第6章 HBase 过滤器的基本使用

过滤器的基本使用第6章学习目标1.了解Hbase中内置过滤器2.了解布隆过滤器的原理HBaseContents目录过滤器介绍1常见过滤器使用2布隆过滤器36.1

过滤器介绍HBase的基本API，包括增、删、改、查等。增、删都是相对简单的操作，与传统数据库相比，这里的查询操作略显苍白，只能根据指定行键进行查询（Get）或者根据行键的范围来查询（Scan）。HBase不仅提供了这些简单的查询，而且提供了更加高级的过滤器（Filter）来查询。6.1过滤器介绍常见过滤器介绍列值过滤器（valueFilter）根据条件进行全表扫描（每一个cell）。逻辑可能不符合查询需求。单列值过滤器（SingleColumnValueFilter）系统设置好的列值专用过滤器，可以指定一个列进行数据过滤。行键过滤器（RowFilter）针对RowKey进行过滤，效率较高。行键前缀过滤器（PrefixFilter）系统设置好的行键专用过滤器，可以对RowKey进行模糊匹配。效率最高，使用广泛。列值过滤器

//创建二进制比较器，用于过滤器实现过滤规则使用

BinaryComparatorbinaryComparator=newBinaryComparator("23".getBytes());//列值过滤器，GREATER（大于）：比较逻辑，过滤出大于23的数据

ValueFiltervalueFilter=newValueFilter(CompareFilter.CompareOp.GREATER,binaryComparator);//对扫描结果使用过滤器

printRSWithFilter(valueFilter);6.2常见过滤器使用6.2常见过滤器使用只要是一行的某个cell满足条件，这一行就会被过滤出来所以结果可能未必是需要的，使用场景比较少单列值过滤器//指定info列族中的的age列，过滤出大于23的数据SingleColumnValueFiltersingleColumnValueFilter=newSingleColumnValueFilter("info".getBytes(),"age".getBytes(),CompareFilter.CompareOp.GREATER,"23".getBytes());printRSWithFilter(singleColumnValueFilter);6.2常见过滤器使用6.2常见过滤器使用针对age这一列进行过滤可以得到正确的结果行键过滤器//创建二进制比较器，用于过滤器实现过滤规则使用BinaryPrefixComparatorbinaryPrefixComparator =newBinaryPrefixComparator("1500100880".getBytes());//过滤出RowKey中，值大于“1500100880”的数据RowFilterrowFilter =newRowFilter(CompareFilter.CompareOp.GREATER,binaryPrefixComparator);printRSWithFilter(rowFilter);6.2常见过滤器使用6.2常见过滤器使用针对rowkey进行过滤效率比对列过滤要高行键前缀过滤器//模糊匹配，过滤出以150010088作为起始RowKey的信息PrefixFilterprefixFilter=newPrefixFilter("150010088".getBytes());printRSWithFilter(prefixFilter);6.2常见过滤器使用6.2常见过滤器使用针对rowkey进行前缀过滤，只能针对前缀进处理，不能做到比较大小等操作，使用范围比行键过滤器小一些但是效率最高组合使用过滤器//过滤出gender为男，age>23，理科班的学生

//第一个过滤器，过滤gande为男SingleColumnValueFilterfilter1=newSingleColumnValueFilter("info".getBytes(),"gender".getBytes(),CompareFilter.CompareOp.EQUAL,"男".getBytes());//第二个过滤器，过滤age>23SingleColumnValueFilterfilter2=newSingleColumnValueFilter("info".getBytes(),"age".getBytes(),CompareFilter.CompareOp.GREATER,"23".getBytes());6.2常见过滤器使用//过滤出clazz包含理科的SingleColumnValueFilterfilter3=newSingleColumnValueFilter("info".getBytes(),"clazz".getBytes(),CompareFilter.CompareOp.EQUAL,newBinaryPrefixComparator("理科".getBytes()));//组合过滤器FilterListfilterList=newFilterList();filterList.addFilter(filter1);filterList.addFilter(filter2);filterList.addFilter(filter3);printRSWithFilter(filterList);6.2常见过滤器使用6.2常见过滤器使用组合后，可以灵活的针对多列进行过滤6.3布隆过滤器

BloomFilter（布隆过滤器）是1970年由布隆提出的。它实际上是一个很长的二进制向量和一系列随机映射函数。布隆过滤器可以用于检索一个元素是否在一个集合中，他可以准确判断出这个元素是否一定不在该集合中。它的优点是空间效率和查询时间都远远超过一般的算法，缺点是有一定的误识别率和删除困难。我们拿个HBase中应用的例子来说下，我们已经知道rowKey存放在哪个region中，为了判断哪个Hfile里面有需要的rowkey，我们就可以通过BloomFilter快速判断，从而过滤掉大部分的HFile，减少需要扫描的Block。6.3布隆过滤器在此简单地介绍一下BloomFilter的工作原理，BloomFilter使用位数组来实现过滤，初始状态下位数组每一位都为0（false），如下图所示：6.3布隆过滤器假如此时有一个集合S={x,y,…}，BloomFilter使用n个独立的hash函数，分别将集合中的每一个元素映射到｛1,…,m｝的范围。对于任何一个元素，被映射到的数字作为对应的位数组的索引，该位会被置为1（true）。下图中集合S有两个元素x和y，分别被3个hash函数进行映射，映射到的位置分别为（0，3，6）和（4，7，10），对应的位会被置为1（true）:6.3布隆过滤器现在假如要判断另一个元素是否是在此集合中，只需要被这3个hash函数进行映射，查看对应的位置是否有0（false）存在，如果有的话，表示此元素肯定不存在于这个集合，否则有可能存在。下图所示就表示z肯定不在集合｛x，y｝中：布隆过滤器的代码简单实现（部分重要代码，完整代码在试验手册）privateintsize;//大小（位数组长度），数组越长占用越多，越准确

privateBitSetbitSet;//生成二进位数组

privateinthashFunctions;//哈希函数个数，多次计算hash值，可以提高准确率

//添加元素

publicvoidadd(Stringelement){//根据哈希函数个数循环多次计算

for(inti=0;i<hashFunctions;i++){//带上次数计算hash值

inthash=hash(element,i);//将二进制位数组的值改为truebitSet.set(hash,true);}}6.3布隆过滤器//哈希函数

privateinthash(Stringelement,intseed){inthash=0;//加上次数计算哈希值

for(inti=0;i<element.length();i++){hash=seed*hash+element.charAt(i);}returnMath.abs(hash)%size;}6.3布隆过滤器//查询元素是否可能存在于集合中

publicStringcontains(Stringelement){for(inti=0;i<hashFunctions;i++){//带上计算hash值

inthash=hash(element,i);//如果匹配失败，位数据对不上，说明不在

if(!bitSet.get(hash)){return"数"+element+"据不在此处";}}//否则就是可能存在

return"数据"+element+"可能在此处";}

//初始化布隆过滤器

simpleBloomFilterbloomFilter=newsimpleBloomFilter(8,3);//插入几条数据

bloomFilter.add("apple");bloomFilter.add("orange");bloomFilter.add("banana");bloomFilter.add("grape");//打印结果

System.out.println(bloomFilter.contains("apple"));//可能在此处

System.out.println(bloomFilter.c