第2章 写入路径：从PUT到HDFS

第 2 章 · 写入路径：从 PUT 到 HDFS

章节摘要：本章沿着一次 put 请求在 RegionServer 内部的旅程，讲透 HBase 的 LSM-Tree 写入模型：先写 WAL 保证宕机可恢复，再写 MemStore 攒批，Flush 落成 HFile，最终多副本存进 HDFS。理解"顺序写换吞吐"的取舍，就理解了 HBase 为什么写得快、又为什么会读放大。

学习目标

阅读完本章，你应当能够：

1. 画出写入路径全图：WAL → MemStore → Flush → HFile → HDFS；
2. 解释 WAL 的滚动、回放与 sync 策略对持久性与吞吐的影响；
3. 说清 MemStore 的结构、Flush 触发条件与阻塞机制；
4. 读懂 HFile 的分层布局，明白多版本与墓碑在文件里长什么样；
5. 用参数表估出一条写入的延迟构成，定位"写不进去"的基本盘。

核心概念速览

写入路径的精髓是"前台只做顺序追加，繁重的整理交给后台"——用可控的读放大换取极高的写吞吐。

图 2-1 LSM-Tree 写入路径分层透视

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2.1 WAL：先记日志再写内存

写路径的第一站。WAL 的结构、滚动与 sync 策略，RegionServer 宕机后靠它回放恢复；也讲多 WAL 与异步 WAL 这两个常见的吞吐优化。

2.2 MemStore 与 Flush：内存里的数据如何落地

写路径的第二站。跳表结构、四种 Flush 触发条件、阻塞水位的连锁反应，以及"写 hang 住"最常见的原因。

2.3 HFile：最终落盘的格式

写路径的终点站。块结构、索引与布隆过滤器的位置、KeyValue 编码，多版本与墓碑在文件里的物理形态。

子章节之间的逻辑关系

WAL（保命） → MemStore（攒批） → HFile（归档）
   │              │                  │
   │              └─ Flush 是二者的桥 ─┘
   └─ 三站共同回答：为什么写得快，为什么读要合并
                     ↓
        第 3 章：HFile 堆积之后怎么办（Compaction 与 Region）
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三节是同一条流水线的三站，建议连读。每节都带着同一个问题读：这一站如果出问题，业务侧会看到什么现象？——这个视角在第 7 章故障排查会直接复用。

前置知识与后续延伸

• 前置：第 1 章的 Region/Store 概念（1.3 节）、基本的磁盘顺序写与随机写性能差异数量级认知。
• 为后续铺垫：本章的 HFile 是第 3 章 Compaction 与读路径的输入；MemStore 水位机制是第 7 章调优"写阻塞"的理论基础。