表只有一个region，而且不会split  
           return new HRegionLocation(HRegionInfo.ROOT_REGIONINFO,  
             servername.getHostname(), servername.getPort());  
         } catch (InterruptedException e) {  
           Thread.currentThread().interrupt();  
           return null;  
         }  
       }   
     //如果是.META.表，则请求.META.表，这里的row其实就是请求row拼装的regionName，类似test,key1,99999999999999  
     //如果没命中cache，则继续请求-ROOT-表，拿到这个row对应的.META.表的region location  
       else if (Bytes.equals(tableName, HConstants.META_TABLE_NAME)) {  
         return locateRegionInMeta(HConstants.ROOT_TABLE_NAME, tableName, row,  
             useCache, metaRegionLock);  
       }   
     //如果是用户表，则请求用户表，这里的row就是key1  
     //如果没命中cache，则请求.META.表，获取该row对应的region location  
       else {  
         // Region not in the cache - have to go to the meta RS  
         return locateRegionInMeta(HConstants.META_TABLE_NAME, tableName, row,  
             useCache, userRegionLock);  
       }  
     }  

locateRegionInMeta方法

Java代码    
 private HRegionLocation locateRegionInMeta(final byte [] parentTable,  
       final byte [] tableName, final byte [] row, boolean useCache,  
       Object regionLockObject)  
     throws IOException {  
       HRegionLocation location;  
       // If we are supposed to be using the cache, look in the cache to see if  
       // we already have the region.  
     //先读cache，cache没有再往上找  
     //注意如果rowkey的region locatin变化了，RPC的时候会失败，客户端做重试的时候useCache是false  
       if (useCache) {  
         location = getCachedLocation(tableName, row);  
         if (location != null) {  
           return location;  
         }  
       }  
   
       // build the key of the meta region we should be looking for.  
       // the extra 9's on the end are necessary to allow "exact" matches  
       // without knowing the precise region names.  
     //先拼一个想查找的key，类似于test,key1,99999999999999  
       byte [] metaKey = HRegionInfo.createRegionName(tableName, row,  
         HConstants.NINES, false);  
     //默认重试10次  
       for (int tries = 0; true; tries++) {  
     //找不到  
         if (tries >= numRetries) {  
           throw new NoServerForRegionException("Unable to find region for "  
             + Bytes.toStringBinary(row) + " after " + numRetries + " tries.");  
         }  
       
         HRegionLocation metaLocation = null;  
         try {  
           // locate the root or meta region  
         //递归查找parentTable  
           metaLocation = locateRegion(parentTable, metaKey);  
           // If null still, go around again.  
           if (metaLocation == null) continue;  
         //找到对应Region server地址之后，可以发起RPC请求了。  
         //这里先生成一个RPC Proxy对象，具体RPC分析见后文  
           HRegionInterface server =  
             getHRegionConnection(metaLocation.getHostname(), metaLocation.getPort());  
   
           Result regionInfoRow = null;  
           // This block guards against two threads trying to load the meta  
           // region at the same time. The first will load the meta region and  
           // the second will use the value that the first one found.  
           synchronized (regionLockObject) {  
             // If the parent table is META, we may want to pre-fetch some  
             // region info into the global region cache for this table.  
         //如果parentTable是.META.表，则预先获取.META.的一些数据，默认10条  
             if (Bytes.equals(parentTable, HConstants.META_TABLE_NAME) &&  
                 (getRegionCachePrefetch(tableName)) )  {  
               prefetchRegionCache(tableName, row);  
             }  
   
             // Check the cache again for a hit in case some other thread made the  
             // same query while we were waiting on the lock. If not supposed to  
             // be using the cache, delete any existing cached location so it won't  
             // interfere.  
             if (useCache) {  
               location = getCachedLocation(tableName, row);  
               if (location != null) {  
                 return location;  
               }  
             }   
         //如果不使用cache，则清除之，比如row对应的region发生了分裂，用老的location启动rpc时会抛异常，此时通过useCache=fasle重新  
         //寻址，并把老的cache删掉  
         else {  
               deleteCachedLocation(tableName, row);  
             }  
   
             // Query the root or meta region for the location of the meta region  
         //发起RPC请求，获取<=该key的行  
             regionInfoRow = server.getClosestRowBefore(  
             metaLocation.getRegionInfo().getRegionName(), metaKey,  
             HConstants.CATALOG_FAMILY);  
           }  
           if (regionInfoRow == null) {  
             throw new TableNotFoundException(Bytes.toString(tableName));  
           }  
         //region信息，做校验，region会处于不稳定状态  
           byte [] value = regionInfoRow.getValue(HConstants.CATALOG_FAMILY,  
               HConstants.REGIONINFO_QUALIFIER);  
           if (value == null || value.length == 0) {  
             throw new IOException("HRegionInfo was null or empty in " +  
               Bytes.toString(parentTable) + ", row=" + regionInfoRow);  
           }  
           // convert the row result into the HRegionLocation we need!  
         //反序列化  
           HRegionInfo regionInfo = (HRegionInfo) Writables.getWritable(  
               value, new HRegionInfo());  
           // possible we got a region of a different table...  
         //一些校验  
           if (!Bytes.equals(regionInfo.getTableName(), tableName)) {  
             throw new TableNotFoundException(  
                   "Table '" + Bytes.toString(tableName) + "' was not found, got: " +  
                   Bytes.toString(regionInfo.getTableName()) + ".");  
           }  
           if (regionInfo.isSplit()) {  
             throw new RegionOfflineException("the only available region for" +  
               " the required row is a split parent," +  
               " the daughters should be online soon: " +  
               regionInfo.getRegionNameAsString());  
           }  
           if (regionInfo.isOffline()) {  
             throw new RegionOfflineException("the region is offline, could" +  
               " be caused by a disable table call: " +  
               regionInfo.getRegionNameAsString());  
           }  
         //该region的server location  
           value = regionInfoRow.getValue(HConstants.CATALOG_FAMILY,  
               HConstants.SERVER_QUALIFIER);  
           String hostAndPort = "";  
           if (value != null) {  
             hostAndPort = Bytes.toString(value);  
           }  
           ......  
   
           // Instantiate the location  
           String hostname = Addressing.parseHostname(hostAndPort);  
           int port = Addressing.parsePort(hostAndPort);  
           location = new HRegionLocation(regionInfo, hostname, port);  
         //cache之  
           cacheLocation(tableName, location);  
           return location;  
         } catch (TableNotFoundException e) {  
           // if we got this error, probably means the table just plain doesn't  
           // exist. rethrow the error immediately. this should always be coming  
           // from the HTable constructor.  
           throw e;  
         } catch (IOException e) {  
           if (e instanceof RemoteException) {  
             e = RemoteExceptionHandler.decodeRemoteException((RemoteException) e);  
           }  
           if (tries < numRetries - 1) {  
             .......  
           } else {  
             throw e;  
           }  
           // Only relocate the parent region if necessary  
         //网络有问题，则重新找  
           if(!(e instanceof RegionOfflineException ||  
               e instanceof NoServerForRegionException)) {  
             relocateRegion(parentTable, metaKey);  
           }  
         }  
         //重试次数越多，sleep越长，interrupt则退出重试  
         try{  
           Thread.sleep(ConnectionUtils.getPauseTime(this.pause, tries));  
         } catch (InterruptedException e) {  
           Thread.currentThread().interrupt();  
           throw new IOException("Giving up trying to location region in " +  
             "meta: thread is interrupted.");  
         }  
       }  
     }  