面试题：HBase中MemStore内部结构在并发处理时如何保证数据一致性

Question

请阐述HBase MemStore在多线程并发写入场景下，采取了哪些机制来保证数据的一致性，比如对数据更新和读取操作的处理方式。

Answer 1

1. 数据更新机制

• 写前日志（WAL）：在将数据写入MemStore之前，先将写操作记录到WAL中。WAL采用预写式日志（Write-Ahead Logging）策略，这确保了即使在系统崩溃时，也能通过重放日志恢复未完成的写操作，保证数据不会丢失，进而保证数据一致性。
• 锁机制：虽然HBase没有传统数据库那种行级锁或表级锁，但在RegionServer层面，会对MemStore进行一定的并发控制。当多个线程尝试写入同一个MemStore时，会通过类似队列的机制进行顺序处理，避免同时写入导致的数据混乱。例如，使用Java的ConcurrentLinkedQueue等数据结构来管理写请求队列，保证写操作按顺序进入MemStore。

2. 读取操作处理方式

• MVCC（多版本并发控制）：HBase支持MVCC，每个数据版本都会被记录。在读取时，读取操作会根据时间戳来获取合适的数据版本。这意味着在多线程并发写入场景下，新写入的数据版本不会影响正在进行的读操作获取旧版本数据，保证了读取操作的数据一致性。
• MemStore Flush机制：当MemStore达到一定阈值（比如默认128MB）时，会触发Flush操作，将MemStore中的数据持久化到HFile中。在Flush过程中，读取操作依然可以从当前MemStore中获取数据，并且一旦Flush完成，新的读取操作就会从持久化的HFile中获取数据，保证了读取数据的一致性和完整性。