hbase 源码解析之master篇1

sadw

master启动过程：

-->首先初始化HMaster
    -->创建一个rpcServer，其中并启动
       -->启动一个Listener线程，功能是监听client的请求，将请求放入nio请求队列，逻辑如下：
           -->创建n个selector，和一个n个线程的readpool，n由"ipc.server.read.threadpool.size"决定，默认为10
           -->读取每个请求的头和内容，将内容放入priorityQueue中
       -->启动一个Responder线程，功能是将响应队列里的数据写给各个client的connection通道，逻辑如下：
           -->创建nio selector
           -->默认超时时间为15 mins
           -->依次将responseQueue中的内容写回各通道，并关闭连接
              -->buffer=8k(代码写死)
           -->如果该请求的返回没有写完，则放回队列头，推迟再发送
           -->对于超时未完成的响应，丢弃并关闭相应连接
       -->启动N(n默认为10)个Handler线程,功能是处理请求队列，并将结果写到响应队列
           -->读取priorityQueue中的call，调用对应的call方法获得value，写回out并调用doRespond方法，处理该请求，并唤醒writable　selector
       -->启动M(m默认为0)个Handler线程以处理priority
    -->注册zookeeper watcher

-->block直至成为active master
    -->先检查配置项"hbase.master.backup"，自己是否backup机器，如果是则直接block直至检查到系统中的active master挂掉(默认每3分钟检查一次)
    -->否则，注册zookeeperwatcher，如果注册成功则成为active master，否则阻塞并反复通过watcher检查在运行的master是否挂掉或stop状态

-->进入finishInitialization()函数并初始化master：
    -->先检查hbase版本，如果是第一次启动hbase，则将版本信息写入/hbase/hbase.version，如果下次启动时这个文件不存在，则无法启动！如果不小心删掉了必须自己写一个版本信息上去
    --> 检查和保证rootregion的完好，如果root region还不存在，则创建rootregion以及第一个meta region
    -->创建HConnectionImplementation实现的连接
    -->创建servermanager，后续绝大部分master工作都是通过servermanager完成的
    -->创建并启动CatalogTracker线程，用以跟踪root和meta两个特殊table的状态，它内部又启动RootRegionTracker和MetaNodeTracker两个线程

-->创建并启动RegionServerTracker线程，用以跟踪所有online region的状态，一旦有node delete状态则会通知server manager将其注销
CatalogTracker AssignmentManager RegionServerTracker DrainingServerTrackerClusterStatusTracker
    -->创建并启动ClusterStatusTracker线程，用以跟踪整个cluster的up和down状态
    -->向zookeeper注册AssignmentManager，用以管理region的分配
    -->创建线程池ExecutorService，在其中运行以下线程
       MASTER_META_SERVER_OPERATIONS
       MASTER_SERVER_OPERATIONS
        MASTER_CLOSE_REGION
        MASTER_OPEN_REGION
        MASTER_TABLE_OPERATIONS

hbase.master.executor.openregion.threads5
hbase.master.executor.closeregion.threads 5
hbase.master.executor.serverops.threads  3
hbase.master.executor.serverops.threads  5
CreateTableHandler
DeleteTableHandler
EnableTableHandler
DisableTableHandler
ModifyTableHandler
       --> 以守护方式运行LogCleaner线程，作用是每1分钟清理(.oldlogs)目录
       --> 启动一个http server:InfoServer，作用是在60010端口上提供界面展示
       --> 允许在初始化HMaster类时启动的Handler线程开始提供响应（通过开关标志）
    -->然后master需要等待regionserver的报告，满足以下这些条件后返回当前所有region server上的region数后继续：
       a 至少等待4.5s("hbase.master.wait.on.regionservers.timeout")
       b 成功启动regionserver节点数>=1("hbase.master.wait.on.regionservers.mintostart")
       c 1.5s内没有regionsever死掉或新启动("hbase.master.wait.on.regionservers.interval")


    -->然后splitLogAfterStartup，从hlog中恢复数据，这是一个很长的逻辑：
        -->依次检查每一个hlog目录，查看它所属的region server是否online，如果是则不需要做任何动作，region server自己会恢复数据，如果不是，则需要将它分配给其它的region server
        -->split是加锁操作:
        --> 创建一个新的hlogsplitter,遍历每一个server目录下的所有hlog文件，依次做如下操作。（如果遇到文件损坏等无法跳过的错误，配 置"hbase.hlog.split.skip.errors=true"以忽略之）
        -->启动"hbase.regionserver.hlog.splitlog.writer.threads"(默认为3)个线程，共使用128MB内存，启动这些写线程
        -->先通过lease机制检查文件是否能够append，如果不能则死循环等待
        -->把hlog中的内容全部加载到内存中(内存同时被几个写线程消费)
             -->把有损坏并且跳过的文件移到/hbase/.corrupt/目录中
             --> 把其余己经处理过的文件移到/hbase/.oldlogs中，然后删除原有的server目录
             --> 等待写线程结束，返回新写的所有路径
       -->解锁
    写线程逻辑：
        -->从内存中读出每一行数据的key和value，然后查询相应的region路径。如果该region路径不存在，说明该region很可能己经被split了，则不处理这部分数 据,因为此时忽略它们是安全的。
        -->如果上一步能查到相应的路径，则到对应路径下创建"recovered.edits"文件夹(如果该文件夹存在则删除后覆盖之)，然后将数据写入该文件夹

    -->完成splitHlog的操作后，开始分配root和meta表:
      -->分配root表：
          -->block住直到root的region server从transaction状态中恢复正常
          -->检查root的region server在zookeeper中是否己经有值并且正常可访问，如果不正常或没有则删除原有节点再重新分配(随机分配)
      --> 分配meta表：
         -->过程同root表的分配

    -->如果启动后online的region servers上的regions总数为0,则表示这是个fresh start,清除掉zookeeper上的所有节点，重新开始watching
         --> 开始分配user表
              -->扫描meta中的所有表，依次分配，分配方案如下：
                   -->如果"hbase.master.startup.retainassign"为true(默认为true)，则分配时按meta表中原有的信息来分配，即原来在哪里就还分到哪里，如果哪个region在原有的 server info中找不到所属的region server则从online region server中随机挑选
                   -->否则随机循环添加region，会保证balance
             -->分配方案设计好后，开始执行分配的线程,默认超时时间10分钟
   -->如果启动后online的region servers不为0，则表示很可能master挂掉过，可能是重新启动的。此时系统中己有region servers了，需要先处理region server上的regions:
        -->转入processFailover处理流程
           -->先调用rebuildUserRegions函数，它扫描.META.表，更新所有的server和对应的regionInfo信息，找出offline的server，加入deadServers
           -->处理deadServers
              -->遍历所有的region,在zk上创建它们的node，把它们加入transition和unassign列表，并置状态为offline
              -->调用ServerShutdownHandler的processDeadRegion方法，处理所有dead regions
                  -->跳过所有disabled的table对应的region
                  -->查看该region是否己经split，如果是，需要fix它的子region
                     -->查看子region的info是否找不到了，如果是的话修补之(即重新将meta表中的region信息添加进来并assign它)
           -->然后扫描zk中的transition列表，对不同的事件做不同处理
              -->RS_ZK_REGION_CLOSING:将它简单添加到regionsInTransition队列中
              -->RS_ZK_REGION_CLOSED:将它添加到regionsInTransition队列中并且创建一个ClosedRegionHandler线程去处理它
                  -->ClosedRegionHandler流程：
                     -->按root/meta/user region分优先级
                     -->如果这个region对应的table己经disabled或disabling，那么下线它并返回
                     -->下线这个region，然后再将它分配给一个server(不太明白为什么此时需要assign一次)
              -->M_ZK_REGION_OFFLINE:同上
              -->RS_ZK_REGION_OPENING:将它简单添加到regionsInTransition队列中
              -->RS_ZK_REGION_OPENED:将它添加到regionsInTransition队列中，如果它对应的原来的RS还存在，则创建一个OpenedRegionHandler线程来处理，否则不处理，等待meta扫描时去分配它
                  -->OpenedRegionHandler流程：
                     -->按root/meta/user region分优先级
                     -->先删除zk中己经打开的对应的node
                     -->上线这个region
                     -->如果这个region对应的table己经disabled或disabling，那么unassign它

    --> 启动balancer线程并放入守候线程，默认循环时间为300秒
　　  -->balancer线程的作用是定期均衡所有regionserver上的region数量，工作过程如下：
        -->三种情况不进行balance:
            -->balance开关没有打开(硬编码打开了)
             -->有至少一个region正处于regionsInTransition状态(split结束但还没有清除)
             -->有正在下线处理的region server
        --> 制定出balance计划：
             -->计算总的region数目，以及online server数量，每个server的region数目都会均衡到平均数。
        -->执行balance计划：
             --> 将执行计划放入assignment的执行计划列表
             -->检查该region是否又进入了transaction状态，如果是则跳过
             -->将该region置为pending_close状态
             --> 向region server发送close region的信号
        --> 真实执行计划在其它时候(下一篇文章介绍)

    -->启动meta扫描线程并放入守候线程，默认循环时间为300秒
         --> meta扫描线程的作用是定期清理己经split的region并将它删除，工作过程如下：
             --> 连接meta server,scan表的info信息，扫描所有region,从regioninfo中读出是否split的信息
             -->如果己经split，则先获取splitA和splitB的region info
             -->如果splitA和splitB的reference都不再指向父region了（从它们的regionPath可以得出），则将父region删除掉，删掉流程如下：
             --> 将region的状态置为offline
              -->将该region从regionsInTransition中删除掉
             --> 将该region从regionPlan中删除掉，避免再进行balance之类的操作
             -->将该region的regioninfo从AssignmentManager的regions树中以及AssignmentManager中存放的每个servers中删掉
             -->删除meta表里的该region的目录
             -->通知meta region server删除该region

启动完成