HBase 的 SQL 中间层 Phoenix
一、Phoenix简介
Phoenix 是 HBase 的开源 SQL 中间层，它允许你使用标准 JDBC 的方式来操作 HBase 上的数据。在 Phoenix 之前，如果你要访问 HBase，只能调用它的 Java API，但相比于使用一行 SQL 就能实现数据查询，HBase 的 API 还是过于复杂。Phoenix 的理念是 we put sql SQL back in NOSQL，即你可以使用标准的 SQL 就能完成对 HBase 上数据的操作。同时这也意味着你可以通过集成 Spring Data JPA 或 Mybatis 等常用的持久层框架来操作 HBase。
其次 Phoenix 的性能表现也非常优异，Phoenix 查询引擎会将 SQL 查询转换为一个或多个 HBase Scan，通过并行执行来生成标准的 JDBC 结果集。它通过直接使用 HBase API 以及协处理器和自定义过滤器，可以为小型数据查询提供毫秒级的性能，为千万行数据的查询提供秒级的性能。同时 Phoenix 还拥有二级索引等 HBase 不具备的特性，因为以上的优点，所以 Phoenix 成为了 HBase 最优秀的 SQL 中间层。
二、Phoenix安装
我们可以按照官方安装说明进行安装，官方说明如下：
- download and expand our installation tar
- copy the phoenix server jar that is compatible with your HBase installation into the lib directory of every region server
- restart the region servers
- add the phoenix client jar to the classpath of your HBase client
- download and setup SQuirrel as your SQL client so you can issue adhoc SQL against your HBase cluster
2.1 下载并解压
官方针对 Apache 版本和 CDH 版本的 HBase 均提供了安装包，按需下载即可。官方下载地址: http://phoenix.apache.org/download.html
```plain text
下载
wget http://mirror.bit.edu.cn/apache/phoenix/apache-phoenix-4.14.0-cdh5.14.2/bin/apache-phoenix-4.14.0-cdh5.14.2-bin.tar.gz
解压
tar tar apache-phoenix-4.14.0-cdh5.14.2-bin.tar.gz
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### 2.2 拷贝Jar包
按照官方文档的说明，需要将 phoenix server jar 添加到所有 Region Servers 的安装目录的 lib 目录下。
这里由于我搭建的是 HBase 伪集群，所以只需要拷贝到当前机器的 HBase 的 lib 目录下。如果是真实集群，则使用 scp 命令分发到所有 Region Servers 机器上。
```plain text
cp /usr/app/apache-phoenix-4.14.0-cdh5.14.2-bin/phoenix-4.14.0-cdh5.14.2-server.jar /usr/app/hbase-1.2.0-cdh5.15.2/lib
2.3 重启 Region Servers
```plain text
停止Hbase
stop-hbase.sh
启动Hbase
start-hbase.sh
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### 2.4 启动Phoenix
在 Phoenix 解压目录下的 bin 目录下执行如下命令，需要指定 Zookeeper 的地址：
- 如果 HBase 采用 Standalone 模式或者伪集群模式搭建，则默认采用内置的 Zookeeper 服务，端口为 2181；
- 如果是 HBase 是集群模式并采用外置的 Zookeeper 集群，则按照自己的实际情况进行指定。
```plain text
# ./sqlline.py hadoop001:2181
2.5 启动结果
启动后则进入了 Phoenix 交互式 SQL 命令行，可以使用 !table 或 !tables 查看当前所有表的信息
三、Phoenix 简单使用
3.1 创建表
```plain text CREATE TABLE IF NOT EXISTS us_population ( state CHAR(2) NOT NULL, city VARCHAR NOT NULL, population BIGINT CONSTRAINT my_pk PRIMARY KEY (state, city));
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新建的表会按照特定的规则转换为 HBase 上的表，关于表的信息，可以通过 Hbase Web UI 进行查看：
### 3.2 插入数据
Phoenix 中插入数据采用的是 UPSERT 而不是 INSERT,因为 Phoenix 并没有更新操作，插入相同主键的数据就视为更新，所以 UPSERT 就相当于 UPDATE+INSERT
```plain text
UPSERT INTO us_population VALUES('NY','New York',8143197);
UPSERT INTO us_population VALUES('CA','Los Angeles',3844829);
UPSERT INTO us_population VALUES('IL','Chicago',2842518);
UPSERT INTO us_population VALUES('TX','Houston',2016582);
UPSERT INTO us_population VALUES('PA','Philadelphia',1463281);
UPSERT INTO us_population VALUES('AZ','Phoenix',1461575);
UPSERT INTO us_population VALUES('TX','San Antonio',1256509);
UPSERT INTO us_population VALUES('CA','San Diego',1255540);
UPSERT INTO us_population VALUES('TX','Dallas',1213825);
UPSERT INTO us_population VALUES('CA','San Jose',912332);
3.3 修改数据
```plain text – 插入主键相同的数据就视为更新 UPSERT INTO us_population VALUES(‘NY’,’New York’,999999);
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### 3.4 删除数据
```plain text
DELETE FROM us_population WHERE city='Dallas';
3.5 查询数据
```plain text SELECT state as “州”,count(city) as “市”,sum(population) as “热度” FROM us_population GROUP BY state ORDER BY sum(population) DESC;
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### 3.6 退出命令
```plain text
!quit
3.7 扩展
从上面的操作中可以看出，Phoenix 支持大多数标准的 SQL 语法。关于 Phoenix 支持的语法、数据类型、函数、序列等详细信息，因为涉及内容很多，可以参考其官方文档，官方文档上有详细的说明：
- 语法 (Grammar) ：https://phoenix.apache.org/language/index.html
- 函数 (Functions) ：http://phoenix.apache.org/language/functions.html
- 数据类型 (Datatypes) ：http://phoenix.apache.org/language/datatypes.html
- 序列 (Sequences) :http://phoenix.apache.org/sequences.html
- 联结查询 (Joins) ：http://phoenix.apache.org/joins.html
四、Phoenix Java API
因为 Phoenix 遵循 JDBC 规范，并提供了对应的数据库驱动 PhoenixDriver，这使得采用 Java 语言对其进行操作的时候，就如同对其他关系型数据库一样，下面给出基本的使用示例。
4.1 引入Phoenix core JAR包
如果是 maven 项目，直接在 maven 中央仓库找到对应的版本，导入依赖即可：
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如果是普通项目，则可以从 Phoenix 解压目录下找到对应的 JAR 包，然后手动引入：
### 4.2 简单的Java API实例
```plain text
import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
public class PhoenixJavaApi {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 加载数据库驱动
Class.forName("org.apache.phoenix.jdbc.PhoenixDriver");
/*
* 指定数据库地址,格式为 jdbc:phoenix:Zookeeper 地址
* 如果 HBase 采用 Standalone 模式或者伪集群模式搭建，则 HBase 默认使用内置的 Zookeeper，默认端口为 2181
*/
Connection connection = DriverManager.getConnection("jdbc:phoenix:192.168.200.226:2181");
PreparedStatement statement = connection.prepareStatement("SELECT * FROM us_population");
ResultSet resultSet = statement.executeQuery();
while (resultSet.next()) {
System.out.println(resultSet.getString("city") + " "
+ resultSet.getInt("population"));
}
statement.close();
connection.close();
}
}
结果如下：
实际的开发中我们通常都是采用第三方框架来操作数据库，如 mybatis，Hibernate，Spring Data 等。关于 Phoenix 与这些框架的整合步骤参见下一篇文章：Spring/Spring Boot + Mybatis + Phoenix
参考资料
- http://phoenix.apache.org/