HBase，全称为Hadoop Database，是一种构建在Hadoop文件系统（HDFS）之上的分布式、列式存储的NoSQL数据库。它旨在处理大规模数据集，提供高可靠性、高性能以及实时读写能力。HBase的发展历程始于2006年，受到Google的BigTable论文启发，2007年成为Hadoop的子项目，2008年晋升为Apache顶级项目，并在2015年发布了HBase 1.0版本。
HBase的核心特性包括：
1. **高可靠性**：HBase依赖于HDFS进行数据存储，通过Write-Ahead Log (WAL)确保数据的持久化，即使在服务器宕机的情况下也能恢复数据。此外，它还利用ZooKeeper进行故障检测和恢复，确保高可用性。
2. **高性能**：HBase设计为面向列的存储，允许快速访问特定列族或列，这在处理大量稀疏数据时非常有效。其使用了LSM树（Log-Structured Merge Tree）数据结构，优化了写入性能，同时通过MemStore和StoreFile的管理，保证了I/O性能。
3. **可扩展性**：HBase能够轻松扩展到数千台服务器，支持按行和列族的无限扩展。RegionServer负责处理用户I/O请求，而HMaster则负责Region的管理和负载均衡，确保数据分布均匀。
4. **实时读写**：HBase支持实时读取和写入，这对于需要快速响应的应用场景尤其重要。
HBase的表结构由Cell组成，每个Cell包含RowKey（行键）、Column（列，由列族和列限定符组成）、Timestamp（时间戳）和Value（值）。所有的列族名、列名和值都是二进制类型，时间戳为long型。表可以设置命名空间，用于逻辑分组，0.96版本引入了命名空间功能。表的属性包括表名、列族及其属性，如压缩算法、BloomFilter策略、TTL等。
编程实践中，主要的操作包括Put（插入数据）、Delete（删除数据）、Get（获取数据）和Scan（扫描数据）。安装HBase时，需要配置Hadoop集群、ZooKeeper集群，确保系统时间同步，并调整Linux的最大文件句柄数。
HBase的系统架构包括HMaster、HRegionServer、HRegion、HStore和HLog等组件。HRegionServer是最核心部分，负责数据的读写和Region的管理。HMaster则管理表和Region，进行负载均衡和故障恢复。每个Region对应表中的一个分区，由多个HStore组成，每个HStore又由MemStore和StoreFile构成。当MemStore达到一定大小时，数据会被Flush到StoreFile，并在必要时进行Compact和Split操作。HLog作为WAL，保证数据在写入HBase前先写入日志，以防数据丢失。
HFile是HBase的存储格式，有V1、V2和V3三个版本，V2引入了Bloom Filter优化，V3则加入了安全性，将Key和Value分开存储，且兼容V2。
HBase是一个强大的大数据存储解决方案，尤其适合处理大规模、实时的数据操作，广泛应用于互联网、电信、金融等领域的大数据应用。
VIP享7折，此内容立减5.97元 
