HBase 篇（七）：Region 的分裂

本篇重点：

1.Region的切分点是整个region中最大store中的最大文件中最中心的一个block的首个rowkey。

2.Region分裂是个事务过程

3.Region会先标记，在MajorCompaction时才真正移动数据。

Region切分触发策略

0.94版本~2.0版本默认切分策略是IncreasingToUpperBoundRegionSplitPolicy，一个region中最大store大小大于设置阈值就会触发切分。这个阈值在一定条件下会不断调整，调整规则和region所属表在当前regionserver上的region个数有关系 ：

(#regions) * (#regions) * (#regions) * flush size * 2

当然阈值并不会无限增大，最大值为用户设置的MaxRegionFileSize。这种切分策略很好的弥补了ConstantSizeRegionSplitPolicy的短板，能够自适应大表和小表。而且在大集群条件下对于很多大表来说表现很优秀，但并不完美，这种策略下很多小表会在大集群中产生大量小region，分散在整个集群中。而且在发生region迁移时也可能会触发region分裂。 在用法上，一般情况下使用默认切分策略即可，也可以在cf级别设置region切分策略，命令为：

SplitPoint

region切分，那肯定需要一个切分点splitpoint，splitpoint是 整个region中最大store中的最大文件中最中心的一个block的首个rowkey 。所以如果定位到的rowkey是整个文件的首个rowkey或者最后一个rowkey的话，就认为没有切分点。

Region核心切分流程

Region切分是一个事务过程，分成三个阶段

• prepare阶段：在内存中初始化两个子region，具体是生成两个HRegionInfo对象，包含tableName、regionName、startkey、endkey等。同时会生成一个transaction journal，这个对象用来记录切分的进展。

• execute阶段：切分的核心操作，下面详解。

• rollback阶段：如果execute阶段出现异常，则执行rollback操作。为了实现回滚，整个切分过程被分为很多子阶段，回滚程序会根据当前进展到哪个子阶段清理对应的垃圾数据，根据切分进展来做不同的回滚操作。

execute阶段详解

1. execute阶段首先regionserver 更改ZK节点 /region-in-transition 中该region的状态为SPLITING。

2. master通过watch节点/region-in-transition检测到region状态改变，并修改内存中region的状态，在master页面RIT模块就可以看到region执行split的状态信息。

3. 在父存储目录下新建临时文件夹.split保存split后的daughter region信息。

4. 关闭parent region：parent region关闭数据写入并触发flush操作，将写入region的数据全部持久化到磁盘。此后短时间内客户端落在父region上的请求都会抛出异常NotServingRegionException。

5. 核心分裂步骤：在.split文件夹下新建两个子文件夹，称之为daughter A、daughter B，并在文件夹中生成reference文件，分别指向父region中对应文件。这个步骤是所有步骤中最核心的一个环节，会生成这样的文件

除此之外，这个名为fileName.regionName的reference文件是一个引用文件（并非 linux 链接文件），存的不是数据，而是两个东西：切分点splitkey和一个boolean类型的变量（true或者false），true表示该reference文件引用的是父文件的上半部分（top），而false表示引用的是下半部分 （bottom），存了这些东西在数据真正移动的时候就可以根据regionName，HfileName，splitKey，上or下部分，这些信息定位到数据的位置。

6. 父region分裂为两个子region后，将daughter A、daughter B拷贝到HBase根目录下，形成两个新的region。这一步什么时候执行呢？compaction的执行实际上是将store中所有小文件一个KV一个KV从小到大读出来之后再顺序写入一个大文件，完成之后再将小文件删掉，因此compaction本身就需要读取并写入大量数据。子region执行 major_compaction 后会将父目录中属于该子region的所有数据读出来并写入子region目录数据文件中。可见将数据迁移放到compaction这个阶段来做，是一件顺便的事。

7. parent region通知修改 hbase.meta 表后下线，不再提供服务。下线后parent region在meta表中的信息并不会马上删除，而是标注split列、offline列为true，并记录两个子region。为什么不立马删除？实际上HMaster会启动一个线程定期遍历检查所有处于splitting状态的父region，确定检查父region是否可以被清理。检测线程首先会在meta表中揪出所有split列为true的region，并加载出其分裂后生成的两个子region（meta表中splitA列和splitB列），只需要检查此两个子region是否还存在引用文件，如果都不存在引用文件就可以认为该父region对应的文件可以被删除。

.META.Region 表信息

8. 开启daughter A、daughter B两个子region。通知修改 hbase.meta 表，正式对外提供服务。

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