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漫談Cassandra客戶端的使用 - 51CTO.COM

 ShangShujie 2010-08-11

漫談Cassandra客戶端的使用

http://database.51cto.com  2010-05-26 09:26  逖靖寒  博客園  我要評(píng)論( 0)

 

51CTO數(shù)據(jù)庫(kù)頻道之前也曾有過(guò)《NoSOL:關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)終結(jié)者,？》專題,，希望大家能更深入的了解NoSQL,。

最近試用了一段時(shí)間Cassandra，將Oracle中的數(shù)據(jù)導(dǎo)入進(jìn)來(lái)，遇到了問(wèn)題然后解決問(wèn)題,，收獲挺大。在這個(gè)過(guò)程中,，除了設(shè)計(jì)一個(gè)合理的數(shù)據(jù)模型,，再就是使用Cassandra API進(jìn)行交互了。

Cassandra在設(shè)計(jì)的時(shí)候,，就是支持Thrift的,，這意味著我們可以使用多種語(yǔ)言開(kāi)發(fā)。

對(duì)于Cassandra的開(kāi)發(fā)本身而言,，這是使用Thrift的好處：支持多語(yǔ)言,。壞處也是顯而易見(jiàn)的：Thrift API功能過(guò)于簡(jiǎn)單，不具備在生產(chǎn)環(huán)境使用的條件,。

在Cassandra Wiki頁(yè)面上,，也有基于Thrift API開(kāi)發(fā)的更加高級(jí)的API，各個(gè)語(yǔ)言都有,，具體信息可以參考：http://wiki./cassandra/ClientExamples,。

這次只談?wù)勏旅鎯深怞ava的客戶端：

1 Thrift Java API

2 hector

Thrift Java API

這個(gè)是Cassandra自帶的最簡(jiǎn)單的一類API，這個(gè)文件在apache-cassandra-0.5.1.jar中包含了,?？梢灾苯邮褂谩Ｎ覀円部梢宰约喊惭b一個(gè)Thrift,，然后通過(guò)cassandra.thrift文件自動(dòng)生成,。

如果你要使用Cassandra，那么我們必須要了解Thrift API,，畢竟所有的其他更加高級(jí)的API都是基于這個(gè)來(lái)包裝的,。

提供的功能

插入數(shù)據(jù)

插入數(shù)據(jù)需要指定keyspace，ColumnFamily,， Column,，Key，Value,，timestamp和數(shù)據(jù)同步級(jí)別,。（如何需要了Cassandra的解數(shù)據(jù)模型，可以參考《大話Cassandra數(shù)據(jù)模型》）

    
    
  1. /** * Insert a Column consisting of (column_path.column, value, timestamp)   
    2. 
    
  2. at the given column_path.column_family and optional   
    3. 
    
  3. * column_path.super_column. Note that column_path.column is here required,   
    4. 
    
  4. since a SuperColumn cannot directly contain binary   
    5. 
    
  5. * values -- it can only contain sub-Columns.   
    6. 
    
  6. *    
    7. 
    
  7. * @param keyspace   
    8. 
    
  8. * @param key   
    9. 
    
  9. * @param column_path   
    10. 
    
  10. * @param value   
    11. 
    
  11. * @param timestamp   
    12. 
    
  12. * @param consistency_level   
    13. 
    
  13. */public void insert(String keyspace, String key, ColumnPath column_path, byte[] value, long timestamp, int consistency_level) throws InvalidRequestException, UnavailableException, TimedOutException, TException;   
    14. 
    
  14. /** * Insert Columns or SuperColumns across different Column Families for the same row key. batch_mutation is a   
    15. 
    
  15. * map<string, list<ColumnOrSuperColumn>> -- a map which pairs column family names with the relevant ColumnOrSuperColumn   
    16. 
    
  16. * objects to insert.   
    17. 
    
  17. *    
    18. 
    
  18. * @param keyspace   
    19. 
    
  19. * @param key   
    20. 
    
  20. * @param cfmap   
    21. 
    
  21. * @param consistency_level   
    22. 
    
  22. */public void batch_insert(String keyspace, String key, Map<String,List<ColumnOrSuperColumn>> cfmap, int consistency_level) throws InvalidRequestException, UnavailableException 
    23.

讀取數(shù)據(jù)

獲取一個(gè)查詢條件精確的值,。

    
    
  1. /** * Get the Column or SuperColumn at the given column_path. If no value is present, NotFoundException is thrown. (This is   
    2. 
    
  2. * the only method that can throw an exception under non-failure conditions.)   
    3. 
    
  3. *  * @param keyspace   
    4. 
    
  4. * @param key   
    5. 
    
  5. * @param column_path   
    6. 
    
  6. * @param consistency_level   
    7. 
    
  7. */public ColumnOrSuperColumn get(String keyspace, String key, ColumnPath column_path,   
    8. 
    
  8. int consistency_level) throws InvalidRequestException, NotFoundException, UnavailableException, TimedOutException, TException;   
    9. 
    
  9. /** * Perform a get for column_path in parallel on the given list<string> keys. The return value maps keys to the   
    10. 
    
  10. * ColumnOrSuperColumn found. If no value corresponding to a key is present, the key will still be in the map, but both   
    11. 
    
  11. * the column and super_column references of the ColumnOrSuperColumn object it maps to will be null.   
    12. 
    
  12. *  * @param keyspace   
    13. 
    
  13. * @param keys * @param column_path   
    14. 
    
  14. * @param consistency_level   
    15. 
    
  15. */public Map<String,ColumnOrSuperColumn> multiget(String keyspace, List<String> keys,   
    16. 
    
  16. ColumnPath column_path, int consistency_level) throws InvalidRequestException 
    17.

獲取某一個(gè)keyspace,，Key，ColumnFamily,，SuperColumn（如果有的話需要指定）下面的相關(guān)數(shù)據(jù)：只查詢Column的name符合條件的相關(guān)數(shù)據(jù)（SlicePredicate）,。

    
    
  1. /** * Get the group of columns contained by column_parent (either a ColumnFamily name or a ColumnFamily/SuperColumn name   
    2. 
    
  2. * pair) specified by the given SlicePredicate. If no matching values are found, an empty list is returned.   
    3. 
    
  3. *  * @param keyspace   
    4. 
    
  4. * @param key   
    5. 
    
  5. * @param column_parent   
    6. 
    
  6. * @param predicate   
    7. 
    
  7. * @param consistency_level   
    8. 
    
  8. */public List<ColumnOrSuperColumn> get_slice(String keyspace, String key, ColumnParent column_parent, SlicePredicate predicate,   
    9. 
    
  9. int consistency_level) throws InvalidRequestException, UnavailableException, TimedOutException, TException; /*  
    10. 
    
  10. * * Performs a get_slice for column_parent and predicate for the given keys in parallel.   
    11. 
    
  11. *    
    12. 
    
  12. * @param keyspace   
    13. 
    
  13. * @param keys   
    14. 
    
  14. * @param column_parent   
    15. 
    
  15. * @param predicate   
    16. 
    
  16. * @param consistency_level   
    17. 
    
  17. */public Map<String,List<ColumnOrSuperColumn>> multiget_slice(String keyspace, List<String> keys, ColumnParent column_parent,   
    18. 
    
  18. SlicePredicate predicate, int consistency_level) throws InvalidRequestException, UnavailableException, TimedOutException, TException; 
    19.

查詢Key的取值范圍（使用這個(gè)功能需要使用order-preserving partitioner）,。

    
    
  1. /** * @deprecated; use get_range_slice instead   
    2. 
    
  2. *    
    3. 
    
  3. * @param keyspace   
    4. 
    
  4. * @param column_family   
    5. 
    
  5. * @param start   
    6. 
    
  6. * @param finish   
    7. 
    
  7. * @param count   
    8. 
    
  8. * @param consistency_level   
    9. 
    
  9. */public List<String> get_key_range(String keyspace, String column_family,   
    10. 
    
  10. String start, String finish, int count, int consistency_level) 
    11. 
    
  11. throws InvalidRequestException, UnavailableException, TimedOutException, TException; /*  
    12. 
    
  12. *   
    13. 
    
  13. * returns a subset of columns for a range of keys.   
    14. 
    
  14. *    
    15. 
    
  15. * @param keyspace   
    16. 
    
  16. * @param column_parent   
    17. 
    
  17. * @param predicate   
    18. 
    
  18. * @param start_key   
    19. 
    
  19. * @param finish_key   
    20. 
    
  20. * @param row_count   
    21. 
    
  21. * @param consistency_level   
    22. 
    
  22. */public List<KeySlice> get_range_slice(String keyspace, ColumnParent column_parent,   
    23. 
    
  23. SlicePredicate predicate, String start_key, String finish_key, int row_count 
    24.

查詢系統(tǒng)的信息。

    
    
  1. /**   
    2. 
    
  2. * get property whose value is of type string.   
    3. 
    
  3. *    
    4. 
    
  4. * @param property   
    5. 
    
  5. */public String get_string_property(String property) throws TException; /*  
    6. 
    
  6. *   
    7. 
    
  7. * get property whose value is list of strings.   
    8. 
    
  8. *    
    9. 
    
  9. * @param property */public List<String> get_string_list_property(String property) throws TException; /*  
    10. 
    
  10. *   
    11. 
    
  11. * describe specified keyspace   
    12. 
    
  12. *    
    13. 
    
  13. * @param keyspace   
    14. 
    
  14. */public Map<String,Map<String,String>> describe_keyspace(String keyspace)   
    15. 
    
  15. throws NotFoundException, TException; 
    16.

通過(guò)這些操作,，我們可以了解到系統(tǒng)的信息,。

其中一個(gè)比較有意思的查詢信息是：token map，通過(guò)這個(gè)我們可以知道哪些Cassandra Service是可以提供服務(wù)的,。

刪除數(shù)據(jù)

    
    
  1. /**   
    2. 
    
  2. * Remove data from the row specified by key at the granularity specified by column_path,   
    3. 
    
  3. and the given timestamp. Note   
    4. 
    
  4. * that all the values in column_path besides column_path.column_family are truly optional: you can remove the entire   
    5. 
    
  5. * row by just specifying the ColumnFamily, or you can remove a SuperColumn   
    6. 
    
  6. or a single Column by specifying those levels too.   
    7. 
    
  7. *    
    8. 
    
  8. * @param keyspace   
    9. 
    
  9. * @param key   
    10. 
    
  10. * @param column_path   
    11. 
    
  11. * @param timestamp   
    12. 
    
  12. * @param consistency_level   
    13. 
    
  13. */public void remove(String keyspace, String key, ColumnPath column_path,   
    14. 
    
  14. long timestamp, int consistency_level) throws InvalidRequestException, UnavailableException 
    15.

這里需要注意的是,，由于一致性的問(wèn)題。這里的刪除操作不會(huì)立即刪除所有機(jī)器上的該數(shù)據(jù),，但是最終會(huì)一致。

程序范例

    
    
  1. import java.util.List;  
    2. 
    
  2. import java.io.UnsupportedEncodingException;   
    3. 
    
  3. import org.apache.thrift.transport.TTransport;  
    4. 
    
  4. import org.apache.thrift.transport.TSocket;  
    5. 
    
  5. import org.apache.thrift.protocol.TProtocol;  
    6. 
    
  6. import org.apache.thrift.protocol.TBinaryProtocol;  
    7. 
    
  7. import org.apache.thrift.TException;  
    8. 
    
  8. import org.apache.cassandra.service.*;   
    9. 
    
  9. public class CClient{      
    10. 
    
  10. public static void main(String[] args)      
    11. 
    
  11. throws TException, InvalidRequestException,   
    12. 
    
  12. UnavailableException, UnsupportedEncodingException, NotFoundException      
    13. 
    
  13. {          
    14. 
    
  14. TTransport tr = new TSocket("localhost", 9160);   
    15. 
    
  15.  TProtocol proto = new TBinaryProtocol(tr);          
    16. 
    
  16. Cassandra.Client client = new Cassandra.Client(proto);          
    17. 
    
  17. tr.open();           
    18. 
    
  18. String key_user_id = "逖靖寒的世界";          
    19. 
    
  19.  // insert data          
    20. 
    
  20. long timestamp = System.currentTimeMillis();       
    21. 
    
  21.  client.insert("Keyspace1", key_user_id,                       
    22. 
    
  22.  new ColumnPath("Standard1", null, "網(wǎng)址".getBytes("UTF-8")),                       
    23. 
    
  23.  "http://gpcuster.cnblogs.com".getBytes("UTF-8"), timestamp,ConsistencyLevel.ONE);         
    24. 
    
  24.  client.insert("Keyspace1", key_user_id,                        
    25. 
    
  25. new ColumnPath("Standard1", null, "作者".getBytes("UTF-8")),                        
    26. 
    
  26. "逖靖寒".getBytes("UTF-8"), timestamp, ConsistencyLevel.ONE);          
    27. 
    
  27.  // read single column          
    28. 
    
  28. ColumnPath path = new ColumnPath("Standard1", null, "name".getBytes("UTF-8"));     
    29. 
    
  29.  System.out.println(client.get("Keyspace1", key_user_id, path, ConsistencyLevel.ONE));           
    30. 
    
  30. // read entire row         
    31. 
    
  31.  SlicePredicate predicate = new SlicePredicate(null, new SliceRange(new byte[0], new byte[0], false, 10));   
    32. 
    
  32. ColumnParent parent = new ColumnParent("Standard1", null);         
    33. 
    
  33.  List<ColumnOrSuperColumn> results = client.get_slice("Keyspace1", key_user_id, parent, predicate, ConsistencyLevel.ONE);         
    34. 
    
  34.  for (ColumnOrSuperColumn result : results)        {              
    35. 
    
  35. Column column = result.column;              
    36. 
    
  36. System.out.println(new String(column.name, "UTF-8") + " -> " + new String(column.value, "UTF-8"));         
    37. 
    
  37.  }          
    38. 
    
  38.  tr.close();     
    39. 
    
  39.  }} 
    40.

優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單高效

缺點(diǎn)：功能簡(jiǎn)單,，無(wú)法提供連接池,，錯(cuò)誤處理等功能，不適合直接在生產(chǎn)環(huán)境使用,。

Hector

Hector是基于Thrift Java API包裝的一個(gè)Java客戶端,，提供一個(gè)更加高級(jí)的一個(gè)抽象。

程序范例

    
    
  1. package me.prettyprint.cassandra.service;   
    2. 
    
  2. import static me.prettyprint.cassandra.utils.StringUtils.bytes;  
    3. 
    
  3. import static me.prettyprint.cassandra.utils.StringUtils.string;   
    4. 
    
  4. import org.apache.cassandra.service.Column;  
    5. 
    
  5. import org.apache.cassandra.service.ColumnPath;   
    6. 
    
  6. public class ExampleClient {     
    7. 
    
  7. public static void main(String[] args) throws IllegalStateException, PoolExhaustedException,        
    8. 
    
  8. Exception {      
    9. 
    
  9. CassandraClientPool pool = CassandraClientPoolFactory.INSTANCE.get();    CassandraClient client = pool.borrowClient("localhost", 9160);      
    10. 
    
  10. // A load balanced version would look like this:      
    11. 
    
  11. // CassandraClient client = pool.borrowClient(new String[] {"cas1:9160", "cas2:9160", "cas3:9160"});       
    12. 
    
  12. try {        
    13. 
    
  13. Keyspace keyspace = client.getKeyspace("Keyspace1");        
    14. 
    
  14. ColumnPath columnPath = new ColumnPath("Standard1", null, bytes("網(wǎng)址"));         
    15. 
    
  15. // insert        
    16. 
    
  16. keyspace.insert("逖靖寒的世界", columnPath, bytes("http://gpcuster.cnblogs.com"));         
    17. 
    
  17. // read        
    18. 
    
  18. Column col = keyspace.getColumn("逖靖寒的世界", columnPath);       System.out.println("Read from cassandra: " + string(col.getValue()));       
    19. 
    
  19. } finally {       
    20. 
    
  20.  // return client to pool. do it in a finally block to make sure it's executed        
    21. 
    
  21. pool.releaseClient(client);     
    22. 
    
  22.  }  }} 
    23.

優(yōu)點(diǎn)

1 提供連接池,。

2 提供錯(cuò)誤處理：當(dāng)操作失敗的時(shí)候,，Hector會(huì)根據(jù)系統(tǒng)信息（token map）自動(dòng)連接另一個(gè)Cassandra Service。

3 編程接口容易使用,。

4 支持JMX,。

缺點(diǎn)

1 不支持多線程的環(huán)境。

2 keyspace封裝過(guò)多（數(shù)據(jù)校驗(yàn)和數(shù)據(jù)重新封裝）,，如果進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)操作,，這里的消耗需要考慮。

3 錯(cuò)誤處理不夠人性化：如果所有的Cassandra Service都非常繁忙,，那么經(jīng)過(guò)多次操作失敗后,，最終的結(jié)果失敗。

總結(jié)

Hector已經(jīng)是一個(gè)基本足夠使用的Java客戶端了,，但是還是缺乏一些相關(guān)的功能,，比如：

1 線程安全。

2 支持自動(dòng)的多線程查詢和插入,，提高操作效率,。

3 人性化的錯(cuò)誤處理機(jī)制。

4 避免過(guò)多的封裝,。

原文標(biāo)題：談?wù)凜assandra的客戶端

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