HBase的Nonce实现分析
HBase 实现 分析
2023-09-27 14:29:33 时间
一、问题背景
当客户端发送RPC请求给服务端时,基于各种原因,服务器的响应很可能会超时。如果客户端只是在那等待,针对数据的操作,很可能出现服务器端已处理完毕,但是无法通知客户端,此时,客户端只能重新发起请求,可是又可能造成服务端重复处理请求。该如何解决该问题呢?
二、解决方案
实际上,客户端发送RPC请求给服务器后,如果响应超时,那么客户端会重复发送请求,直到达到参数配置的重试次数上限。而且,客户端第一次发送和以后重发请求时,会附带相同的nonce,服务端只要根据nonce进行判断,就能得知是否为同一请求,并根据之前请求处理的结果,决定是等待、拒绝还是直接处理。
三、HBase如何实现的
在HRegionServer中,有一个ServerNonceManager类型的成员变量nonceManager,由它负责管理该RegionServer上的nonce。其定义如下:
final ServerNonceManager nonceManager;
ServerNonceManager中有一个十分重要的方法,用于当一个操作在服务端执行后未及时反馈响应给客户端,客户端重新发起携带相同nonceGroup和nonce的同一操作的请求时,服务端根据nonceGroup和nonce做相应的判断。定义如下:
/** * Starts the operation if operation with such nonce has not already succeeded. If the * operation is in progress, waits for it to end and checks whether it has succeeded. * 如果操作未执行成功,重新开始一个操作。如果该操作在进行过程中,等待它完成并判断它是否成功。 * @param group Nonce group. * @param nonce Nonce. * @param stoppable Stoppable that terminates waiting (if any) when the server is stopped. * @return true if the operation has not already succeeded and can proceed; false otherwise. public boolean startOperation(long group, long nonce, Stoppable stoppable) throws InterruptedException { // 如果传入的nonce为0,则返回true,表明操作可以进行 if (nonce == HConstants.NO_NONCE) return true; // 构造NonceKey实例nk NonceKey nk = new NonceKey(group, nonce); // 构造OperationContext实例ctx,初始状态为WAIT OperationContext ctx = new OperationContext(); while (true) { // 将NonceKey到OperationContext的映射,添加到ConcurrentHashMap类型的nonces中去 OperationContext oldResult = nonces.putIfAbsent(nk, ctx); // 如果之前没有,则说明该操作可以直接执行 if (oldResult == null) return true; // Collision with some operation - should be extremely rare. // 如果之前存在该操作,则取出该操作nonce对应的OperationContext synchronized (oldResult) { // 获得该nonce对应的OperationContext状态 int oldState = oldResult.getState(); LOG.debug("Conflict detected by nonce: " + nk + ", " + oldResult); // 如果之前的状态不是WAIT if (oldState != OperationContext.WAIT) { // 如果之前的状态是PROCEED,说明之前的操作执行完成且以失败告终,此处返回true,表示操作可以再次执行 return oldState == OperationContext.PROCEED; // operation ended // 等待一段时间后继续循环 oldResult.setHasWait(); oldResult.wait(this.conflictWaitIterationMs); // operation is still active... wait and loop // 判断RegionServer的状态 if (stoppable.isStopped()) { throw new InterruptedException("Server stopped"); }在RSRpcServices的append()方法中,有如下代码:
if (r == null) { long nonce = startNonceOperation(m, nonceGroup); boolean success = false; try { r = region.append(append, nonceGroup, nonce); success = true; } finally { endNonceOperation(m, nonceGroup, success); if (region.getCoprocessorHost() != null) { region.getCoprocessorHost().postAppend(append, r); }其中,startNonceOperation()方法源码如下:
/** * Starts the nonce operation for a mutation, if needed. * 如果需要的话,为mutation开启一个nonce操作 * @param mutation Mutation. * @param nonceGroup Nonce group from the request. * @returns Nonce used (can be NO_NONCE). private long startNonceOperation(final MutationProto mutation, long nonceGroup) throws IOException, OperationConflictException { // 如果RegionServer上的nonceManager为null,或者该mutation不存在nonce,那么直接返回HConstants.NO_NONCE,即0 if (regionServer.nonceManager == null || !mutation.hasNonce()) return HConstants.NO_NONCE; // 标志位,是否可以运行 boolean canProceed = false; try { // 调用RegionServer上nonceManager的startOperation()方法,确定是否可以执行该操作 canProceed = regionServer.nonceManager.startOperation( nonceGroup, mutation.getNonce(), regionServer); } catch (InterruptedException ex) { throw new InterruptedIOException("Nonce start operation interrupted"); if (!canProceed) {// 如果不能运行,抛出OperationConflictException异常,即操作冲突异常 // TODO: instead, we could convert append/increment to get w/mvcc String message = "The operation with nonce {" + nonceGroup + ", " + mutation.getNonce() + "} on row [" + Bytes.toString(mutation.getRow().toByteArray()) + "] may have already completed"; throw new OperationConflictException(message); // 最后,返回mutation的nonce return mutation.getNonce(); }它会调用RegionServer上nonceManager的startOperation()方法,确定是否可以执行该操作。
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