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HBase架構圖如下：
從圖中可以看到HBase主要處理兩種文件，WAL和實際的數據文件。這兩種文件最終都存在HDFS中。
首次請求所需的步驟如下：
- 從zk中取得
hbase:meta表所在的節點，路徑爲/hbase/meta-region-server。 - 從
hbase:meta表中讀取元數據，根據元數據推測出數據所在的節點。 - 連接實際的數據節點取得數據。
其中步驟2的元數據會在客戶端進行緩存，下次不用查meta表。下面介紹meta表的結構。
meta表中的key格式爲[table],[region start key],[region id]。筆者從實際運行的HBase實例中取了meta表中的一行數據，其key爲test,,1496321078922.cd9c09dcebc92b7f3c3d26008bee32a3.，從這個key中可以知道table是test，region start key是空白，region id是1496321078922.cd9c09dcebc92b7f3c3d26008bee32a3.。
meta表中的value格式有三個列：
info:regioninfo：存放序列化的HRegionInfo對象。筆者實際拿到一條數據內容爲：timestamp=1498052321524, value={ENCODED => cd9c09dcebc92b7f3c3d26008bee32a3, NAME => 'test,,1496321078922.cd9c09dcebc92b7f3c3d26008bee32a3.', STARTKEY => '', ENDKEY => ''}從中可以看到STARTKEY和ENDKEY分別表示行鍵開始和結束的時間。info:server：存放服務器地址和端口信息。筆者實際拿到一條數據內容爲：timestamp=1498052321524, value=cpc1:34979。從中可以得出服務器主機名爲cpc1，端口是34979。info:serverstartcode：region所在的節點啓動時間，筆者拿到一條實際數據內容爲：timestamp=1498052321524, value=1498052313334
寫數據流程如下：
HRegionServer收到來自客戶端的Put請求HRegionServer決定是否需要將數據寫到HLog預寫日誌裏面。預寫日誌使用了標準的Hadoop Sequence File，其中儲存了若干HLogKey實例。每個HLogKey中包含了序列號和實際數據。用於故障恢復。HRegionServer將請求轉交給HRegion，數據放到MemStore中。如果檢查到MemStore數據滿了，就觸發一次刷寫。刷寫由另外一個線程負責，刷寫的結果是將MemStore中的內容放到新的HFile中。並保存最後寫入的序列號。序列號用於故障恢復，可以給系統判斷從哪開始恢復。
另外關閉節點之前時也會觸發刷寫，刷寫的範圍是目前體積超過配置hbase.hregion.preclose.flush.size的所有MemStore。這樣設計是爲了提升可用性，因爲預刷寫時，服務仍然可用。預刷寫之後再阻塞所有請求，再進行一次刷寫，最後關閉region。
現在介紹文件儲存結構。默認配置下，HBase將文件儲存在HDFS中的/hbase目錄中，可以通過配置修改儲存目錄。我們將/hbase稱之爲HBase的根目錄，這個文件夾裏主要有如下文件：
.logs目錄：用於存放WAL日誌。每個HRegionServer都有一個對應的子目錄。目錄名字是實例編號，格式爲<host>,<port>,<timestamp>。新版本中已經改名爲WALs。.logs/<HRegionServer實例編號>目錄：給單個節點存放HLog文件。因爲日誌滾動，可能會有多個HLog。.oldlogs目錄：日誌文件用於意外停機恢復使用的，當WAL中的數據已經全部持久化到硬盤之後，日誌文件不再有用。從而移動到.oldlogs文件夾中。最新版本中此名字已經改成oldWALs。這裏的文件默認10分鐘後刪除。可以通過配置hbase.master.cleaner.interval調整。hbase.id：集羣的唯一IDhbase.version：集羣的版本<表名>/.tableinfo：存放序列化後的HTableDescriptor對象<表名>/<region名MD5>/.regioninfo：儲存序列化後的HRegionInfo對象<表名>/<region名MD5>/.tmp：儲存臨時文件<表名>/<region名MD5>/recovered.edits：WAL拆分成功得到的文件放在這個目錄<表名>/<region名MD5>/recovered.edits/.temp：WAL拆分過程中產生的臨時文件放在這個目錄