MapFile和BloomMapFile文件

MapFile和BloomMapFile文件

分类： H-MapReduce源码解析2012-07-24 11:04 433人阅读 评论(0) 收藏 举报

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一. MapFile文件

   前面说过，SequenceFile文件是用来存储key-value数据的，但它并不保证这些存储的key-value是有序的，而MapFile文件则可以看做是存储有序key-value的SequenceFile文件。MapFile文件保证key-value的有序(基于key)是通过每一次写入key-value时的检查机制，这种检查机制其实很简单，就是保证当前正要写入的key-value与上一个刚写入的key-value符合设定的顺序，但是，这种有序是由用户来保证的，一旦写入的key-value不符合key的非递减顺序，则会直接报错而不是自动的去对输入的key-value排序，它的实现源代码可参考如下：

[java] view plaincopy

1. private void checkKey(WritableComparable key) throws IOException {  
2.       //检查是否和上一个key保持有序  
3.       if(size != 0 && comparator.compare(lastKey, key) > 0)  
4.         throw new IOException("key out of order: "+key+" after "+lastKey);  
5.             
6.       //将当前key写入缓存  
7.       outBuf.reset();  
8.       key.write(outBuf);                          // write new key  
9.   
10.       //将当前key替换上一个key  
11.       inBuf.reset(outBuf.getData(), outBuf.getLength());  
12.       lastKey.readFields(inBuf);                  // read into lastKey  
13. }  

   很明显，既然MapFile文件存储的是有序的key-value，那么就可以通过对存储的key-value建一个索引来提高其随机读的性能。这样一来的话，MapFile文件的本质实际上则是由两个SequenceFile文件组成，一个用来存储key-value数据(*/data)，一个用来存储key-value的位置索引(*/index)。这个实现的源代码如下：

[java] view plaincopy

1. public synchronized void append(WritableComparable key, Writable val) throws IOException {  
2.   
3.       //保证存储的key-value记录按照key有序  
4.       checkKey(key);  
5.         
6.       //按照设置的步长对key-value建索引  
7.       if (size % indexInterval == 0) {            // add an index entry  
8.         position.set(data.getLength());           // point to current eof  
9.         index.append(key, position);  
10.       }  
11.   
12.       //将value写入缓存  
13.       data.append(key, val);                      // append key/value to data  
14.       size++;  
15.     }  

    index作为文件的数据索引，主要记录了每个Record的key值，以及该Record在文件中的偏移位置。在MapFile被访问的时候，索引文件会被加载到内存，通过索引映射关系可迅速定位到指定Record所在文件位置，相对SequenceFile而言，MapFile的检索效率是高效的，缺点是会消耗一部分内存来存储index数据。需注意的是，MapFile并不会把所有Record都记录到index中去，默认情况下每隔128条记录存储一个索引映射。当然，记录间隔可人为修改，通过MapFIle.Writer的setIndexInterval()方法，或修改io.map.index.interval属性；另外，与SequenceFile不同的是MapFile的KeyClass一定要实现WritableComparable接口,即key值是可比较的。

二. BloomMapFile文件

     BloomMapFile文件构建在MapFile的基础之上，唯一不同之处就是增加了一个bloom文件，该bloom文件主要包含一张二进制的过滤表，该过滤表可以提高key-value的查询效率。在每一次写操作完成时，会更新这个过滤表，其实现源代码如下：

[java] view plaincopy

1. public synchronized void append(WritableComparable key, Writable val) throws IOException {  
2.     //将key-vakue记录写入对应的mapFile文件中  
3.     super.append(key, val);  
4.      
5.     //用key来更新bloom过滤表     
6.     buf.reset();  
7.     key.write(buf);  
8.     bloomKey.set(buf.getData(), 1.0);  
9.     bloomFilter.add(bloomKey);  
10. }  

  bloom文件格式：

VERSION: 过滤器的版本号；

nbHash: 哈希函数的数量；

hashType: 哈希函数的类型；

vectorSize: 过滤表的大小；

nr: 该BloomFilter可记录key的最大数量；

currentNbRecord: 最后一个BloomFilter记录key的数量；

numer: BloomFilter的数量；

vectorSet: 过滤表；

三. ArrayFile和SetFile

    SetFile文件是基于MapFile的实现，它只有key，value为不可变的数据(特定的空值)。

[html] view plaincopy

1. public void append(WritableComparable key) throws IOException{  
2.       append(key, NullWritable.get());  
3. }  

     ArrayFile文件也是基于MapFile实现，它就像我们使用的数组一样，key值为序列化的数字，即value对应的数组下标值。

[java] view plaincopy

1. public synchronized void append(Writable value) throws IOException {  
2.       super.append(count, value);                 // add to map  
3.       count.set(count.get()+1);                   // increment count  
4. }