表格存储:使用TableStoreWriter进行高并发、高吞吐的数据写入

表格存储:使用TableStoreWriter进行高并发、高吞吐的数据写入

概述

    表格存储(原OTS)的一大特性是能够支撑海量数据的高并发、高吞吐率的写入,特别适合日志数据或物联网场景(例如轨迹追踪或溯源)数据的写入和存储。这些场景的特性是,会在短时间内产生大量的数据需要消化并写入数据库,需要数据库能够提供高并发、高吞吐率的写入性能,需要满足每秒上万行甚至上百万行的写入吞吐率。针对这些场景,我们在存储层做了很多的优化(本篇文章不赘述),同时在SDK接口层也做了一些优化,专门提供了一个简单易用、高性能的数据导入接口。

    TableStoreWriter是基于Java SDK的异步接口,封装的一层专门用于高并发、高吞吐率数据导入的接口。本篇文章主要会介绍TableStoreWriter的适用场景、底层架构以及如何使用。

适用场景

特性

如果你的应用场景,满足以下特点,则可以考虑使用TableStoreWriter来作为数据写入的入口:

特点一: 高并发,对吞吐率要求很高

需要高并发的数据写入,非写入行的吞吐率要求很高。例如日志场景,需要分布式的采集日志,采集点可能很多;需要在短时间内将这些产生的日志消费掉,导入到数据库中,衡量导入性能的指标是每秒消费多少MB的日志数据。

特点二:对单条数据的写入延迟没有要求

应用场景需要的是高写入吞吐率,而不是单条数据的写入延迟。还是拿日志场景举例,日志场景对写入的要求是每秒能处理多少条日志,而不在乎一条日志从产生到最终写入的延迟。这是典型的离线和在线场景的区别,在线场景要求反馈是及时的。从延迟的量级上来讲,在线场景可能要求数据写入在毫秒级别,而离线场景可能可以接受数据写入延迟在百毫秒级别。

为啥TableStoreWriter要求应用对单行导入的延迟没有要求?这与TableStoreWriter内部优化写入吞吐率相关,为了最大化利用存储层写入的性能,TableStoreWriter内部会做数据缓冲,尽量发送大的数据包,而数据缓冲需要数据从写入到发送有一个暂缓。

特点三:写入可异步化(可采用生产者消费者模型)

TableStoreWriter为提高写入吞吐率,做的一个优化即异步化。异步化有很多的好处,包括数据写入可以更聚集,可以提供更高的写入并发等。

所以对于应用层,需要能够接受写入异步化。异步化代表的意思是,数据写入的触发线程,不需要同步的等待该行数据是否写入成功还是失败的反馈,数据写入失败或成功的处理可以被异步的执行。

类似的架构为:生产者将数据写入一个队列,而不用管该数据何时被消费,消费者异步的消费数据。

特点四:同一条数据可重复写入

TableStoreWriter无法避免一条数据可能被重复的写入,重复的原因有很多,例如网络超时重传等。在非事务的写入模式下,都很难保证一条数据不被重复写入,而如果带了事务的写入,则性能都不会好。TableStoreWriter重性能,所以需要应用能接受一条数据被重复的写入。

典型场景

日志存储

日志有其非常典型的特点:
  • 海量:日志的产出代价是比较小的,随着应用规模的增大,日志数据体量会非常大。
  • 要求高吞吐率:对单条日志从产出到写入的延迟没有要求,而重视的是消费短时间内产生的大量日志数据的吞吐率。
  • 处理可异步化:日志是业务性比较低的数据,一般不在业务的主线上,通常是离线处理,所以可异步化。
  • 可重复写入:日志是固化的数据,重复写入也不会影响数据的正确性。

消息系统

消息系统例如即时通讯,特点同样是:
  • 海量(例如写入放大的群消息等)
  • 要求高吞吐率:对单条消息的延迟不需要很高,可接受百毫秒级别的延迟,但是更注重的是短时间内产生的海量数据的写入(投递)速度。
  • 处理可异步化:消息的处理是完全可以被异步化的
  • 可重复写入:消息通常都会标注唯一的消息ID,且消息产生后不会更改,所以重复写入不会带来什么问题。

分布式队列消费

分布式队列的应用场景非常广,被广泛用在复杂的分布式系统中。它在提供高性能的消息传递之外,对架构的好处在于能够解耦模块之间的依赖,简化系统的架构。
若您的应用架构中,也用到了分布式队列,并且数据的消费者之一是将数据导入到表格存储数据库中,那也可以考虑使用TableStoreWriter。TableStoreWriter自身也是一个生产者消费者模型,与分布式队列的适用场景有相似之处。

架构解析

层次关系

cdde52eda58afdd5835318ceda9a4f07180163e9

图1 OTSWriter与SDK的层次关系
    如图1所示,TableStoreWriter是基于SDK层接口之上重新包装的一层接口,它与TableStore Java SDK的关系是:
  • 依赖了SDK提供的AsyncClient异步接口
  • 导入数据会使用BatchWriteRow接口
  • 单行异常重试依赖SDK提供的RetryStrategy

内部架构

841da589f68fb0d429fb0afb07fec02acd99fa3f

图2 OTSWriter内部架构

    如图2所示,为TableStoreWriter的内部架构。
    如果直接使用TableStore Java SDK的接口,可以一样的完成数据导入的需求,但是TableStoreWriter在接口易用性和性能上做了一些优化,包括:
  • 使用异步而非同步接口:旨在为了使用更少的线程但提供更高的并发。
  • 自动数据聚合:在内存中使用缓冲队列,让一次发给表格存储的批量写请求尽量大,提供写入吞吐率。
  • 采用生产者消费者模式: 比较传统的,更易于异步化和数据聚集的一种架构。
  • 使用高性能的数据交换队列:选用Disruptor RingBuffer,经过性能测试,采用多生产者单消费者的模型。
  • 屏蔽复杂的BatchWriteRow请求封装:通过SDK预检查,自动过滤脏数据(主键格式与表预定义的不符、行大小超限、行列数超限等),避免到了服务端后再抛错返回;自动处理请求限制(例如一次批量的行数限制、一次批量的大小限制等);
  • 行级别callback:SDK提供请求级别的callback,TableStoreWriter提供行级别的callback,让业务逻辑专注于处理行数据,完全屏蔽底层的请求单元。
  • 行级别重试:请求级别重试失败,会根据特定的错误码,转换为行级别的重试,最大程度保证行的写入成功率。

如何使用

配置


ClientConfiguration cc = new ClientConfiguration();
cc.setRetryStrategy(new DefaultRetryStrategy()); // 可定制重试策略,若需要保证数据写入成功率,可采用更激进的重试策略
AsyncClient asyncClient = new AsyncClient(endPoint, accessId, accessKey, instanceName, cc);

// 初始化
WriterConfig config = new WriterConfig();
config.setMaxBatchSize(4 * 1024 * 1024); // 配置一次批量导入请求的大小限制,默认是4MB
config.setMaxColumnsCount(128); // 配置一行的列数的上限,默认128列
config.setBufferSize(1024); // 配置内存中最多缓冲的数据行数,默认1024行,必须是2的指数倍
config.setMaxBatchRowsCount(100); // 配置一次批量导入的行数上限,默认100
config.setConcurrency(10); // 配置最大并发数,默认10
config.setMaxAttrColumnSize(2 * 1024 * 1024); // 配置属性列的值大小上限,默认是2MB
config.setMaxPKColumnSize(1024); // 配置主键列的值大小上限,默认1KB
config.setFlushInterval(10000); // 配置缓冲区flush的时间间隔,默认10s

// 配置一个callback,OTSWriter通过该callback反馈哪些导入成功,哪些行导入失败,该callback只简单的统计写入成功和失败的行数。

AtomicLong succeedCount = new AtomicLong();
AtomicLong failedCount = new AtomicLong();
TableStoreCallback<RowChange, ConsumedCapacity> callback = new SampleCallback(succeedCount, failedCount);
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2);
TableStoreWriter tablestoreWriter = new DefaultTableStoreWriter(asyncClient, tableName, config, callback, executor);


初始化一个TableStoreWriter需要以下几个配置参数:
  1. AsyncClient:一个提供异步调用的TableStore client,注意由于重试策略是依赖于SDK自身的重试策略,所以若需要定制批量写数据的重试策略,需要在这个Client中配置,如示例所示。
  2. WriterConfig:OTSWriter的相关配置,主要包括:限制项(一次批量写的行数上限、一次请求的大小限制等)、并发数(异步并发写入的并发数上限)等。
  3. TableStoreCallback<RowChange, ConsumedCapacity>:处理行级别成功或失败的callback。
  4. ExecutorService:用于处理callback调用的executor thread pool。

接口


int start = id * rowsCount; for (int i = 0; i < rowsCount; i++) { PrimaryKey primaryKey = PrimaryKeyBuilder.createPrimaryKeyBuilder() .addPrimaryKeyColumn("gid", PrimaryKeyValue.fromLong(start + i)) .addPrimaryKeyColumn("uid", PrimaryKeyValue.fromLong(start + i)).build(); RowPutChange rowChange = new RowPutChange(tableName); rowChange.setPrimaryKey(primaryKey); rowChange.addColumn("col1", ColumnValue.fromBoolean(true)); rowChange.addColumn("col2", ColumnValue.fromLong(10)); rowChange.addColumn("col3", ColumnValue.fromString("Hello world.")); tablestoreWriter.addRowChange(rowChange); }


往TableStoreWriter内写数据非常的简单,根据相应的请求(RowPutChange、RowUpdateChange或RowDeleteChange)构造不同的RowChange,直接往TableStoreWriter内扔即可。

Callback

private static class SampleCallback implements TableStoreCallback<RowChange, ConsumedCapacity> {
    private AtomicLong succeedCount;
    private AtomicLong failedCount;

    public SampleCallback(AtomicLong succeedCount, AtomicLong failedCount) {
        this.succeedCount = succeedCount;
        this.failedCount = failedCount;
    }

    @Override
    public void onCompleted(RowChange req, ConsumedCapacity res) {
    
succeedCount.incrementAndGet(); } @Override public void onFailed(RowChange req, Exception ex) {
ex.printStackTrace(); failedCount.incrementAndGet(); } }

TableStoreWriter通过callback来反馈行级别的成功或者失败,若成功,即调用onComplete函数,若失败,根据异常的类别,调用对应的onFailed函数。


相关文章



版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容, 请联系我们举报,一经查实,本站将立刻删除。

发布者:全栈程序员-站长,转载请注明出处:https://javaforall.net/109004.html原文链接:https://javaforall.net

(0)
全栈程序员-站长的头像全栈程序员-站长


相关推荐

  • 11尺寸长宽 iphone_iPhone11屏幕尺寸

    11尺寸长宽 iphone_iPhone11屏幕尺寸【iPhone11屏幕尺寸】iPhone11系列屏幕继续沿用“全面屏”设计,由苹果初代手机开始,iPhone的屏占比越做越高,同时屏幕尺寸越做越大。iPhone11屏幕尺寸是多少呢?我们一起来看看吧。iPhone11屏幕尺寸iPhone11屏幕采用6.1英寸1792*828分辨率全面屏,屏幕像素密度为326ppi,最大亮度可达625尼特,材质为LCD面板。iPhone11Pro屏幕采用5.8英寸2…

    2022年5月15日
    66
  • Servlet–HttpServlet实现doGet和doPost请求的原理

    Servlet–HttpServlet实现doGet和doPost请求的原理Servlet–HttpServlet实现doGet和doPost请求的原理更多原创性能测试文章关注十年性能测试专家&7DGroup公众号一、HttpServlet简介1、HttpServlet是GenericServlet的子类,又是在Generi…

    2025年7月27日
    1
  • RSA 加密算法原理简述

    RSA 加密算法原理简述概述本文旨在说明RSA加密算法的原理及实现,而其相关的数学部分的证明则不是本文内容。版权说明著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。作者:Q-WHai发表日期:2016年2月29日本文链接:http://blog.csdn.net/lemon_tree12138/article/details/50696926来源:CSDN…

    2022年6月12日
    23
  • 检索学位论文的检索式_怎么用谷歌学术查文献

    检索学位论文的检索式_怎么用谷歌学术查文献学位论文(简称大论文)文献检索格式和平时发表的期刊论文(简称小论文)文献格式往往不一样。小论文归拢大论文的时候,格式调起来很麻烦,很繁琐。而且很多同学并没有使用文献管理软件的习惯。这时候怎么办?答案:谷歌学术搜索。1、把你的文献名粘贴到谷歌学术搜索(注意是http://scholar.google.hk/)搜索,如下图所示2、注意所查文献下方“引用”的链接,点击

    2022年10月11日
    1
  • quartus ii 9.0安装激活成功教程教程_quartusii激活成功教程教程

    quartus ii 9.0安装激活成功教程教程_quartusii激活成功教程教程其实很多时候我们用web版就够了,不用激活成功教程,不要license,很方便, web版链接:https://pan.baidu.com/s/1OSvnko0b_TEEZvQ7EeQB6A 密码:g920 点击QuartusSetupWeb-13.1.0.162.exe进行安装,安装完成以后对modelsim进行配置,将vsim.exe的路径添加到tools-&gt;options-&gt;EDATo…

    2022年10月15日
    0
  • mysql主键自增策略_MySQL 自增主键机制

    mysql主键自增策略_MySQL 自增主键机制自增主键:特指在自增列上定义的主键。自增主键的优点是让主键索引保持递增顺序的插入,避免页分裂,索引更加紧凑。1.自增值保存在哪?不同的存储引擎保存自增值的策略不一样;a.对于MyISAM引擎,自增值保存在数据文件中;b.Innodb引擎,mysql5.7之前,自增值保存在内存中,而且不会持久化自增值。每次重启后第一次打开表,都会去查找自增值的最大值max(id),并设置表当前自增值为ma…

    2022年6月29日
    56

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注

关注全栈程序员社区公众号