面试题：HBase中多维稀疏排序Map并发控制的基础机制

Question

请简要阐述HBase多维稀疏排序Map在并发控制方面所采用的基本机制，比如在读写操作并发时是如何保证数据一致性的。

Answer 1

读写操作并发控制机制

1. 行锁机制
   • HBase 通过行锁来控制并发读写。在进行写操作（如 Put 操作）时，会对要写入的行加锁。这确保了同一时间只有一个写操作可以修改某一行的数据。读操作（如 Get 操作）默认情况下也会受行锁影响，当行锁被写操作占用时，读操作会等待锁释放。这种机制避免了不同写操作对同一行数据的冲突，保证了行级别的数据一致性。
2. MVCC（多版本并发控制）
   • HBase 采用 MVCC 来处理读操作与写操作的并发。每个数据单元（单元格）在写入时会生成一个版本号。读操作可以根据特定的时间戳（版本号）来读取数据。当写操作进行时，不会影响已有的读操作，因为读操作可以继续根据其指定的时间戳读取旧版本的数据。这使得读操作可以与写操作并发执行，同时保证了数据的一致性。例如，在进行快照读时，读操作会基于某个特定时间点的版本数据进行读取，而写操作产生的新版本数据不会干扰到此次读操作。
3. WAL（Write - Ahead Log）
   • 在写操作时，HBase 先将数据写入 WAL 日志。这是一种预写式日志机制，它保证了即使在写操作过程中发生故障，数据也不会丢失。当读操作与写操作并发时，写操作先记录到 WAL 日志这一过程不会影响读操作从存储文件（HFile 等）中读取数据。同时，WAL 日志可以用于故障恢复，在系统恢复时，会根据 WAL 日志中的记录重新应用未完成的写操作，确保数据的一致性。
4. Region 切分与负载均衡
   • HBase 将表划分为多个 Region 进行存储，Region 会分布在不同的 RegionServer 上。在并发读写时，不同 Region 上的读写操作可以并行进行，减少了竞争。当某个 Region 上的读写请求过于频繁时，HBase 会自动进行 Region 切分，将其划分为更小的 Region，并重新分布到不同的 RegionServer 上，从而均衡负载，进一步提高并发读写的性能和数据一致性。例如，当一个大 Region 有大量写操作导致行锁竞争激烈时，切分操作可以将其分为多个小 Region，降低每个 Region 上的锁竞争，使得读写操作能更高效地并发执行。