面试题：HBase写入流程三阶段之WAL阶段

Question

在HBase写入流程的WAL（Write - Ahead Log）阶段，请阐述数据是如何写入WAL的，以及WAL在这个过程中起到了什么关键作用？

Answer 1

数据写入WAL的过程

1. 客户端发起写请求：客户端向RegionServer发送写入数据的请求。
2. RegionServer接收请求：RegionServer收到请求后，首先将数据写入WAL。WAL是一个预写式日志，采用顺序写的方式，将数据以日志记录的形式追加到日志文件中。每个RegionServer都有自己的WAL，日志记录包含了数据的修改操作、时间戳等关键信息。
3. 写入内存存储：在成功写入WAL后，数据会被写入对应的MemStore（内存存储）中。MemStore是按列族组织的，数据在MemStore中以KeyValue的形式存储。

WAL的关键作用

1. 数据可靠性保证：在数据写入MemStore之前先写入WAL，确保即使在RegionServer发生故障，已经写入的部分数据也不会丢失。因为在RegionServer重启时，可以通过重放WAL中的日志记录来恢复故障前未持久化到磁盘的那部分数据。
2. 故障恢复：当RegionServer崩溃或出现其他故障时，HBase能够利用WAL中的日志记录进行数据恢复。通过重放WAL中的记录，可以将MemStore恢复到故障前的状态，然后再将数据持久化到磁盘（HFile），从而保证数据的一致性和完整性。
3. 数据顺序记录：WAL以顺序写的方式记录数据，这种方式相比随机写在性能上有很大优势，特别是对于大量数据的写入场景。顺序写能够充分利用磁盘的顺序读写特性，提高写入效率。同时，顺序记录也方便在恢复过程中按顺序重放日志。