分布式數(shù)據(jù)庫HBase 課程標(biāo)準(zhǔn)、授課計劃、習(xí)題答案 王瑞

《Hbase分布式數(shù)據(jù)庫》課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)院：專業(yè)：執(zhí)筆人：審核人：制訂日期：修訂日期：Xxxxxxxxxx目錄TOC\o"1-2"\h\u一、課程信息 課程信息表1課程信息表課程名稱開課院部課程代碼考核性質(zhì)考查前導(dǎo)課程數(shù)據(jù)庫管理與應(yīng)用后續(xù)課程大數(shù)據(jù)技術(shù)綜合應(yīng)用總學(xué)時48課程類型理論課是實踐課是理論+實踐是t理實一體化是適用專業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)表2課程標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)團隊名單1序號姓名工作單位職稱/職務(wù)注1：指參與課程標(biāo)準(zhǔn)制定的主要成員，包括校外專家。課程的定位本課程是依據(jù)大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和相關(guān)職業(yè)崗位（群）的能力要求而設(shè)置的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，對本專業(yè)所面向大數(shù)據(jù)應(yīng)用開發(fā)工程師所需要的知識、技能和素質(zhì)目標(biāo)的達成起支撐作用。本課程注重對學(xué)生職業(yè)能力和創(chuàng)新精神、實踐能力的培養(yǎng)。本課程旨在通過對非關(guān)系數(shù)據(jù)庫Hbase技術(shù)全面地學(xué)習(xí)，理解和掌握分布式數(shù)據(jù)庫HBase案例教程的核心概念和一般操作。該課程的前導(dǎo)課程為《數(shù)據(jù)庫管理與應(yīng)用》。后續(xù)課程主要包括《大數(shù)據(jù)技術(shù)綜合應(yīng)用》等課程目標(biāo)與內(nèi)容課程總目標(biāo)本課程根據(jù)大數(shù)據(jù)應(yīng)用開發(fā)工程師崗位應(yīng)具備的職業(yè)能力和素質(zhì)要求，通過引入合適的任務(wù)或案例進行驅(qū)動，主要培養(yǎng)學(xué)生掌握非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的相關(guān)知識與技能，同時也為學(xué)生進行非關(guān)系型數(shù)據(jù)處理打下扎實的基礎(chǔ)。通過具體的項目開發(fā)培養(yǎng)學(xué)生良好的邏輯思維能力，養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣，培養(yǎng)自學(xué)、閱讀資料和利用資料的能力，鼓勵學(xué)生在軟件設(shè)計過程中團隊自主分析和解決問題，使學(xué)生的理論知識和實踐技能得到共同發(fā)展。課程具體目標(biāo)本課程內(nèi)容涵蓋了對學(xué)生在“專業(yè)技能”、“專業(yè)知識”和“專業(yè)素質(zhì)”三個層次的培養(yǎng)。以大數(shù)據(jù)應(yīng)用開發(fā)工程師開發(fā)崗位必備的開發(fā)技能為重點并具備相應(yīng)的理論基礎(chǔ)的同時，注重綜合職業(yè)素質(zhì)的養(yǎng)成，課程采用啟發(fā)誘導(dǎo)式教學(xué)，鼓勵學(xué)生“勤于思考，勤于動手”。專業(yè)技能目標(biāo)（1）能夠熟練執(zhí)行HBase部署架構(gòu)及安裝部署啟動（2）能夠動手完成HBase數(shù)據(jù)檢索的例子（3）根據(jù)實際需求，執(zhí)行完成HBase數(shù)據(jù)存儲（4）根據(jù)數(shù)據(jù)計算需求，能夠完成使用MapReduce操作HBase的例子（5）能夠熟練執(zhí)行完成HBase對表的數(shù)據(jù)遷移（6）能夠熟練執(zhí)行完成HBase創(chuàng)建表等操作例子（7）能夠熟練執(zhí)行完成基于HBase實例分析之話單表的案例（8）根據(jù)項目實際需求，獨立完成基于HBase的日志存儲項目和案例專業(yè)知識目標(biāo)（1）了解NoSQL數(shù)據(jù)庫基本知識，了解HBase的基本概念和基本原理（2）熟悉HBase的數(shù)據(jù)檢索的原理和流程，熟悉HBase的技術(shù)架構(gòu)。（3）熟悉HBase的API接口的使用（4）了解MapReduce的基本原理，評價MapReduce和HBase的關(guān)系和區(qū)別（5）了解HBase關(guān)于表設(shè)計的原理和思路（6）熟悉HBase性能優(yōu)化的原理和測試，了解企業(yè)級數(shù)據(jù)倉庫Hive的原理（7）熟悉HBase和Hive的集成原理專業(yè)素質(zhì)目標(biāo)（1）通過案例和實踐，使學(xué)生掌握這些非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的基本使用方法和技巧。（2）通過真實的項目案例或?qū)嵺`任務(wù)，使學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識應(yīng)用于實際場景中，解決復(fù)雜的大數(shù)據(jù)處理和分析問題。（3）同時培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和團隊協(xié)作能力，提高他們在實際工作中的競爭力。（4）課程還應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的持續(xù)學(xué)習(xí)能力和自我提升意識。鼓勵學(xué)生關(guān)注最新的技術(shù)動態(tài)和研究成果，不斷學(xué)習(xí)和掌握新的知識和技能。學(xué)習(xí)資源的選用參考教材參考資料[1]張海龍，明素華，李唯.HBase分布式數(shù)據(jù)庫教程[M].上海：上海交通大學(xué)出版社,2023.03.[2]譚秦紅，章立，宋朝輝主編.NoSQL數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用案例教程[M].北京：航空工業(yè)出版社,2020.12.[3]歐中洪.大數(shù)據(jù)技術(shù)基礎(chǔ)實驗[M].北京：北京郵電大學(xué)出版社,2020.01.網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源1.Hbase官方文檔：/2.頭歌學(xué)習(xí)平臺《HBase入門基礎(chǔ)與實戰(zhàn)案例》：/3.慕課網(wǎng)：/4.CSDN論壇：/課程教學(xué)內(nèi)容與目標(biāo)表3課程教學(xué)內(nèi)容與目標(biāo)編號教學(xué)內(nèi)容教學(xué)目標(biāo)第一章數(shù)據(jù)庫概述NoSQL數(shù)據(jù)庫原理與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的區(qū)別與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的聯(lián)系了解NoSQL數(shù)據(jù)庫原理評價NoSQL與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫區(qū)別和聯(lián)系第二章HBase簡介與安裝熟悉JDK的安裝過程，能夠在Linux操作系統(tǒng)中安裝JDK掌握Hadoop的部署，能夠獨立完成完全分布式模式部署Hadoop的相關(guān)操作掌握ZooKeeper的部署，能夠獨立完成部署ZooKeeper的相關(guān)操作掌握完全分布式模式部署HBase，能夠獨立完成完全分布式模式部署HBase的相關(guān)操作。了解獨立模式部署HBase，能夠完成獨立模式部署HBase的相關(guān)操作熟悉偽分布式模式部署HBase，能夠完成偽分布式模式部署HBase的相關(guān)操作第三章HBase原理與架構(gòu)HBase基本的架構(gòu)基本原理各個組件的介紹每個組件的區(qū)別每個組件的聯(lián)系數(shù)據(jù)檢索流程和原理HBase的數(shù)據(jù)存儲了解HBase的架構(gòu)掌握HBase各個組件的功能掌握各個組件的區(qū)別和聯(lián)系了解HBase的檢索流程了解HBase的版本及數(shù)據(jù)存儲模型動手執(zhí)行完成數(shù)據(jù)檢索的例子第四章HBaseShell命名空間操作，能夠使用HBaseShell對命名空間進行創(chuàng)建、查看、刪除等操作表操作，能夠使用HBaseShell對表進行創(chuàng)建、查看、刪除等操作掌握數(shù)據(jù)操作，能夠使用HBaseShell對數(shù)據(jù)進行插入、查詢、刪除等操作1.熟悉命名空間操作，能夠使用HBaseShell對命名空間進行創(chuàng)建、查看、刪除等操作2.掌握表操作，能夠使用HBaseShell對表進行創(chuàng)建、查看、刪除等操作掌握數(shù)據(jù)操作，能夠使用HBaseShell對數(shù)據(jù)進行插入、查詢、刪除等操作第五章HBaseAPIHBase接口的介紹Java接口的講解配置eclipse代碼中演示如何使用Get數(shù)據(jù)獲取等操作了解HBase接口原理懂得Java接口基本步驟學(xué)會使用java操作HBase第六章HBase模式設(shè)計與優(yōu)化包括行鍵設(shè)計、列族配置、數(shù)據(jù)分區(qū)和冗余策略等。強調(diào)了根據(jù)業(yè)務(wù)需求精心規(guī)劃Schema的重要性，以及如何通過合理的設(shè)計來保證數(shù)據(jù)的高效存取和系統(tǒng)的可擴展性行鍵設(shè)計、列族配置、數(shù)據(jù)分區(qū)和冗余策略等第七章MapReduceOnHBaseMapReduce介紹MapReduce基本原理HBase集成MapReduce（使用自帶的MR程序測試依據(jù)實際需求編寫MapReduce程序，并集成HBase對表進行讀取和寫入數(shù)據(jù)了解MapReduce基本原理了解HBase版本及數(shù)據(jù)存儲模型學(xué)會用MapReduce操作HBase第八章HBase綜合實戰(zhàn)HBase綜合實戰(zhàn)融會貫通每個知識點鞏固知識點的掌握對項目的全程把握實現(xiàn)1個完整的項目教學(xué)設(shè)計能力目標(biāo)完成Hbase的環(huán)境配置編號1具體描述熟練掌握Linux/hadoop使用，通過自主學(xué)習(xí)，學(xué)生可以了解Hbase的發(fā)展歷史，Hbase的特點；能夠獨立完成Hbase的環(huán)境配置（單機版環(huán)境、單機偽分布式環(huán)境）步驟了解分布式存儲原理了解NoSQL數(shù)據(jù)庫原理搭建HBASE的前置安裝環(huán)境hadoop完成Hbase的環(huán)境配置（單機版環(huán)境、單機偽分布式環(huán)境）獨立安裝配置spark環(huán)境配置的完全分布式工具與設(shè)備1.個人電腦或者筆記本電腦2.VMwareWorkstation，JavaJDK,Hbase3.互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境知識基礎(chǔ)1.linux基礎(chǔ)操作2.虛擬化基本知識3.計算機局域網(wǎng)基本知識4.操作系統(tǒng)知識態(tài)度、素質(zhì)1.負(fù)責(zé)任的態(tài)度2.有進取心3.解決問題的能力4.自學(xué)能力強考核標(biāo)準(zhǔn)能夠獨立完成Hbase的環(huán)境配置（單機版環(huán)境、單機偽分布式環(huán)境）獨立安裝配置spark環(huán)境配置的完全分布式積件素材教案、教學(xué)PPT、經(jīng)典案例、案例源代碼、電子書、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)社區(qū)支持、圖片能力目標(biāo)掌握hbaseshell基本使用編號2具體描述熟練掌握Linux/hadoop使用，通過自主學(xué)習(xí)，學(xué)生可以了解Hbase的架構(gòu)；能夠獨立完成Hbaseshell的基本使用步驟進入hbase命令查看當(dāng)先HBase中具有哪些表查看表的構(gòu)造增刪改查數(shù)據(jù)表工具與設(shè)備1.個人電腦或者筆記本電腦2.VMwareWorkstation，JavaJDK,Hbase3.互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境知識基礎(chǔ)1.linux基礎(chǔ)操作2.虛擬化基本知識3.計算機局域網(wǎng)基本知識4.操作系統(tǒng)知識態(tài)度、素質(zhì)1.負(fù)責(zé)任的態(tài)度2.有進取心3.解決問題的能力4.自學(xué)能力強考核標(biāo)準(zhǔn)查看當(dāng)先HBase中具有哪些表查看表的構(gòu)造增刪改查數(shù)據(jù)表積件素材教案、教學(xué)PPT、經(jīng)典案例、案例源代碼、電子書、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)社區(qū)支持、圖片能力目標(biāo)掌握HbaseAPI接口的使用編號3具體描述在HBase中對數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)的操做一般是通過Table，Put，Get，Delete，Scan，Result等幾個類來實現(xiàn)。Table是表對象，對應(yīng)數(shù)據(jù)庫中的一張表，可以在表上執(zhí)行添加，修改，刪除和查詢操作。步驟學(xué)習(xí)認(rèn)識Hbase的常用接口通過JavaAPI實現(xiàn)Put/Get/Delete/Scan/Result等操作通過JavaAPI向Hbase寫入數(shù)據(jù)操作、獲取數(shù)據(jù)、查詢數(shù)據(jù)工具與設(shè)備1.個人電腦或者筆記本電腦2.VMwareWorkstation，JavaJDK,Hbase,IDEA3.互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境知識基礎(chǔ)1.linux基礎(chǔ)操作2.虛擬化基本知識3.JavaSE編程態(tài)度、素質(zhì)1.負(fù)責(zé)任的態(tài)度2.有進取心3.解決問題的能力4.自學(xué)能力強考核標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)認(rèn)識Hbase的常用接口通過JavaAPI實現(xiàn)Put/Get/Delete/Scan/Result等操作通過JavaAPI向Hbase寫入數(shù)據(jù)操作、獲取數(shù)據(jù)、查詢數(shù)據(jù)積件素材教案、教學(xué)PPT、經(jīng)典案例、案例源代碼、電子書、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)社區(qū)支持、圖片能力目標(biāo)掌握MapReduce和Hbase的基本使用編號4具體描述MapReduce采用“分而治之”策略，一個存儲在分布式文件系統(tǒng)中的大規(guī)模數(shù)據(jù)集，會被切分成許多獨立的分片（split），這些分片可以被多個Map任務(wù)并行處理。掌握實操HBase和MapReduce的集成步驟復(fù)習(xí)MapReduce原理；復(fù)習(xí)單詞統(tǒng)計程序HBase自帶的rowcounter案例編寫MapReduce集成Hbase對表數(shù)據(jù)操作工具與設(shè)備1.個人電腦或者筆記本電腦2.VMwareWorkstation，JavaJDK,Hbase,IDEA3.互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境知識基礎(chǔ)1.linux基礎(chǔ)操作2.虛擬化基本知識3.JavaSE編程態(tài)度、素質(zhì)1.負(fù)責(zé)任的態(tài)度2.有進取心3.解決問題的能力4.自學(xué)能力強考核標(biāo)準(zhǔn)復(fù)習(xí)MapReduce原理；復(fù)習(xí)單詞統(tǒng)計程序HBase自帶的rowcounter案例編寫MapReduce集成Hbase對表數(shù)據(jù)操作積件素材教案、教學(xué)PPT、經(jīng)典案例、案例源代碼、電子書、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)社區(qū)支持、圖片能力目標(biāo)熟練操作Hbase的表設(shè)計編號5具體描述了解HBase表的實現(xiàn)原理；熟悉HBase的Shell命令執(zhí)行方法；掌握HBase的Shell命令創(chuàng)建表；了解HBase使用BulkLoad加載數(shù)據(jù)步驟熟悉HBase的Shell命令執(zhí)行方法掌握HBase的Shell命令創(chuàng)建表工具與設(shè)備1.個人電腦或者筆記本電腦2.VMwareWorkstation，JavaJDK,Hbase,IDEA3.互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境知識基礎(chǔ)1.linux基礎(chǔ)操作2.虛擬化基本知識3.JavaSE編程態(tài)度、素質(zhì)1.負(fù)責(zé)任的態(tài)度2.有進取心3.解決問題的能力4.自學(xué)能力強考核標(biāo)準(zhǔn)熟悉HBase的Shell命令執(zhí)行方法掌握HBase的Shell命令創(chuàng)建表積件素材教案、教學(xué)PPT、經(jīng)典案例、案例源代碼、電子書、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)社區(qū)支持、圖片課程考核課程考核時注重對課程考核內(nèi)容、手段和方式進行改革與創(chuàng)新，課程考核圍繞以能力為中心，將教學(xué)的全過程納入考核范疇，增加學(xué)生日常知識積累、自主學(xué)習(xí)的考核，注重考核學(xué)生的實際編程能力，分析問題與解決問題的能力，從而使課程考核過程化、經(jīng)?；推髽I(yè)化。為了鼓勵學(xué)生職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)，將考核內(nèi)容多元化，而不局限于書本知識的考核，對學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計、職場能力、開源理念等都納入考核范圍，從而達到對學(xué)生知識、能力、素質(zhì)的綜合考察，形成對學(xué)生客觀公正的評價。課程考核評價體系的構(gòu)建表4課程考核評價體系表考核模塊考核內(nèi)容考核形式成績

比例實施策略職業(yè)素養(yǎng)考勤課堂表現(xiàn)職業(yè)習(xí)慣團隊精神過程化考核自評量化30突出學(xué)生的課堂表現(xiàn)和職業(yè)習(xí)慣，學(xué)生的每一次課堂突出表現(xiàn)都是其作為考核加分的機會，這有助于活躍課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和主動性。理論知識通過案例和實踐，使學(xué)生掌握這些非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的基本使用方法和技巧。執(zhí)行HBase部署架構(gòu)及安裝部署啟動；完成HBase數(shù)據(jù)檢索；執(zhí)行完成HBase數(shù)據(jù)存儲；根據(jù)數(shù)據(jù)計算需求，能夠完成使用MapReduce操作HBase；執(zhí)行完成HBase對表的數(shù)據(jù)遷移；執(zhí)行完成HBase創(chuàng)建表等操作；執(zhí)行完成基于HBase實例分析之話單表的案例；根據(jù)項目實際需求，獨立完成基于HBase的日志存儲項目和案例階段性項目任務(wù)40在實際教學(xué)過程中，通過項目化活動，以學(xué)生為導(dǎo)向，進行項目化教學(xué)，小組實踐教學(xué)。理論教學(xué)加實踐教學(xué)，理論教學(xué)強調(diào)理論性加強學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握。實踐技能采用了“案例教學(xué)法”、“問題導(dǎo)向教學(xué)法”等多種教學(xué)方法，在每個學(xué)習(xí)情境教學(xué)過程中基于一個真實的工作項目或?qū)嵗热缭趯嵗治鲋拞伪碇?，通過“預(yù)分區(qū)建立話單表”→“添加話單表項目數(shù)據(jù)”→“Java編寫代碼和shell命令行進行查詢操作”這種方式詳細(xì)展開教與學(xué)，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性項目考核30在實際教學(xué)過程中，通過項目化活動，以學(xué)生為導(dǎo)向，進行項目化教學(xué)，小組實踐教學(xué)。實踐教學(xué)強調(diào)實踐性，通過6個實踐案例加強學(xué)生的動手能力。既要把課堂還給學(xué)生，更要加強對課堂的掌控。過程化的實施考核課程考核體系的實施以過程化考核為主導(dǎo)，量化考核指標(biāo)，突出以學(xué)生為中心的指導(dǎo)思想。對職業(yè)素養(yǎng)的考核，突出學(xué)生的課堂表現(xiàn)和職業(yè)習(xí)慣，學(xué)生的每一次課堂突出表現(xiàn)都是其作為考核加分的機會，這有助于活躍課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和主動性。對理論知識的考核，按照課程教學(xué)進度的不同階段，實施任務(wù)項目。對每一個項目只是指定基本要求，突出學(xué)生的個性發(fā)揮。任務(wù)實施過程中，鼓勵學(xué)生相互探討，取長補短，培養(yǎng)了學(xué)生良好的團隊意識。同時，給予學(xué)生二次開發(fā)機會，即當(dāng)學(xué)生提交任務(wù)后，任課老師運行學(xué)生項目，指出其中的錯誤和不足，提出改進意見和思路，讓學(xué)生在一個周期內(nèi)完善項目后二次提交。對綜合能力的考核，將貫穿整個課程的案例項目分解為小任務(wù)，教師提供這些任務(wù)的詳細(xì)的思維導(dǎo)圖，學(xué)生根據(jù)這些幫助完成指定的任務(wù)。同時，在每個小任務(wù)中，都提出針對項目的具體優(yōu)化設(shè)想和參考文檔，鼓勵學(xué)生在完成既有功能的基礎(chǔ)上，個性化自己的項目功能?？己嗽u價標(biāo)準(zhǔn)如下表所示：表6考核評價體系表考核模塊評價標(biāo)準(zhǔn)職業(yè)素養(yǎng)（30%）①考勤（15分）曠課5分/次；遲到早退3分/次?？蹪M15分為止。②課堂表現(xiàn)（40分）遵守課堂紀(jì)律；積極主動參與教學(xué)互動；學(xué)習(xí)積極主動，勤思好問；對教學(xué)過程能夠提出建設(shè)性意見和建議。③職業(yè)習(xí)慣（30分）積極撰寫技術(shù)博客，參與網(wǎng)絡(luò)課程討論；嚴(yán)格遵守編程規(guī)范；能夠在規(guī)定的時間內(nèi)完成指定的任務(wù)。④團隊精神（15分）積極主動幫助他人解決問題；QQ群積極交流和總結(jié)專業(yè)知識；積極分享自己的經(jīng)驗和資源。理論知識（40%）為了突出學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，將學(xué)生對理論知識的掌握分解到階段性項目任務(wù)中，考慮到課程的教學(xué)進度和對知識的綜合利用程度，將任務(wù)的分值分別設(shè)置為50分、60分、70分、80分、90分和100分。此外，每個階段還提供了15分的能力拓展，學(xué)生可以根據(jù)完成基本要求意外的任務(wù)功能進行量分?？己说臉?biāo)準(zhǔn)是：等級標(biāo)準(zhǔn)A等熟練運用理論知識實現(xiàn)任務(wù)功能；項目架構(gòu)設(shè)計合理；無明顯的編碼錯誤；嚴(yán)格遵循編程規(guī)范；無抄襲現(xiàn)象；按時提交任務(wù)。B等能夠運用基礎(chǔ)的理論知識實現(xiàn)任務(wù)功能；代碼設(shè)計思路清晰；無明顯的編碼錯誤；能夠遵循編程規(guī)范；無嚴(yán)重抄襲現(xiàn)象；按時提交任務(wù)。C等能夠運用基礎(chǔ)的理論知識實現(xiàn)任務(wù)功能；無明顯的編碼錯誤；參考代碼少于200行；按時提交任務(wù)。D等未完成任務(wù)的基本功能；編碼錯誤明顯；用戶界面設(shè)計不合理；參考代碼超過500行；不按時提交任務(wù)。綜合能力（30%）①基本功能（80分）根據(jù)設(shè)計完成項目的全部功能。項目支持Hbase2.2平臺。②拓展功能（20分）結(jié)合實際需求，拓展Hbase項目的功能?？己说臉?biāo)準(zhǔn)是：等級標(biāo)準(zhǔn)A等完成規(guī)定的模塊和功能；項目架構(gòu)設(shè)計合理；無明顯的編碼錯誤；有良好的用戶體驗；項目嚴(yán)格遵循編程規(guī)范；無抄襲現(xiàn)象；按時提交項目。B等完成項目的核心功能；無明顯的編碼錯誤；用戶界面風(fēng)格統(tǒng)一；項目嚴(yán)格遵循編程規(guī)范；無嚴(yán)重抄襲現(xiàn)象；按時提交項目。C等完成項目的基本功能；無明顯的編碼錯誤；用戶界面布局合理；參考代碼少于500行；按時提交項目。D等未完成項目的基本功能；編碼錯誤明顯；用戶界面設(shè)計不合理；參考代碼超過1000行；不按時提交項目。多方評價課程的綜合評價按照如下方式進行：綜合成績=職業(yè)素養(yǎng)+理論知識+綜合能力課程考核的每一部分都給予學(xué)生自我評價的體現(xiàn)。在職業(yè)素養(yǎng)考核中，同時參考班級的班長、學(xué)習(xí)委員和隨機抽取的一名學(xué)生代表對該生進行評價。在理論知識和綜合能力的考核中，參考該班成績較好的4位同學(xué)對學(xué)生項目進行運行和評價，力求評價的合理性和公正性?？己苏f明①本考核標(biāo)準(zhǔn)總分為100分，60分及格。②不按規(guī)定的時間提交階段項目、教學(xué)案例設(shè)計者無考核資格。其他說明教學(xué)理念在教學(xué)中，以項目為導(dǎo)向，構(gòu)建“學(xué)做相融、全真訓(xùn)練”的教學(xué)模式，建立“課程與工作任務(wù)結(jié)合、課堂與技能結(jié)合、教學(xué)與情境結(jié)合、實訓(xùn)與崗位結(jié)合”的教學(xué)方式。本課程強調(diào)對學(xué)生職業(yè)崗位能力的培養(yǎng)和職業(yè)素養(yǎng)的養(yǎng)成，針對不同環(huán)節(jié)，采用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，有意識、有步驟地將職業(yè)能力的訓(xùn)練和職業(yè)素養(yǎng)的形成融入到實際的教學(xué)過程中。以任務(wù)或項目為載體組織教學(xué)內(nèi)容，突出學(xué)生的主體地位，在校內(nèi)實訓(xùn)室和校外實訓(xùn)基地完成所有教學(xué)環(huán)節(jié)，實現(xiàn)“教、學(xué)、做”的有機融合；通過班級講授、團隊學(xué)習(xí)、個體輔導(dǎo)、展示交流、技能大賽等手段，實現(xiàn)從模仿到應(yīng)用到創(chuàng)新的高職學(xué)生遞進式培養(yǎng)。教學(xué)方法說明1、項目導(dǎo)向法課程的教學(xué)內(nèi)容以項目為載體，將實際開發(fā)項目由教師作為一個項目任務(wù)引入到課程教學(xué)中，通過實施--個完整的工作項目進而獲得項目成果。通過項目教學(xué)法的使用，實現(xiàn)以項目帶動教學(xué)，將理論與實踐很好的結(jié)合在一起，加強了對學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)，在實際教學(xué)中取得了非常好的效果。2、引導(dǎo)文法結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容，從實際生產(chǎn)中選擇合適的項目載體，并針對每一個教學(xué)項目編寫相應(yīng)的項目引導(dǎo)文，下發(fā)給每一位學(xué)生，學(xué)生通過引導(dǎo)文先了解該項目的工作任務(wù)是什么，將要完成的項目涉及哪些知識點及需掌握哪些技能和能力，如何根據(jù)所掌握的專業(yè)知識選擇最優(yōu)技術(shù)路線及工作方法，并選擇項目實施方案及數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方案，以保證該項目的順利實施，并使成果滿足數(shù)據(jù)質(zhì)量要求和相關(guān)規(guī)范，使學(xué)生的學(xué)習(xí)目的更明確，培養(yǎng)了學(xué)生課外自主學(xué)習(xí)的能力。3、任務(wù)驅(qū)動法任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法配合項目教學(xué)法的實施，通過實際項目分析，設(shè)計若干子學(xué)習(xí)情境，將項目分解為若千個工作任務(wù)，確定任務(wù)名稱、任務(wù)完成時間、任務(wù)目標(biāo)及任務(wù)成果，通過工作任務(wù)的完成來驅(qū)動教學(xué)。4、現(xiàn)場教學(xué)法組織學(xué)生在全真或模擬的生產(chǎn)現(xiàn)場，引入典型的生產(chǎn)項目，按照實際生產(chǎn)的作業(yè)流程及技術(shù)要求，以邊講邊練、邊學(xué)邊練的方式開展教學(xué)，完成基本能力與方法的訓(xùn)練，實現(xiàn)“學(xué)中做，做中學(xué)”，使學(xué)生能從操作中學(xué)到知識，又能用所學(xué)理論知識提升和創(chuàng)新操作技能，初步積累單項技能經(jīng)驗。5、案例教學(xué)法工程案例一般都具有綜合性，從技術(shù)設(shè)計、技術(shù)實施到成果處理均有完整的作業(yè)過程，涉及的內(nèi)容深而廣，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容在課堂中引入實際的工程案例，通過案例分析教學(xué)，使學(xué)生對實際工程項目的實施過程及技術(shù)要求有一個完整的了解，能夠全過程、全方位、從微觀到宏觀準(zhǔn)確地把握項目的脈絡(luò)。6、啟發(fā)式、交互式教學(xué)在教學(xué)中通過師生雙向提問、討論等方式充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，引導(dǎo)學(xué)生對問題的深入思考，啟發(fā)學(xué)生的思維，加深學(xué)生對問題的認(rèn)識和理解。使“教”與“學(xué)”的活動實現(xiàn)雙向反饋、相互促進。教學(xué)手段說明1、多媒體教學(xué)針對多媒體課件具有條理分明、信息量大、學(xué)生相對容易接受，能夠在較短時間內(nèi)接觸較多的信息量，能大大提高上課效率及后續(xù)課程內(nèi)容的自學(xué)等特點，制作Hbase程序設(shè)計教學(xué)課件。2、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)教師在教學(xué)中積極引導(dǎo)學(xué)生充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，培養(yǎng)自學(xué)能力。學(xué)校圖書館購買了中文期刊數(shù)據(jù)庫和維普數(shù)據(jù)庫資源，為課程教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了豐富的參考資料。另外，通過建立課程教學(xué)網(wǎng)站，將與Hbase程序設(shè)計相關(guān)的教學(xué)資源發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)共享平臺上，包括多媒體課件、教學(xué)軟件、習(xí)題集、試卷庫、學(xué)習(xí)指南、課程拓展資源等，為學(xué)生課外學(xué)習(xí)提供一個自主學(xué)習(xí)的平臺，實現(xiàn)課程教學(xué)由課內(nèi)向課外的延伸；針對具體問題，通過建立留言簿、答疑平臺，或BBS、E-mail等方式與課程組教師進行互動。3、分組教學(xué)根據(jù)Hbase作業(yè)小組的實際需求，模擬真實工作環(huán)境，將學(xué)生分成若干項目組，每組設(shè)組長1名，組員2-4名，組長主要負(fù)責(zé)本項目組的任務(wù)分配及項目組織實施。各項目組為完成本組任務(wù)，需要共同討論并確定技術(shù)路線及實施方案，以及共同討論并解決項目實施過程中所遇到的具體問題，有效培養(yǎng)了學(xué)生團結(jié)協(xié)作的精神，以及利用專業(yè)知識解決實際問題的能力。4、工作崗位培訓(xùn)法在一個項目小組中，每個小組成員都有不同的崗位“角色”，每一個人都有一個側(cè)重崗位，具體負(fù)責(zé)項目組完成該崗位的工作任務(wù)。5、案例教學(xué)法針對項目開發(fā)過程中關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用，以項目案例為教材，運用多種方式啟發(fā)學(xué)生獨立思考，通過對具體案例的討論和思考，誘發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造潛能，從而形成學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)研究性學(xué)習(xí)和探索性學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)氛圍。在教學(xué)過程中，除了以上主要的教學(xué)方法外，還需用到講授法、演示法及演講法等多種教學(xué)方法，多種教學(xué)方法的應(yīng)用，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高教學(xué)效果。附錄：附件一：外顯行為動詞參考表外顯行為動詞是對教學(xué)過程中學(xué)習(xí)者經(jīng)驗獲得狀態(tài)的程度描述，如“操作”、“制作”“復(fù)述”等，為區(qū)分出程度差異，前面還可以加程度副詞，如“熟練操作”、“會獨立制作”，“能完整編制”等。相關(guān)用詞可參考下表：分類外顯行為動詞舉例知識目標(biāo)描述了解層面：說出、背誦、辨認(rèn)、列舉、復(fù)述、回憶、選出等理解層面：解釋、說明、歸納、概述、推斷、區(qū)別、提供、預(yù)測等掌握層面：設(shè)計、辯護、質(zhì)疑、撰寫、解決、計劃、總結(jié)、推導(dǎo)技能目標(biāo)描述模仿層面：模擬、重復(fù)、再現(xiàn)、擴展、例證等操作層面：完成、制訂、解決、安裝、測量、繪制等遷移層面：創(chuàng)新、靈活運用、舉一反三、觸類旁通等素質(zhì)目標(biāo)描述感受層面：參與、尋找、交流、分享、考察等認(rèn)同層面：認(rèn)可、接受、欣賞、關(guān)注、拒絕、摒棄等內(nèi)化層面：形成、具有、樹立、熱愛、堅持、追求等教師學(xué)期授課計劃課程名稱專業(yè)班級總學(xué)時數(shù)48任課教師簽名教研室主任簽名系（部）主任簽名課時分配講授24學(xué)時習(xí)題課0學(xué)時實驗24學(xué)時設(shè)計0其它0總計48學(xué)時考核周次12周考核方式筆試、機試說明教師根據(jù)教學(xué)計劃、教學(xué)大綱、教材于每學(xué)期開學(xué)前按所擔(dān)任的課程和專業(yè)分別編制此計劃，經(jīng)教研室集體討論通過，系（部）審查批準(zhǔn)。本計劃一式四份，教學(xué)科、系（部）、教研室各保存一份，一份由任課教師保存。本計劃是教師在整個學(xué)期內(nèi)進行教學(xué)工作的依據(jù)，如需要變更時，必須通過教研室研究，填寫變動情況交系（部）主任批準(zhǔn)，送教學(xué)科備查?！翱己朔绞健闭?zhí)顚懀汗P試、口試、機試、實作或論文。選用教材及參考書：學(xué)期授課計劃教師姓名：班級：周次授課順序授課章節(jié)和內(nèi)容摘要需要時數(shù)作業(yè)一1第一章數(shù)據(jù)庫概述2有2第一章數(shù)據(jù)庫概述2二3第二章HBase簡介與安裝24第二章HBase簡介與安裝2三5第三章HBase原理與架構(gòu)2有6第三章HBase原理與架構(gòu)2四7第四章HBaseShell28第四章HBaseShell2五9第五章HBaseAPI2有10第五章HBaseAPI2六11第五章HBaseAPI212第五章HBaseAPI2七13第六章HBase模式設(shè)計與優(yōu)化2有14第六章HBase模式設(shè)計與優(yōu)化2八15第七章MapReduceOnHBase216第七章MapReduceOnHBase2九17第七章MapReduceOnHBase2有18第七章MapReduceOnHBase2十19第八章綜合實戰(zhàn)220第八章綜合實戰(zhàn)2十一21第八章綜合實戰(zhàn)2有22第八章綜合實戰(zhàn)2十二23復(fù)習(xí)總結(jié)224考核2《分布式數(shù)據(jù)庫HBase》參考答案第1章數(shù)據(jù)庫概述練習(xí)題答案1.選擇題（1）ABC；（2）C；（3）ABCD；2.簡答題（1）常見的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫有哪些？答:常見的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫有Oracle公司的Oracle和MySQL、IBM公司的DB2、Microsoft公司的Access和SQLServer.（2）分布式數(shù)據(jù)庫與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫有什么區(qū)別？答:分布式數(shù)據(jù)庫將數(shù)據(jù)分散存儲在多臺獨立的計算機上，而關(guān)系型數(shù)據(jù)庫將數(shù)據(jù)集中存儲在一臺計算機上。傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫采用二維表的儲存方式，以行和列的方式進行存儲。分布式數(shù)據(jù)庫通常以數(shù)據(jù)集的方式，將大量數(shù)據(jù)集中存儲在一起，類似于鍵值對、圖結(jié)構(gòu)或者文檔。分布式數(shù)據(jù)庫與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫在數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、應(yīng)用場景、可靠性和管理復(fù)雜性等方面存在明顯的區(qū)別。第2章HBase簡介與安裝練習(xí)題答案1.單選題（1）A；（2）A；（3）D；（4）A；（5）C；（6）A2.多選題（1）BCD；（2）ABCD；（3）AB第3章HBase原理與架構(gòu)練習(xí)題答案1.HBase的核心組件有哪些？（1）Client。Client是整個HBase系統(tǒng)的入口，可以通過Client直接操作HBase。（2）ZooKeeper。ZooKeeper是一個開放源代碼的分布式應(yīng)用程序協(xié)調(diào)服務(wù)，是Hadoop和HBase的重要組件。（3）HMaster。HMaster管理HRegionServer的負(fù)載均衡，調(diào)整HRegion的分布。例如，在Region分片后，HMaster負(fù)責(zé)將HRegion分配至HRegionserver；在HRegionserver宕機后，HMaster會將HRegionserver內(nèi)的HRegion遷移至其他HRegionserver上。（4）HRegionServer。HRegionServer主要負(fù)責(zé)響應(yīng)用戶的I/O請求，在HDFS文件系統(tǒng)中讀/寫數(shù)據(jù)，是HBase中核心的模塊。HRegionServer內(nèi)部管理了一系列HRegion，HRegion對應(yīng)了Table中的一個Region，HRegion由多個HStore組成。2.請簡要描述HBase的讀流程。（1）Client先訪問zookeeper，獲取hbase:meta表位于哪個RegionServer。（2）訪問對應(yīng)的RegionServer，獲取hbase:meta表，根據(jù)讀請求的namespace:table/rowkey，查詢出目標(biāo)數(shù)據(jù)位于哪個RegionServer中的哪個Region中。并將該table的region信息以及meta表的位置信息緩存在客戶端的metacache，方便下次訪問。（3）與目標(biāo)RegionServer進行通訊；（4）分別在BlockCache（讀緩存），MemStore和StoreFile（HFile）中查詢目標(biāo)數(shù)據(jù)，并將查到的所有數(shù)據(jù)進行合并。此處所有數(shù)據(jù)是指同一條數(shù)據(jù)的不同版本（timestamp）或者不同的類型（Put/Delete）。（5）將從文件中查詢到的數(shù)據(jù)塊（Block，HFile數(shù)據(jù)存儲單元，默認(rèn)大小為64KB）緩存到BlockCache。（6）將合并后的最終結(jié)果返回給客戶端。3.請簡要描述HBase的寫流程。（1）Client先訪問zookeeper，獲取hbase:meta表位于哪個RegionServer。（2）訪問對應(yīng)的RegionServer，獲取hbase:meta表，根據(jù)讀請求的namespace:table/rowkey，查詢出目標(biāo)數(shù)據(jù)位于哪個RegionServer中的哪個Region中。并將該table的region信息以及meta表的位置信息緩存在客戶端的metacache，方便下次訪問。（3）與目標(biāo)RegionServer進行通訊；（4）將數(shù)據(jù)順序?qū)懭耄ㄗ芳樱┑絎AL；（5）將數(shù)據(jù)寫入對應(yīng)的MemStore，數(shù)據(jù)會在MemStore進行排序；（6）向客戶端發(fā)送ack；（7）等達到MemStore的刷寫時機后，將數(shù)據(jù)刷寫到HFile。第4章HBaseShell練習(xí)題答案1.如何在命令行中啟動HBaseShell？答：在命令行中啟動HBaseShell，可以執(zhí)行以下命令：hbaseshell這條命令將啟動HBaseShell，并顯示一個命令提示符，表示HBaseShell已經(jīng)就緒。用戶可以在提示符下輸入各種HBaseShell命令進行操作。2.列出至少三個HBaseShell中用于獲取幫助的命令。答：help：這個命令用于查看HBaseShell的所有命令的列表。通過輸入help并回車，你將看到一個包含所有可用命令的列表，這些命令按功能分類組織。help'command-name'：如果你想要獲取特定命令的詳細(xì)信息或使用方法，可以在help命令后面加上命令的名稱。例如，輸入helpcreate將顯示關(guān)于create命令的詳細(xì)信息，包括其用途、語法和參數(shù)等。version：這個命令用于查看當(dāng)前HBase的版本信息。雖然它主要用于版本檢查，但它也可以幫助你確認(rèn)你正在使用的HBaseShell的版本，以及任何與版本相關(guān)的注意事項或限制。3.描述HBase中命名空間的作用，并給出創(chuàng)建新命名空間的命令示例。答：在HBase中，命名空間（Namespace）是一個用于組織和隔離不同表集合的機制。通過命名空間，你可以將相關(guān)的表組織在一起，并在邏輯上將它們與其他表隔離開來。這種隔離有助于更好地管理、監(jiān)控和維護HBase集群中的表。hbase(main):006:0>create_namespace'ns1'4.如果你想在Student表中添加一個新的列族Scores，應(yīng)該使用哪個命令？答：在HBase中，如果你想在Student表中添加一個新的列族Scores，應(yīng)該使用alter命令。具體的命令如下：hbase(main):001:0>alter'student',{NAME=>'scores'}5.如果要刪除Student表中行鍵為001，列族為info，列名為name的數(shù)據(jù)，應(yīng)該使用哪個命令？答：在HBase中，刪除特定行鍵、列族和列名的數(shù)據(jù)，需要使用delete命令。為了刪除student表中行鍵為001，列族為info，列名為name的數(shù)據(jù)，應(yīng)該使用以下命令：hbase(main):001:0>delete'student','001','info:name'6.假設(shè)你負(fù)責(zé)管理一個HBase數(shù)據(jù)庫，其中存儲了用戶信息?，F(xiàn)在需要創(chuàng)建一個新的表來存儲用戶的訂單信息，每個訂單包含訂單號、商品名稱和數(shù)量。請設(shè)計表結(jié)構(gòu)，并給出創(chuàng)建表、插入數(shù)據(jù)、查詢數(shù)據(jù)的HBaseShell命令示例。答：為了存儲用戶的訂單信息，我們可以在HBase中創(chuàng)建一個名為user_orders的表。在這個表中，行鍵（RowKey）可以是訂單號，這樣便于唯一標(biāo)識和檢索每個訂單。列族（ColumnFamily）可以包含商品名稱和數(shù)量等信息。以下是表結(jié)構(gòu)的設(shè)計：表名：user_orders列族：order_details：用于存儲訂單詳情，如商品名稱和數(shù)量。在HBase中，列名通常是列族名和列限定符的組合，用冒號（:）分隔。因此，我們可以將商品名稱作為列限定符，數(shù)量作為該列的值。HBaseShell命令示例如下：（1）創(chuàng)建表hbase(main):001:0>create'user_orders','order_details'（2）插入數(shù)據(jù)假設(shè)我們有一個訂單，訂單號為ORDER123，包含商品ProductA數(shù)量為5和商品ProductB數(shù)量為3。插入這些數(shù)據(jù)的命令如下：hbase(main):002:0>put'user_orders','ORDER123','order_details:ProductA',5hbase(main):003:0>put'user_orders','ORDER123','order_details:ProductB',3（3）查詢數(shù)據(jù)要查詢訂單ORDER123中所有商品的信息，我們可以使用get命令：hbase(main):004:0>get'user_orders','ORDER123'如果要查詢特定商品的信息，比如商品ProductA的數(shù)量，可以使用scan命令結(jié)合過濾器：hbase(main):005:0>scan'user_orders',{FILTER=>"KeyOnlyFilter(||)ANDColumnPrefixFilter('order_details:ProductA')"}第5章HBaseAPI練習(xí)題答案1.描述HBaseAPI在大數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中的位置和作用。答：HBaseAPI在大數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中占據(jù)核心位置，是連接外部系統(tǒng)與HBase的關(guān)鍵橋梁。它提供了豐富的操作接口，支持創(chuàng)建表、插入、查詢和刪除數(shù)據(jù)等操作，滿足大數(shù)據(jù)存儲和管理的需求。同時，HBaseAPI支持多種編程語言，提高了開發(fā)的靈活性和效率。作為大數(shù)據(jù)存儲層的重要組成部分，HBaseAPI與其他大數(shù)據(jù)處理和分析工具緊密集成，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的聯(lián)合查詢和實時分析。它使得大數(shù)據(jù)應(yīng)用能夠高效處理海量數(shù)據(jù)，為業(yè)務(wù)決策提供有力支持。2.為什么Java是處理HBase數(shù)據(jù)的首選語言？答：Java是處理HBase數(shù)據(jù)的首選語言，主要因為HBase本身由Java編寫，因此JavaAPI對HBase的支持十分完善，提供了豐富的操作接口。此外，Java擁有強大的社區(qū)支持和豐富的生態(tài)系統(tǒng)，為開發(fā)者提供了豐富的資源和幫助。Java的跨平臺性也確保了HBase應(yīng)用的廣泛適用性。同時，Java在大數(shù)據(jù)處理方面具備優(yōu)勢，能夠高效處理海量數(shù)據(jù)，并提供強大的并發(fā)處理能力。因此，Java是處理HBase數(shù)據(jù)的理想選擇，能夠滿足開發(fā)者的需求并提升數(shù)據(jù)處理效率。3.創(chuàng)建一個用戶信息表：假設(shè)你正在開發(fā)一個用戶管理系統(tǒng)，需要存儲用戶的基本信息，如用戶名、密碼、郵箱和電話號碼。你可以使用HBase創(chuàng)建一個表來存儲這些信息。（1）使用JavaAPI，創(chuàng)建一個名為"user_info"的表，并定義列族"basic_info"。（2）插入一些示例數(shù)據(jù)，如用戶名、密碼、郵箱和電話號碼。（3）使用JavaAPI查詢表中的數(shù)據(jù)，并驗證數(shù)據(jù)的正確性。答：確保有一個運行中的HBase實例，并且已經(jīng)在項目中包含了HBase的Java客戶端庫。以下是一個Java示例，用于創(chuàng)建名為"user_info"的表，定義列族"basic_info"，插入示例數(shù)據(jù)，并查詢驗證數(shù)據(jù)。importorg.apache.hadoop.conf.Configuration;importorg.apache.hadoop.hbase.HBaseConfiguration;importorg.apache.hadoop.hbase.TableName;importorg.apache.hadoop.hbase.client.*;importorg.apache.hadoop.hbase.util.Bytes;importjava.io.IOException;publicclassHBaseUserInfoExample{publicstaticvoidmain(String[]args)throwsIOException{//創(chuàng)建HBase配置對象Configurationconfig=HBaseConfiguration.create();config.set("hbase.zookeeper.quorum","localhost");//設(shè)置ZooKeeper的地址，根據(jù)實際情況修改config.set("perty.clientPort","2181");//設(shè)置ZooKeeper的端口號//創(chuàng)建HBase連接try(Connectionconnection=ConnectionFactory.createConnection(config);Adminadmin=connection.getAdmin()){//創(chuàng)建名為"user_info"的表，包含列族"basic_info"TableNametableName=TableName.valueOf("user_info");if(!admin.tableExists(tableName)){TableDescriptorBuildertableDescriptorBuilder=TableDescriptorBuilder.newBuilder(tableName);tableDescriptorBuilder.setColumnFamily(ColumnFamilyDescriptorBuilder.of("basic_info"));admin.createTable(tableDescriptorBuilder.build());System.out.println("Table'user_info'createdsuccessfully.");}else{System.out.println("Table'user_info'alreadyexists.");}//插入示例數(shù)據(jù)try(Tabletable=connection.getTable(tableName)){Putput=newPut(Bytes.toBytes("user1"));//設(shè)置行鍵為"user1"put.addColumn(Bytes.toBytes("basic_info"),Bytes.toBytes("username"),Bytes.toBytes("john_doe"));put.addColumn(Bytes.toBytes("basic_info"),Bytes.toBytes("password"),Bytes.toBytes("password123"));put.addColumn(Bytes.toBytes("basic_info"),Bytes.toBytes("email"),Bytes.toBytes("john.doe@"));put.addColumn(Bytes.toBytes("basic_info"),Bytes.toBytes("phone"),Bytes.toBytes("1234567890"));table.put(put);System.out.println("Datainsertedsuccessfully.");}//查詢并驗證數(shù)據(jù)try(Tabletable=connection.getTable(tableName);ResultScannerscanner=table.getScanner(newScan())){for(Resultresult:scanner){byte[]rowKey=result.getRow();System.out.println("Rowkey:"+Bytes.toString(rowKey));for(Cellcell:result.rawCells()){Stringfamily=Bytes.toString(CellUtil.cloneFamily(cell));Stringqualifier=Bytes.toString(CellUtil.cloneQualifier(cell));Stringvalue=Bytes.toString(CellUtil.cloneValue(cell));System.out.println(""+family+":"+qualifier+"="+value);}}}}}}4.使用過濾器優(yōu)化查詢：假設(shè)你正在開發(fā)一個電商網(wǎng)站，需要存儲商品信息，并能夠根據(jù)不同的條件進行查詢。你可以使用HBase存儲商品信息，并使用過濾器來優(yōu)化查詢。（1）使用JavaAPI創(chuàng)建一個名為"products"的表，并定義列族"info"。（2）插入一些示例數(shù)據(jù)，包括商品ID、名稱、價格和描述等信息。（3）使用JavaAPI創(chuàng)建一個過濾器，僅選擇價格低于100元的商品。（4）使用帶有過濾器的查詢來獲取滿足條件的商品列表，并驗證結(jié)果。答：確保有一個運行中的HBase實例，并且已經(jīng)在項目中包含了HBase的Java客戶端庫。下面是一個Java示例，用于創(chuàng)建一個名為"products"的表，定義列族"info"，插入示例數(shù)據(jù)，并使用過濾器來查詢價格低于100元的商品。importorg.apache.hadoop.conf.Configuration;importorg.apache.hadoop.hbase.*;importorg.apache.hadoop.hbase.client.*;importorg.apache.hadoop.hbase.filter.*;importorg.apache.hadoop.hbase.util.Bytes;importjava.io.IOException;publicclassHBaseProductExample{publicstaticvoidmain(String[]args)throwsIOException{//創(chuàng)建HBase配置對象Configurationconfig=HBaseConfiguration.create();config.set("hbase.zookeeper.quorum","localhost");//設(shè)置ZooKeeper的地址，根據(jù)實際情況修改config.set("perty.clientPort","2181");//設(shè)置ZooKeeper的端口號//創(chuàng)建HBase連接try(Connectionconnection=ConnectionFactory.createConnection(config);Adminadmin=connection.getAdmin()){//創(chuàng)建名為"products"的表，包含列族"info"TableNametableName=TableName.valueOf("products");if(!admin.tableExists(tableName)){TableDescriptorBuildertableDescriptorBuilder=TableDescriptorBuilder.newBuilder(tableName);tableDescriptorBuilder.setColumnFamily(ColumnFamilyDescriptorBuilder.of("info"));admin.createTable(tableDescriptorBuilder.build());System.out.println("Table'products'createdsuccessfully.");}else{System.out.println("Table'products'alreadyexists.");}//插入示例數(shù)據(jù)try(Tabletable=connection.getTable(tableName)){Putput1=newPut(Bytes.toBytes("product1"));put1.addColumn(Bytes.toBytes("info"),Bytes.toBytes("name"),Bytes.toBytes("ProductA"));put1.addColumn(Bytes.toBytes("info"),Bytes.toBytes("price"),Bytes.toBytes("50"));put1.addColumn(Bytes.toBytes("info"),Bytes.toBytes("description"),Bytes.toBytes("DescriptionforProductA"));Putput2=newPut(Bytes.toBytes("product2"));put2.addColumn(Bytes.toBytes("info"),Bytes.toBytes("name"),Bytes.toBytes("ProductB"));put2.addColumn(Bytes.toBytes("info"),Bytes.toBytes("price"),Bytes.toBytes("150"));put2.addColumn(Bytes.toBytes("info"),Bytes.toBytes("description"),Bytes.toBytes("DescriptionforProductB"));table.put(put1);table.put(put2);System.out.println("Datainsertedsuccessfully.");}//創(chuàng)建過濾器，僅選擇價格低于100元的商品Filterfilter=newSingleColumnValueFilter(Bytes.toBytes("info"),//列族Bytes.toBytes("price"),//列限定符CompareOperator.LESS,//比較操作符newBinaryComparator(Bytes.toBytes("100"))//比較的值);//使用帶有過濾器的查詢來獲取滿足條件的商品列表try(Tabletable=connection.getTable(tableName);ResultScannerscanner=table.getScanner(newScan().setFilter(filter))){for(Resultresult:scanner){byte[]rowKey=result.getRow();StringrowKeyStr=Bytes.toString(rowKey);System.out.println("Rowkey:"+rowKeyStr);for(Cellcell:result.rawCells()){Stringfamily=Bytes.toString(CellUtil.cloneFamily(cell));Stringqualifier=Bytes.toString(CellUtil.cloneQualifier(cell));Stringvalue=Bytes.toString(CellUtil.cloneValue(cell));System.out.println(""+family+":"+qualifier+"="+value);}}}}}}第6章HBase模式設(shè)計與優(yōu)化練習(xí)題答案1.選擇題（1）D；（2）B；（3）B；（4）B；（5）D；（6）B；（7）A；（8）B；（9）B；（10）B2.思考題（1）行鍵設(shè)計對HBase表性能有何影響，你會如何設(shè)計一個高效的行鍵？答：①行鍵設(shè)計對HBase表性能的影響查詢性能：行鍵決定數(shù)據(jù)在HBase中的存儲順序，因此直接影響查詢效率。合理的行鍵設(shè)計可以減少全表掃描，提高查詢速度。數(shù)據(jù)分布：行鍵影響數(shù)據(jù)在HBaseRegion中的分布。糟糕的行鍵設(shè)計可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)熱點問題，造成某些Region負(fù)載過重，影響整體性能。數(shù)據(jù)壓縮和存儲：行鍵的長度和唯一性影響存儲效率和壓縮比率。較短的行鍵可以節(jié)省存儲空間。②高效行鍵設(shè)計策略避免數(shù)據(jù)熱點：通過在行鍵中引入隨機化元素（如哈希前綴）或使用復(fù)合鍵（如用戶ID+時間戳），避免所有請求集中在一個Region?？紤]查詢模式：設(shè)計行鍵時應(yīng)優(yōu)先考慮常見的查詢模式，使得常用查詢能通過行鍵前綴快速定位數(shù)據(jù)。簡短且唯一：行鍵應(yīng)盡可能簡短，以節(jié)省存儲空間，但仍需保持唯一性以避免數(shù)據(jù)覆蓋。（2）列族在HBase表設(shè)計中扮演什么角色，如何合理規(guī)劃列族以優(yōu)化性能和存儲？答：①列族在HBase表設(shè)計中扮演的角色數(shù)據(jù)分組、存儲管理、內(nèi)存管理。②合理規(guī)劃列族策略保持列族數(shù)量適中，通常建議1-3個列族，以避免過多的I/O操作和內(nèi)存消耗。按訪問模式分組，將訪問頻率、存儲時間相似的列放在同一個列族，以優(yōu)化塊緩存和存儲配置。列族名稱簡短，列族名稱在每個數(shù)據(jù)單元中存儲，簡短名稱可以節(jié)省存儲空間。（3）如何利用HBase的TTL特性管理數(shù)據(jù)生命周期，有哪些具體應(yīng)用場景？答：TTL（TimetoLive）用于自動刪除超過指定時間的數(shù)據(jù)，幫助管理數(shù)據(jù)的生命周期。常用于日志管理系統(tǒng)、緩存系統(tǒng)和時間序列數(shù)據(jù)中，自動清除過期數(shù)據(jù)，減少存儲壓力并優(yōu)化查詢性能。（4）HBase表的動態(tài)擴展性如何影響Schema設(shè)計，你在設(shè)計中如何考慮這一特性？答：①動態(tài)擴展性的影響Schema靈活性：HBase允許動態(tài)添加或刪除列，因此在設(shè)計Schema時可以考慮未來可能的變化和擴展需求，而無需預(yù)先定義所有可能的列。預(yù)分區(qū)策略：為了支持?jǐn)?shù)據(jù)的動態(tài)擴展，可以在Schema設(shè)計中使用預(yù)分區(qū)策略，確保當(dāng)數(shù)據(jù)量增加時能夠均勻分布在各個Region中。表的適應(yīng)性：動態(tài)擴展性要求Schema設(shè)計能夠適應(yīng)數(shù)據(jù)規(guī)模和訪問模式的變化，例如預(yù)留字段或設(shè)計靈活的RowKey結(jié)構(gòu)。②設(shè)計考慮預(yù)留字段：在行鍵或列族設(shè)計時考慮未來可能需要的擴展，避免Schema的過度固定化。預(yù)分區(qū)：在表創(chuàng)建時預(yù)先定義分區(qū)，確保數(shù)據(jù)在RegionServer之間均勻分布，避免數(shù)據(jù)傾斜。模塊化設(shè)計：將Schema設(shè)計得更模塊化，允許不同模塊的數(shù)據(jù)獨立擴展和變化，而不會影響整體Schema的穩(wěn)定性。（5）在設(shè)計HBase表時，應(yīng)如何平衡數(shù)據(jù)冗余和容錯性需求？答：①關(guān)于平衡數(shù)據(jù)冗余和容錯性數(shù)據(jù)冗余：通過數(shù)據(jù)冗余（如多副本存儲、數(shù)據(jù)重復(fù)寫入）來提高容錯性，但這會增加存儲成本和管理復(fù)雜度。容錯性：在HBase中，數(shù)據(jù)的高可用性和容錯性主要通過HDFS的多副本機制和HBase的自動恢復(fù)功能來實現(xiàn)。②策略必要的冗余：根據(jù)業(yè)務(wù)需求，決定哪些數(shù)據(jù)需要冗余存儲。對于關(guān)鍵數(shù)據(jù)，可以采用多副本或定期備份的方式來提高容錯性。優(yōu)化存儲：避免過度冗余，對于非關(guān)鍵數(shù)據(jù)，可以通過減少副本數(shù)量或使用壓縮技術(shù)來節(jié)省存儲空間。多級容錯：結(jié)合HDFS的多副本存儲和應(yīng)用層的數(shù)據(jù)校驗機制，提供多級別的容錯保護，既保證數(shù)據(jù)的高可用性，又控制存儲成本。第七章MapReduceOnHBase練習(xí)題答案1.實驗名稱HBase中的MapReduce。2.實驗?zāi)康?1)掌握MapReduce與Hbase結(jié)合的方法。(2)掌握Hbase對MapReduce結(jié)果的操作。3.實驗內(nèi)容統(tǒng)計每個單詞出現(xiàn)的頻率，實現(xiàn)對指定目錄或文件中單詞的出現(xiàn)次數(shù)進行統(tǒng)計，并將結(jié)果保存到指定的HBase表。4.實驗步驟統(tǒng)計每個單詞出現(xiàn)的次數(shù)步驟1：新建Maven工程hbase_mr。打開IDEA，在菜單欄中依次選擇file->new->NewProject，如圖7-1所示。圖7-1新建工程步驟2：選擇新建項目類型Maven，選擇ProjectSDK，如圖7-2所示。圖7-2選擇工程類型步驟3：設(shè)置項目名和存儲路徑，添加組名，如圖7-3所示。圖7-3設(shè)置工程參數(shù)步驟4：添加依賴。在工程左側(cè)結(jié)構(gòu)的pom.xml中添加依賴，具體依賴如下。<dependencies>

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<groupId>org.apache.hadoop</groupId>

<artifactId>hadoop-client</artifactId>

<version>3.1.4</version>

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<groupId>org.apache.hadoop</groupId>

<artifactId>hadoop-auth</artifactId>

<version>3.1.4</version>

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<!--/artifact/org.apache.hbase/hbase-client-->

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<groupId>org.apache.hbase</groupId>

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<groupId>org.apache.hbase</groupId>

<artifactId>hbase-mapreduce</artifactId>

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<groupId>org.apache.hbase</groupId>

<artifactId>hbase-server</artifactId>

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<groupId>junit</groupId>

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