HDFS之二：HDFS文件系统JavaAPI接口

　　HDFS是存取数据的分布式文件系统，HDFS文件操作常有两种方式，一种是命令行方式，即Hadoop提供了一套与Linux文件命令类似的命令行工具。HDFS操作之一：hdfs命令行操作 另一种是JavaAPI，即利用Hadoop的Java库，采用编程的方式操作HDFS的文件。

　　要在java工程中操作hdfs，需要引入一下jar包，我的maven工程中的pom.xml文件中增加如下几个依赖：

        <dependency>
            <groupId>org.apache.hbase</groupId>
            <artifactId>hbase-client</artifactId>
            <version>1.3.0</version>
            <exclusions>
                <exclusion>
                    <artifactId>jdk.tools</artifactId>
                    <groupId>jdk.tools</groupId>
                </exclusion>
            </exclusions>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.hadoop</groupId>
            <artifactId>hadoop-hdfs</artifactId>
            <version>2.7.3</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.hadoop</groupId>
            <artifactId>hadoop-common</artifactId>
            <version>2.7.3</version>
        </dependency>

工程里面POM.XML提示了一个错误：Missing artifact jdk.tools:jdk.tools:jar:1.8

进过查找之后发现是如下原因：tools.jar包是JDK自带的，pom.xml中以来的包隐式依赖tools.jar包，而tools.jar并未在库中，
只需要将tools.jar包添加到jdk库中即可。
找到了这样的解决方案：在pom文件中添加如下代码即可。

<dependency>
            <groupId>jdk.tools</groupId>
            <artifactId>jdk.tools</artifactId>
            <version>1.8</version>
            <scope>system</scope>
            <systemPath>${JAVA_HOME}/lib/tools.jar</systemPath>
        </dependency> 

java代码：

package com.sf.study.hbase;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.net.URI;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.fs.FSDataInputStream;
import org.apache.hadoop.fs.FSDataOutputStream;
import org.apache.hadoop.fs.LocatedFileStatus;
import org.apache.hadoop.fs.Path;
import org.apache.hadoop.fs.RemoteIterator;
import org.apache.hadoop.fs.permission.FsPermission;
import org.apache.hadoop.hdfs.DistributedFileSystem;

public class FileOperateTest {
    public static DistributedFileSystem dfs=new DistributedFileSystem();;
    public static String nameNodeUri="hdfs://10.202.33.60:8020";

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        FileOperateTest fot = new FileOperateTest();
        fot.initFileSystem();
        fot.testMkDir();
        fot.testDeleteDir();
        fot.testFileList();
        fot.testUploadFullFile();
        fot.testDownloadFile2();
        fot.testUploadFile2();
        fot.testDownloadFile();
        fot.testDownloadFile2();
    }

    public void initFileSystem() throws Exception{
        System.out.println("初始化hadoop客户端");
        //设置hadoop的登录用户名
        System.setProperty("HADOOP_USER_NAME", "hdfs");
        //dfs=new DistributedFileSystem();
        dfs.initialize(new URI(nameNodeUri), new Configuration());
        System.out.println("客户端连接成功");
        Path workingDirectory = dfs.getWorkingDirectory();
        System.out.println("工作目录："+workingDirectory);
    }
    /**
     * 创建文件夹
     * @throws Exception
     */
    public void testMkDir() throws Exception{
        boolean res = dfs.mkdirs(new Path("/tmp/omcs/bbb"));
        System.out.println("目录创建结果："+(res?"创建成功":"创建失败"));
    }
    /**
     * 删除目录/文件
     * @throws Exception
     */
    //@Test
    public void testDeleteDir() throws Exception{
        dfs.delete(new Path("/tmp/omcs/bbb"), false);
    }

    /**
     * 获取指定目录下所有文件(忽略目录)
     * @throws Exception
     * @throws IllegalArgumentException
     * @throws FileNotFoundException
     */
    public void testFileList() throws Exception{
        RemoteIterator<LocatedFileStatus> listFiles = dfs.listFiles(new Path("/"), true);
        SimpleDateFormat sdf=new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS");
        while (listFiles.hasNext()) {
            LocatedFileStatus fileStatus = (LocatedFileStatus) listFiles.next();
            //权限
            FsPermission permission = fileStatus.getPermission();
            //拥有者
            String owner = fileStatus.getOwner();
            //组
            String group = fileStatus.getGroup();
            //文件大小byte
            long len = fileStatus.getLen();
            long modificationTime = fileStatus.getModificationTime();
            Path path = fileStatus.getPath();
            System.out.println("-------------------------------");
            System.out.println("permission:"+permission);
            System.out.println("owner:"+owner);
            System.out.println("group:"+group);
            System.out.println("len:"+len);
            System.out.println("modificationTime:"+sdf.format(new Date(modificationTime)));
            System.out.println("path:"+path);
        }
    }
    /**
     * 【完整】文件上传
     * 注意：文件上传在Window开发环境下，使用apache-common提供的<code>org.apache.commons.io.IOUtils.copy</code>可能存在问题
     */
    //@Test
    public void testUploadFullFile() throws Exception{
        FSDataOutputStream out = dfs.create(new Path("/tmp/omcs/uploadFile.txt"), true);
//      InputStream in = FileOperate.class.getResourceAsStream("uploadFile.txt");
        FileInputStream in = new FileInputStream(FileOperate.class.getResource("uploadFile.txt").getFile());
        org.apache.commons.io.IOUtils.copy(in, out);
        System.out.println("上传完毕");
    }

    /**
     * 【完整】文件上传
     */
    //@Test
    public void testUploadFullFile2() throws Exception{
        dfs.copyFromLocalFile(new Path(FileOperate.class.getResource("uploadFile.txt").getFile()), new Path("/tmp/omcs/uploadFullFile.txt"));
    }

    /**
     * 【分段|部分】文件上传
     * 注意：文件上传在Window开发环境下，使用apache-common提供的<code>org.apache.commons.io.IOUtils.copy</code>可能存在问题
     */
    //@Test
    public void testUploadFile2() throws Exception{
        FSDataOutputStream out = dfs.create(new Path("/tmp/omcs/uploadFile2.txt"), true);
        FileInputStream in = new FileInputStream(FileOperate.class.getResource("uploadFile.txt").getFile());
        org.apache.commons.io.IOUtils.copyLarge(in, out, 6, 12);
        System.out.println("上传完毕");
    }
    /**
     * 【完整】下载文件
     * 注意：windows开发平台下，使用如下API
     */
    public void testDownloadFile() throws Exception{
        //使用Java API进行I/O,设置useRawLocalFileSystem=true
        dfs.copyToLocalFile(false,new Path("/tmp/omcs/uploadFullFile.txt"), new Path("E:/Workspaces/MyEclipse2014_BigData/hadoop-demo/src/com/xbz/bigdata/hadoop/demo"),true);
        System.out.println("下载完成");
    }

    /**
     * 【部分】下载文件
     */
    public void testDownloadFile2() throws Exception{
        //使用Java API进行I/O,设置useRawLocalFileSystem=true
        FSDataInputStream src = dfs.open(new Path("/tmp/omcs/uploadFullFile.txt"));
        FileOutputStream des = new FileOutputStream(new File("E:/Workspaces/MyEclipse2014_BigData/hadoop-demo/src/com/xbz/bigdata/hadoop/demo","download_uploadFullFile.txt"));
        src.seek(6);
        org.apache.commons.io.IOUtils.copy(src, des);
        System.out.println("下载完成");
    }

}

结果：

客户端连接成功
工作目录：hdfs://10.202.34.200:8020/user/hdfs
目录创建结果：创建成功
-------------------------------
permission:rw-r--r--
owner:hdfs
group:supergroup
len:0
modificationTime:2017-03-01 10:00:56.156
path:hdfs://10.202.34.200:8020/hbase/MasterProcWALs/state-00000000000000000190.log

...

...

Q：客户端连不上HDFS，用telnet也连不上，在hadoop机器上用netstat -tpnl查看结果如下：

解决办法见：

Hadoop 拒绝远程 9000 端口访问

Q:报如下错误：

Exception in thread "main" org.apache.hadoop.security.AccessControlException: Permission denied: user=winuser, access=WRITE, inode="/":duanxz:supergroup:drwxr-xr-x

解决方案：

org.apache.hadoop.security.AccessControlException: org.apache.hadoop.security .AccessControlException: Permission denied: user=Administrator, access=WRITE, inode="hadoop": hadoop:supergroup:rwxr-xr-x

其实这个错误的原因很容易看出来，用户Administator在hadoop上执行写操作时被权限系统拒绝.

解决问题的过程

看到这个错误的，第一步就是将这个错误直接入放到百度google里面进行搜索。找到了N多篇文章，但是主要的思路就如此篇文章所写的两个解决办法：http://www.cnblogs.com/acmy/archive/2011/10/28/2227901.html

1、在hdfs的配置文件中，将dfs.permissions修改为False

2、执行这样的操作 hadoop fs -chmod 777 /user/hadoop

对于上面的第一个方法，我试了行不通，不知道是自己设置错误还是其他原因，对我此法不可行，第二个方法可行。第二个方法是让我们来修改HDFS中相应文件夹的权限，后面的/user/hadoop这个路径为HDFS中的文件路径，这样修改之后就让我们的administrator有在HDFS的相应目录下有写文件的权限（所有的用户都是写权限）。

虽然上面的第二步可以解决问题了，上传之后的文件所有者为Administrator，但是总感觉这样的方法不够优雅，而且这样修改权限会有一定的安全问题，总之就是看着不爽，就在想有没有其他的办法？

问题分析

开始仔细的观察了这个错误的详细信息，看到user=Administrator, access=WRITE。这里的user其实是我当前系统（运行客户端的计算机的操作系统）的用户名，实际期望这里的user=hadoop（hadoop是我的HADOOP上面的用户名），但是它取的是当前的系统的用户名，很明显，如果我将当前系统的用户名改为hadoop，这个肯定也是可以行得通的，但是如果后期将开发的代码部署到服务器上之后，就不能方便的修改用户，此方法明显也不够方便。

现在就想着Configuration这个是一个配置类，有没有一个参数是可以在某个地方设置以哪个用户运行呢？搜索了半天，无果。没有找到相关的配置参数。

最终只有继续分析代码， FileSystem fs = FileSystem.get(URI.create(dest), conf);代码是在此处开始对HDFS进行调用，所以就想着将HADOOP的源码下下来，debug整个调用过程，这个user=Administator是在什么时间赋予的值。理解了调用过程，还怕找不到解决问题的办法么？

跟踪代码进入 FileSystem.get-->CACHE.get（）-->Key key = new Key(uri, conf);到这里的时候发现key值里面已经有Administrator了，所以关键肯定是在new key的过程。继续跟踪UserGroupInformation.getCurrentUser()-->getLoginUser()-->login.login()到这一步的时候发现用户名已经确定了，但是这个方法是Java的核心源码，是一个通用的安全认证，但对这一块不熟悉，但是debug时看到subject里面有NTUserPrincipal：Administator，所以就想着搜索一下这个东西是啥，结果就找到了下面这一篇关键的文章：

http://www.udpwork.com/item/7047.html

结果：

Q:datanode没有正常启动（java.io.IOException: All specified directories are failed to load）

导致hadoop fs -put localfile /tmp失败

提醒两个cid不一致，原因是Hadoop启动后，在使用格式化namenode，会导致datanode和namenode的clusterID不一致

同时，给我提示的目录是/home/hadoop/app/tmp/dfs/data

所以我对第一反应是tmp下文件未覆盖。所以，解决方案是将tmp文件夹删除后，重新格式化hdfs即可。

检验的方式是在格式化之后，再次启动hdfs。jps一下看看当前进程是否包含namenode

java程序执行结果：