项目三：HBase数据库基础应用

XXXXXXX学院教案课程名称分布式数据库技术与应用所属专业课程类型□公共基础课□专业基础课□专业核心课□实践实训课授课时间授课班级授课地点教学章节及内容项目二HBase数据库基础应用（共2份教案，4学时/份）教案3-1HBase逻辑数据模型与核心术语（4学时）学情分析学生熟练掌握MySQL关系型数据库的结构化存储模型，具备基础数据表设计能力，但对非关系型列式存储、稀疏存储、多版本数据管理认知空白，抽象原理理解难度较大。学生擅长具象化案例学习，适合通过对比教学、图解拆解、案例建模的方式突破难点。教学目标1.知识目标掌握HBase逻辑数据模型的全部核心术语及定义理解HBase列式存储、稀疏存储、多版本存储的核心特性熟记行键、列族、时间戳三大核心维度的设计规则2.能力目标能够区分HBase与传统关系型数据库的数据模型差异能够结合业务场景完成基础表结构逻辑设计3.素养目标培养非关系型数据库的数据建模思维建立数据结构适配业务存储需求的设计理念教学重难点教学重点：HBase核心术语（行键、列族、时间戳、版本）、逻辑模型存储特性教学难点：稀疏存储原理、多版本数据管理、列式存储与行存储的差异教学方法与手段教学方法：对比教学法、图解拆解法、案例建模法、随堂练习法教学手段：模型对比图解、业务案例演示、随堂习题训练、建模实操指导教学过程（一）案例导入（30分钟）展示学生考勤数据存储场景：学生考勤包含学号、姓名、多日考勤状态、备注等字段，不同学生考勤备注字段有空值、字段数量不统一，传统MySQL固定字段存储会浪费大量存储空间。提问学生：如何解决稀疏数据、动态字段数据的存储浪费问题？引出HBase列式稀疏存储模型的核心优势，导入本节课数据模型学习内容。（二）新知讲解（90分钟）1.新旧模型对比：回顾MySQL行存储、固定字段、结构化存储特点，对比讲解HBase非结构化、动态列、列式稀疏存储的模型优势，明确两种数据库的适用场景差异。2.核心术语详解：逐一拆解命名空间、数据表、行键、列族、列限定符、单元格、时间戳、数据版本八大术语，结合层级图解说明各术语的定义、作用与设计规范。3.核心存储特性：重点讲解稀疏存储空值不占用空间、动态列灵活扩展、多版本数据留存、行键有序存储四大特性，结合物联网、考勤数据案例具象化解读原理。（三）核心技能演示与分解（30分钟）1.模型辨析技能：分步演示行存储与列式存储的数据存储逻辑，拆解稀疏存储节省空间的核心原理，对比两种模型的性能与存储优势。2.逻辑建模技能：以学生考勤数据为例，分步演示命名空间、表、列族、行键的设计流程，拆解业务场景转HBase表结构的建模步骤。（四）项目实训任务实施（15分钟）设置建模实训任务：学生自主分析电商用户行为数据场景，梳理数据维度，完成HBase数据表逻辑结构设计，明确行键、列族、字段设计方案。教师巡回指导，纠正建模逻辑混乱、维度设计不合理等问题。（五）成果展示、点评与总结（15分钟）1.成果展示：抽取学生展示电商用户行为数据表建模成果，分享设计思路。2.教师点评：肯定合理设计，针对列族划分混乱、行键设计不合理等问题细化点评，补充标准化建模规范。3.课堂总结：梳理八大核心术语、四大存储特性、建模核心要点，突破重难点知识。（六）布置作业（10分钟）1.简述HBase