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Hadoop学习(2)-java客户端操作hdfs及secondarynode作用

时间:2019-07-23 17:52:00 来源:互联网 作者: 神秘的大神 字体:

首先要在windows下解压一个windows版本的hadoop

然后在配置他的环境变量,同时要把hadoop的share目录下的hadoop下的相关jar包拷贝到esclipe

然后Build Path

下面上代码

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.URI;
import java.net.URISyntaxException;
import java.util.Arrays;

import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.fs.FSDataInputStream;
import org.apache.hadoop.fs.FSDataOutputStream;
import org.apache.hadoop.fs.FileStatus;
import org.apache.hadoop.fs.FileSystem;
import org.apache.hadoop.fs.LocatedFileStatus;
import org.apache.hadoop.fs.Path;
import org.apache.hadoop.fs.RemoteIterator;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;

public class HdfsClientDemo {
    
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        /**
         * Configuration参数对象的机制:
         *    构造时,会加载jar包中的默认配置 xx-default.xml
         *    再加载 用户配置xx-site.xml  ,覆盖掉默认参数
         *    构造完成之后,还可以conf.set("p","v"),会再次覆盖用户配置文件中的参数值
         */
        // new Configuration()会从项目的classpath中加载core-default.xml hdfs-default.xml core-site.xml hdfs-site.xml等文件
        Configuration conf = new Configuration();
        
        // 指定本客户端上传文件到hdfs时需要保存的副本数为:2
        conf.set("dfs.replication", "2");
        // 指定本客户端上传文件到hdfs时切块的规格大小:64M
        conf.set("dfs.blocksize", "64m");
        
        // 构造一个访问指定HDFS系统的客户端对象: 参数1:——HDFS系统的URI,参数2:——客户端要特别指定的参数,参数3:客户端的身份(用户名)
        FileSystem fs = FileSystem.get(new URI("hdfs://172.31.2.38:9000/"), conf, "root");
        
        // 上传一个文件到HDFS中
        fs.copyFromLocalFile(new Path("D:/install-pkgs/hbase-1.2.1-bin.tar.gz"), new Path("/aaa/"));
        
        fs.close();
    }
    
    FileSystem fs = null;
    
    @Before
    public void init() throws Exception{
        Configuration conf = new Configuration();
        conf.set("dfs.replication", "2");
        conf.set("dfs.blocksize", "64m");
        
        fs = FileSystem.get(new URI("hdfs://172.31.2.38:9000/"), conf, "root");
        
    }
    
    
    /**
     * 从HDFS中下载文件到客户端本地磁盘
     * @throws IOException 
     * @throws IllegalArgumentException 
     */
    @Test
    public void testGet() throws IllegalArgumentException, IOException{
        
        fs.copyToLocalFile(new Path("/test"), new Path("d:/"));
        fs.close();
        
    }
    
    
    /**
     * 在hdfs内部移动文件\修改名称
     */
    @Test
    public void testRename() throws Exception{
        
        fs.rename(new Path("/install.log"), new Path("/aaa/in.log"));
        
        fs.close();
        
    }
    
    /**
     * 在hdfs中创建文件夹
     */
    @Test
    public void testMkdir() throws Exception{
        
        fs.mkdirs(new Path("/xx/yy/zz"));
        
        fs.close();
    }
    
    
    /**
     * 在hdfs中删除文件或文件夹
     */
    @Test
    public void testRm() throws Exception{
        
        fs.delete(new Path("/aaa"), true);
        
        fs.close();
    }
    
    
    
    /**
     * 查询hdfs指定目录下的文件信息
     */
    @Test
    public void testLs() throws Exception{
        // 只查询文件的信息,不返回文件夹的信息
        RemoteIterator<LocatedFileStatus> iter = fs.listFiles(new Path("/"), true);
        
        while(iter.hasNext()){
            LocatedFileStatus status = iter.next();
            System.out.println("文件全路径:"+status.getPath());
            System.out.println("块大小:"+status.getBlockSize());
            System.out.println("文件长度:"+status.getLen());
            System.out.println("副本数量:"+status.getReplication());
            System.out.println("块信息:"+Arrays.toString(status.getBlockLocations()));
            
            System.out.println("--------------------------------");
        }
        fs.close();
    }
   

    /**
     * 读取hdfs中的文件的内容
     * 
     * @throws IOException
     * @throws IllegalArgumentException
     */
    @Test
    public void testReadData() throws IllegalArgumentException, IOException {

        FSDataInputStream in = fs.open(new Path("/test.txt"));

        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(in, "utf-8"));

        String line = null;
        while ((line = br.readLine()) != null) {
            System.out.println(line);
        }

        br.close();
        in.close();
        fs.close();

    }

    /**
     * 读取hdfs中文件的指定偏移量范围的内容
     * 
     * 
     * 
     * @throws IOException
     * @throws IllegalArgumentException
     */
    @Test
    public void testRandomReadData() throws IllegalArgumentException, IOException {

        FSDataInputStream in = fs.open(new Path("/xx.dat"));

        // 将读取的起始位置进行指定
        in.seek(12);

        // 读16个字节
        byte[] buf = new byte[16];
        in.read(buf);

        System.out.println(new String(buf));

        in.close();
        fs.close();

    }

    /**
     * 往hdfs中的文件写内容
     * 
     * @throws IOException
     * @throws IllegalArgumentException
     */

    @Test
    public void testWriteData() throws IllegalArgumentException, IOException {

        FSDataOutputStream out = fs.create(new Path("/zz.jpg"), false);

        // D:\images\006l0mbogy1fhehjb6ikoj30ku0ku76b.jpg

        FileInputStream in = new FileInputStream("D:/images/006l0mbogy1fhehjb6ikoj30ku0ku76b.jpg");

        byte[] buf = new byte[1024];
        int read = 0;
        while ((read = in.read(buf)) != -1) {
            out.write(buf,0,read);
        }
        
        in.close();
        out.close();
        fs.close();

    }

}

 

练习:从一个文件里面不断地采集日志上传到hdfs里面

1.流程介绍

---启动一个定时任务

    --定时探测日志原目录

    --获取文件上传到一个待上传的临时目录

    --逐一上传到hdfs目标路径,同时移动到备份目录里

--启动一个定时任务:

    --探测备份目录中的备份数据是否已经超出,如果超出就删除

 

 主类为:

import java.util.Timer;

public class DataCollectMain {
    
    public static void main(String[] args) {
        
        Timer timer = new Timer();
        //第一个为task类,第二个开始时间 第三个没隔多久执行一次
        timer.schedule(new CollectTask(), 0, 60*60*1000L);
        
        timer.schedule(new BackupCleanTask(), 0, 60*60*1000L);
        
    }
    

}

CollectTask类:

这个类要继承TimerTask,重写run方法,主要内容就是不断收集日志文件

package cn.edu360.hdfs.datacollect;

import java.io.File;
import java.io.FilenameFilter;
import java.net.URI;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Arrays;
import java.util.Date;
import java.util.Properties;
import java.util.TimerTask;
import java.util.UUID;

import org.apache.commons.io.FileUtils;
import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.fs.FileSystem;
import org.apache.hadoop.fs.Path;
import org.apache.log4j.Logger;

public class CollectTask extends TimerTask {

    @Override
    public void run() {
        try {
            // 获取配置参数
            Properties props = PropertyHolderLazy.getProps();

            // 获取本次采集时的日期
            SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd-HH");
            String day = sdf.format(new Date());
            
            File srcDir = new File("d:/logs/accesslog");
            // 列出日志源目录中需要采集的文件
            //里面传了一个文件过滤器,重写accept方法,return true就要
            File[] listFiles = srcDir.listFiles(new FilenameFilter() {
                @Override
                public boolean accept(File dir, String name) {
                    if (name.startsWith("access.log")) {
                        return true;
                    }
                    return false;
                }
            });
            // 将要采集的文件移动到待上传临时目录
            File toUploadDir = new File("d:/logs/toupload");
            for (File file : listFiles) {
                
                //这里如果是 file.renameTo(toUploadDir)是不对的,因为会生成一个toupload的文件而不是文件夹
                //要用renameTo的话你要自己加上文件的新名字比较麻烦
                //用FileUtiles是对file操作的一些工具类
                //第一个目标文件,第二个路径,第三个是否存在覆盖
                FileUtils.moveFileToDirectory(file, toUploadDir, true);
            }

            // 构造一个HDFS的客户端对象
            FileSystem fs = FileSystem.get(new URI("hdfs://hdp-01:9000"), new Configuration(), "root");
            
            File[] toUploadFiles = toUploadDir.listFiles();

            // 检查HDFS中的日期目录是否存在,如果不存在,则创建
            Path hdfsDestPath = new Path("/logs" + day);
            if (!fs.exists(hdfsDestPath)) {
                fs.mkdirs(hdfsDestPath);
            }

            // 检查本地的备份目录是否存在,如果不存在,则创建
            File backupDir = new File("d:/logs/backup" + day + "/");
            if (!backupDir.exists()) {
                backupDir.mkdirs();
            }

            for (File file : toUploadFiles) {
                // 传输文件到HDFS并改名access_log_
                fs.copyFromLocalFile(new Path(file.getAbsolutePath()), new Path("/logs"+day+"/access_log_"+UUID.randomUUID()+".log"));

                // 将传输完成的文件移动到备份目录
                //注意这里依然不要用renameTo
                FileUtils.moveFileToDirectory(file, backupDir, true);
            }

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }

BackupCleanTask类

package cn.edu360.hdfs.datacollect;

import java.io.File;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.TimerTask;

import org.apache.commons.io.FileUtils;

public class BackupCleanTask extends TimerTask {

    @Override
    public void run() {

        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd-HH");
        long now = new Date().getTime();
        try {
            // 探测本地备份目录
            File backupBaseDir = new File("d:/logs/backup/");
            File[] dayBackDir = backupBaseDir.listFiles();

            // 判断备份日期子目录是否已超24小时
            for (File dir : dayBackDir) {
                long time = sdf.parse(dir.getName()).getTime();
                if(now-time>24*60*60*1000L){
                    FileUtils.deleteDirectory(dir);
                }
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }

}

 

hdfs中namenode中储存元数据(对数据的描述信息)是在内存中以树的形式储存的,并且每隔一段时间都会把这些元数据序列化到磁盘中。序列化的东西在磁盘中叫 fsimage文件。

元数据可能会很大很大,所以只能是定期的序列化

问题1:序列化的时候,发生了元数据的修改怎么办

答:namenode会把每次用户的操作都记录下来,记录成日志文件,存在edits日志文件中

其中edits日志文件也会像log4j滚动日志文件一样,当文件太大的时候会另起一个文件并改名字

问题2:当edits文件太多的时候,一次宕机也会花大量的时间从edits里恢复,怎么办

答:会定期吧edits文件重放fsimage文件,并记录edits的编号,把那些重放过的日志文件给删除。这样也相当于重新序列化了,

所以namenode并不会做这样的事情,是由secondary node做的,他会定期吧namenode的fsimage文件和edits文件下载下来

并把fsimage文件反序列化,并且读日志文件更新元数据,然后序列化到磁盘,然后把他上传给namenode。

这个机制叫做checkpoint机制

这里secondarynode 相当一一个小秘书

 

 

 客户端写数据到hdfs的流程

 

 上面是建立响应的过程

然后  是传递文件block块的过程

 

 客户端从hdfs读数据流程

 额外知识点

注意,在windows里面不要写有些路径不要写绝对路径,因为程序放到linux下面可能会找不到,因此报错

 一般使用class加载器,这样当这个class加载的时候就会知道这个class在哪

类加载器的一些使用例子

比如我加载一个配置文件,为了避免出现绝对路径,我们可以是用类加载器

     Properties props = new Properties();
        //加载配置文件,这样写的目的是为了避免在windows里出现绝对路径,用类加载器,再把文件传化成流
        props.load(HdfsWordcount.class.getClassLoader().getResourceAsStream("job.properties"));

 

而对于一些功能性的类,我们最好在写逻辑的时候也不要直接去导入这个包,而是使用Class.forName

//这样不直接导入这个包,直接用类加载器,是面向接口编程的一种思想。这里我并不是在开始import xxxx.Mapper,这里Mapper是一个接口,这里我用了多态
        Class<?> mapper_class = Class.forName(props.getProperty("MAPPER_CLASS"));
        Mapper mapper = (Mapper) mapper_class.newInstance();

 

单例模式

https://www.cnblogs.com/crazy-wang-android/p/9054771.html

只有个一实例,必须自己创建自己这个实例,必须为别人提供这个实例

 

 

 饿汉式单例:就算没有人调用这个class,他也会加载进去;

如对于一个配置文件的加载

import java.util.Properties;

/**
 * 单例设计模式,方式一: 饿汉式单例
 *
 */
public class PropertyHolderHungery {

    private static Properties prop = new Properties();

    static {
        try {
            //将一个文件prop.load(stram)  
            //这里面如果传一个IO流不好,因为要用到绝对路径,使用了类加载器  这种不管有没有使用这个类都会加载
            prop.load(PropertyHolderHungery.class.getClassLoader().getResourceAsStream("collect.properties"));
        } catch (Exception e) {

        }
    }
    public static Properties getProps() throws Exception {
        return prop;
    }

}

 懒汉式:只有调用的时候才会有,但会有线程安全问题

/**
 * 单例模式:懒汉式——考虑了线程安全
 * */

public class PropertyHolderLazy {

    private static Properties prop = null;

    public static Properties getProps() throws Exception {
        if (prop == null) {
            synchronized (PropertyHolderLazy.class) {
                if (prop == null) {
                    prop = new Properties();
                    prop.load(PropertyHolderLazy.class.getClassLoader().getResourceAsStream("collect.properties"));
                }
            }
        }
        return prop;
    }

}