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ハウツー：一般的なツールを使用してHBaseアプリケーションをテストする

    エンドユーザーアプリケーションを構築するためのApacheHBaseの採用は急増していますが、それらのアプリケーションの多く（および一般的には多くのアプリ）は十分にテストされていません。この投稿では、このテストを簡単に実行できるいくつかの方法を学びます。

    JUnitを介した単体テストから始め、次にMockitoとApache MRUnitの使用に移り、統合テストにHBaseミニクラスターを使用します。 （HBaseコードベース自体はミニクラスターを介してテストされているので、アップストリームアプリケーションでもそれを利用してみませんか？）

    議論の基礎として、HBaseへの次の挿入を行うHBaseデータアクセスオブジェクト（DAO）があると仮定します。もちろん、ロジックはもっと複雑になる可能性がありますが、例として、これでうまくいきます。

    public class MyHBaseDAO {

        	public static void insertRecord(HTableInterface table, HBaseTestObj obj)
       	throws Exception {
  	              	Put put = createPut(obj);
  	              	table.put(put);
        	}

        	private static Put createPut(HBaseTestObj obj) {
  	              	Put put = new Put(Bytes.toBytes(obj.getRowKey()));
  	              	put.add(Bytes.toBytes("CF"), Bytes.toBytes("CQ-1"),
             	               	Bytes.toBytes(obj.getData1()));
  	              	put.add(Bytes.toBytes("CF"), Bytes.toBytes("CQ-2"),
             	               	Bytes.toBytes(obj.getData2()));
  	              	return put;
        	}
}

    HBaseTestObjは、rowkey、data1、およびdata2のゲッターとセッターを備えた基本的なデータオブジェクトです。

    insertRecordは、CQ-1とCQ-2を修飾子として、CFの列ファミリーに対してHBaseテーブルに挿入します。 createPutメソッドは、Putにデータを入力し、それを呼び出し元のメソッドに返すだけです。

    JUnitの使用

    この時点でほとんどのJava開発者によく知られているJUnitは、多くのHBaseアプリケーションに簡単に適用できます。まず、pomに依存関係を追加します：

    <dependency>
    <groupId>junit</groupId>
    <artifactId>junit</artifactId>
    <version>4.11</version>
    <scope>test</scope>
</dependency>

    さて、テストクラス内：

    public class TestMyHbaseDAOData {
          	@Test
          	public void testCreatePut() throws Exception {
    	  	HBaseTestObj obj = new HBaseTestObj();
    	  	obj.setRowKey("ROWKEY-1");
    	  	obj.setData1("DATA-1");
    	  	obj.setData2("DATA-2");
    	  	Put put = MyHBaseDAO.createPut(obj);
    	  	assertEquals(obj.getRowKey(), Bytes.toString(put.getRow()));
    	  	assertEquals(obj.getData1(), Bytes.toString(put.get(Bytes.toBytes("CF"),
  Bytes.toBytes("CQ-1")).get(0).getValue()));
    	  	assertEquals(obj.getData2(), Bytes.toString(put.get(Bytes.toBytes("CF"),
  Bytes.toBytes("CQ-2")).get(0).getValue()));
          	}
  }

    ここで行ったことは、createPutメソッドが期待値を含むPutオブジェクトを作成、入力、および返すことを確認することでした。

    Mockitoの使用

    では、上記のinsertRecordメソッドの単体テストをどのように行いますか？非常に効果的なアプローチの1つは、Mockitoを使用することです。

    まず、pomへの依存関係としてMockitoを追加します：

    <dependency>
    <groupId>org.mockito</groupId>
    <artifactId>mockito-all</artifactId>
    <version>1.9.5</version>
    <scope>test</scope>
</dependency>

    次に、テストクラスで：

    @RunWith(MockitoJUnitRunner.class)
public class TestMyHBaseDAO{
  @Mock 
  private HTableInterface table;
  @Mock
  private HTablePool hTablePool;
  @Captor
  private ArgumentCaptor putCaptor;

  @Test
  public void testInsertRecord() throws Exception {
    //return mock table when getTable is called
    when(hTablePool.getTable("tablename")).thenReturn(table);
    //create test object and make a call to the DAO that needs testing
    HBaseTestObj obj = new HBaseTestObj();
    obj.setRowKey("ROWKEY-1");
    obj.setData1("DATA-1");
    obj.setData2("DATA-2");
    MyHBaseDAO.insertRecord(table, obj);
    verify(table).put(putCaptor.capture());
    Put put = putCaptor.getValue();
  
    assertEquals(Bytes.toString(put.getRow()), obj.getRowKey());
    assert(put.has(Bytes.toBytes("CF"), Bytes.toBytes("CQ-1")));
    assert(put.has(Bytes.toBytes("CF"), Bytes.toBytes("CQ-2")));
    assertEquals(Bytes.toString(put.get(Bytes.toBytes("CF"),
Bytes.toBytes("CQ-1")).get(0).getValue()), "DATA-1");
    assertEquals(Bytes.toString(put.get(Bytes.toBytes("CF"),
Bytes.toBytes("CQ-2")).get(0).getValue()), "DATA-2");
  }
}

    ここでは、HBaseTestObjに「ROWKEY-1」、「DATA-1」、「DATA-2」を値として入力しました。次に、モックテーブルとDAOを使用してレコードを挿入しました。 DAOが挿入したであろうプットをキャプチャし、行キー、data1、およびdata2が期待どおりであることを確認しました。

    ここで重要なのは、DAOの外部でhtableプールとhtableインスタンスの作成を管理することです。これにより、それらをきれいにモックして、上記のようにPutをテストできます。同様に、Get、Scan、Deleteなどの他のすべての操作に拡張できるようになりました。

    MRUnitの使用

    定期的なデータアクセスユニットテストについて説明したので、HBaseテーブルに反するMapReduceジョブに目を向けましょう。

    HBaseに反するMRジョブのテストは、通常のMapReduceジョブのテストと同じくらい簡単です。 MRUnitを使用すると、HBaseジョブを含むMapReduceジョブを非常に簡単にテストできます。

    1つの列ファミリー「CF」を持つHBaseテーブル「MyTest」に書き込むMRジョブがあるとします。そのような仕事のレデューサーは次のようになります：

    public class MyReducer extends TableReducer<Text, Text, ImmutableBytesWritable> {
   public static final byte[] CF = "CF".getBytes();
   public static final byte[] QUALIFIER = "CQ-1".getBytes();
  public void reduce(Text key, Iterable<Text> values, Context context) throws IOException, InterruptedException {
     //bunch of processing to extract data to be inserted, in our case, lets say we are simply
     //appending all the records we receive from the mapper for this particular
     //key and insert one record into HBase
     StringBuffer data = new StringBuffer();
     Put put = new Put(Bytes.toBytes(key.toString()));
     for (Text val : values) {
         data = data.append(val);
     }
     put.add(CF, QUALIFIER, Bytes.toBytes(data.toString()));
     //write to HBase
     context.write(new ImmutableBytesWritable(Bytes.toBytes(key.toString())), put);
   }
 }

    では、MRUnitで上記のレデューサーのユニットテストをどのように行いますか？まず、MRUnitを依存関係としてpomに追加します。

    <dependency>
   <groupId>org.apache.mrunit</groupId>
   <artifactId>mrunit</artifactId>
   <version>1.0.0 </version>
   <scope>test</scope>
</dependency>

    次に、テストクラス内で、MRUnitが以下のように提供するReduceDriverを使用します。

    public class MyReducerTest {
    ReduceDriver<Text, Text, ImmutableBytesWritable, Writable> reduceDriver;
    byte[] CF = "CF".getBytes();
    byte[] QUALIFIER = "CQ-1".getBytes();

    @Before
    public void setUp() {
      MyReducer reducer = new MyReducer();
      reduceDriver = ReduceDriver.newReduceDriver(reducer);
    }
  
   @Test
   public void testHBaseInsert() throws IOException {
      String strKey = "RowKey-1", strValue = "DATA", strValue1 = "DATA1", 
strValue2 = "DATA2";
      List<Text> list = new ArrayList<Text>();
      list.add(new Text(strValue));
      list.add(new Text(strValue1));
      list.add(new Text(strValue2));
      //since in our case all that the reducer is doing is appending the records that the mapper   
      //sends it, we should get the following back
      String expectedOutput = strValue + strValue1 + strValue2;
     //Setup Input, mimic what mapper would have passed
      //to the reducer and run test
      reduceDriver.withInput(new Text(strKey), list);
      //run the reducer and get its output
      List<Pair<ImmutableBytesWritable, Writable>> result = reduceDriver.run();
    
      //extract key from result and verify
      assertEquals(Bytes.toString(result.get(0).getFirst().get()), strKey);
    
      //extract value for CF/QUALIFIER and verify
      Put a = (Put)result.get(0).getSecond();
      String c = Bytes.toString(a.get(CF, QUALIFIER).get(0).getValue());
      assertEquals(expectedOutput,c );
   }

}

    基本的に、MyReducerで一連の処理を行った後、次のことを確認しました。

    • 出力は期待どおりです。
    • HBaseに挿入されるPutには、行キーとして「RowKey-1」があります。
    • 「DATADATA1DATA2」は、CF列ファミリーとCQ列修飾子の値です。

    MapperDriverを使用して同様の方法でHBaseからデータを取得するMappersをテストしたり、HBaseから読み取り、データを処理し、HDFSに書き込むMRジョブをテストしたりすることもできます。

    HBaseミニクラスターの使用

    次に、統合テストを行う方法を見ていきます。 HBaseにはHBaseTestingUtilityが付属しているため、HBaseミニクラスターを使用した統合テストの記述が簡単になります。正しいライブラリを取得するには、pomに次の依存関係が必要です。

    <dependency>
    <groupId>org.apache.hadoop</groupId>
    <artifactId>hadoop-common</artifactId>
    <version>2.0.0-cdh4.2.0</version>
    <type>test-jar</type>
    <scope>test</scope>
</dependency>

<dependency>
    <groupId>org.apache.hbase</groupId>
    <artifactId>hbase</artifactId>
    <version>0.94.2-cdh4.2.0</version>
    <type>test-jar</type>
    <scope>test</scope>
</dependency>
        
<dependency>
    <groupId>org.apache.hadoop</groupId>
    <artifactId>hadoop-hdfs</artifactId>
    <version>2.0.0-cdh4.2.0</version>
    <type>test-jar</type>
    <scope>test</scope>
</dependency>

<dependency>
    <groupId>org.apache.hadoop</groupId>
    <artifactId>hadoop-hdfs</artifactId>
    <version>2.0.0-cdh4.2.0</version>
    <scope>test</scope>
</dependency>

    それでは、はじめに説明したMyDAOインサートの統合テストを実行する方法を見てみましょう。

    public class MyHBaseIntegrationTest {
private static HBaseTestingUtility utility;
byte[] CF = "CF".getBytes();
byte[] QUALIFIER = "CQ-1".getBytes();

@Before
public void setup() throws Exception {
	utility = new HBaseTestingUtility();
	utility.startMiniCluster();
}

@Test
    public void testInsert() throws Exception {
   	 HTableInterface table = utility.createTable(Bytes.toBytes("MyTest"),
   			 Bytes.toBytes("CF"));
   	 HBaseTestObj obj = new HBaseTestObj();
   	 obj.setRowKey("ROWKEY-1");
   	 obj.setData1("DATA-1");
   	 obj.setData2("DATA-2");
   	 MyHBaseDAO.insertRecord(table, obj);
   	 Get get1 = new Get(Bytes.toBytes(obj.getRowKey()));
   	 get1.addColumn(CF, CQ1);
   	 Result result1 = table.get(get1);
   	 assertEquals(Bytes.toString(result1.getRow()), obj.getRowKey());
   	 assertEquals(Bytes.toString(result1.value()), obj.getData1());
   	 Get get2 = new Get(Bytes.toBytes(obj.getRowKey()));
   	 get2.addColumn(CF, CQ2);
   	 Result result2 = table.get(get2);
   	 assertEquals(Bytes.toString(result2.getRow()), obj.getRowKey());
   	 assertEquals(Bytes.toString(result2.value()), obj.getData2());
    }}

    ここでは、HBaseミニクラスターを作成して開始しました。次に、1つの列ファミリー「CF」を持つ「MyTest」というテーブルを作成しました。テストに必要なDAOを使用してレコードを挿入し、同じテーブルからGetを実行し、DAOがレコードを正しく挿入したことを確認しました。

    上記のようなMRジョブとともに、はるかに複雑なユースケースでも同じことができます。また、HBaseの作成中に作成されたHDFSおよびZooKeeperミニクラスターにアクセスし、MRジョブを実行し、それをHBaseに出力して、挿入されたレコードを確認することもできます。

    注意点として、ミニクラスターの起動には20〜30秒かかり、CygwinがないWindowsでは実行できません。ただし、定期的に実行する必要があるため、実行時間は長くてもかまいません。

    上記の例のサンプルコードは、https：//github.com/sitaula/HBaseTestにあります。ハッピーテスト！


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