03 HDFS的客户端操作

服务器和客户端的概念

hdfs的客户端有多种形式

1、网页形式

2、命令行形式

3、客户端在哪里运行，没有约束，只要运行客户端的机器能够跟hdfs集群联网

参数配置

文件的切块大小和存储的副本数量，都是由客户端决定！
所谓的由客户端决定，是通过配置参数来定的
hdfs的客户端会读以下两个参数，来决定切块大小、副本数量：
切块大小的参数： dfs.blocksize
副本数量的参数： dfs.replication

上面两个参数应该配置在客户端机器的hadoop目录中的hdfs-site.xml中配置

<property>
<name>dfs.blocksize</name>
<value>64m</value>
</property>

<property>
<name>dfs.replication</name>
<value>2</value>
</property>

网页形式

http://192.168.11.25:50070

命令行形式

HDFS Shell操作

dfs                         HDFS文件系统命令
namenode -format            namenode格式化
secondarynamenode           启动secondarynamenode
namenode                    启动namenode
journalnode                 启动journalnode
zkfc                        启动ZK Failover Controller daemon(故障转移控制器守护进程)
datanode                    启动datanode
dfsadmin                    启动DFS管理客户端
haadmin                     启动DFS HA管理客户端
fsck                        运行DFS文件系统检查工具
balancer                    运行集群平衡工具
jmxget                      从nameNode或dataNode获取JMX输出值
oiv                         应用fsimage离线查看器
oiv_legacy                  对遗留的fsimage应用fsimage离线查看器
oev                         应用edits离线查看器
fetchdt                     从nameNode提取代理令牌
getconf                     获取HDFS的配置信息
groups                      获取用户属于哪个属于用户组
snapshotDiff                返回两个快照的不同，或返回快照的目录内容的不同
lsSnapshottableDir          列出所有快照表目录
portmap                     运行端口映射服务
nfs3                        运行 NFS-3 网关
cacheadmin                  配置HDFS的缓存

命令方式   hdfs  dfs  选项

选项名称	使用方式	含义
-ls	-ls   <路径>	查看指定路径的当前目录结构
-lsr	-lsr   <路径>	递归查看指定路径的目录结构
-du	-du   <路径>	统计目录下个文件大小
-dus	-dus <路径>	汇总统计目录下文件(夹)大小
-count	-count [-q] <路径>	统计文件(夹)数量
-mv	-mv <源路径> <目标路径>	移动到指定的位置
-cp	-cp <源路径> <目的路径>	复制到指定的位置
-rm	-rm [-skipTrash]  <路径>	删除文件/空白文件夹
-rmr	-rmr [-skipTrash] <路径>	递归删除
-put	-put <多个linux上的文件> <hdfs路径>	上传文件
-copyFromLocal	-copyFromLocal <多个linux上的文件> <hdfs路径>	从本地复制
-moveFromLocal	-moveFromLocal <多个linux上的文件> <hdfs路径>	从本地移动
-getmerge	-getmerge  <源路径>  <linux路径>	合并到本地
-cat	-cat   <hdfs路径>	查看文件内容
-text	-text  <hdfs路径>	查看文件内容
-copyToLocal	-copyToLocal [-ignoreCrc] [-crc]  [hdfs源路径] [linux目的路径]	从本地复制
-moveToLocal	-moveToLocal [-crc]  <hdfs源路径>  <linux目的路径>	从本地移动
-mkdir	-mkdir  <hdfs路径>	创建空白文件夹
-setrep	-setrep [-R] [-w] <副本数> <路径>	修改副本数量
-touchz	-touchz <文件路径>	创建空白文件
-stat	-stat[format] <路径>	显示文件统计信息
-tail	-tail [-f] <文件>	查看文件尾部信息
-chmod	-chmod[-R] <权限模式>[路径]	修改权限
-chown	-chown [-R] [属主][:[属组]] 路径	修改属主
-chgrp	-chgrp [-R] 属组名称 路径	修改属组
-help	-help [命令选项]	帮助
-get	-get    <hdfs文件路径>  <linux目的路径>	下载文件

代码形式

HDFS Java API

org.apache.hadoop.conf.Configuration 加载配置文件 
org.apache.hadoop.fs.FileSystem 与HDFS连接实例 
org.apache.hadoop.fs.Path 路径的抽象 
org.apache.hadoop.fs.FileStatus 封装元数据信息 
org.apache.hadoop.fs.FSDataInputStream HDFS读取文件的流 
org.apache.hadoop.fs.FSDataOutputStream HDFS 写文件的输出流 
org.apache.hadoop.io.IOUtils 文件读写工具类 HDFS存储文件，以字节形式存储

HDFS写文件流程

1、创建FileSystem对象
2、调用FileSystem对象的Create方法，FileSystem对象与NameNode进行RPC， NameNode检查文件是否已经存在，检查客户端有没有权限，如果通过检查，NameNode会
在 NameSpace命名空间里面，先把文件路径添加到目录树里面 同时NameNode会把DataNode列表返回给客户端
3、Create方法返回一个org.apache.hadoop.fs.FSDataOutputStream对象 4、通过FSDataOutputStream对象的write方法，将本地文件系统的文件写到DataNode上
5、客户端会将本地文件切分成block块大小
6、将block大小的数据进一步切分成数据包packet
7、客户端往DataNode写packet，第一个DataNode接收到Packet并且写成功，往第二个DataNode上传输 pipeLine
8、容错，一旦某个DataNode出现故障，客户端尝试往另外一个DataNode上写， 客户端会报告给NameNode，出现故障的DataNode。

HDFS读文件流程

1、创建FileSystem对象
2、调用FileSystem对象的open方法，FileSystem对象与NameNode进行RPC连接， NameNode检查客户端权限，检查文件是否存在，如果通过检查， NameNode返回给客户端
关于这个文件的block信息（文件由哪些block组成，block在哪些datanode上）
3、open方法返回FSDataInputStream对象
4、客户端通过FSDataInputStream对象，从相应的DataNode读取block数据
5、读取过程中datanode挂掉，客户端尝试从该block的第二个备份所在的datanode上读取数据
6、客户端每读取一个block，会对block进行校验

HDFS权限

HDFS本身没有提供用户名、用户组的创建，在客户端调用hadoop 的文件操作命令时，hadoop 识别出执行命令 所在进程的用户名和用户组，然后使用这个用户名和组来检查文件权限。 
用户名=linux命令中的`whoami`，而组名等于groups。 根据上述原理来看hdfs的文件系统权限管理较弱。
如果用户知道hdfs nameNode 地址和端口号，在安装 hdfs客户端后，使用和nameNode 相同的用户名，即可获取到所有文件的访问权限。 
权限判断标准：客户端进程所属用户与HDFS文件所属者用户名称是否一样 
System.setProperty("HADOOP_USER_NAME", "hadoop");

  学习环境下可以将dfs.permissions.enabled属性配置为false，关闭权限检查功能

  hdfs-site.xml中：

   <property>

      <name>dfs.permissions.enabled</name>

      <value>true</value>

      <description>

      If "true", enable permission checking in HDFS.

      If "false", permission checking is turned off,

      but all other behavior is unchanged.

      Switching from one parameter value to the other does not change the mode,owner or group of files or directories.

     </description>

   </property>

 <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.hadoop</groupId>
            <artifactId>hadoop-client</artifactId>
            <version>2.8.5</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>junit</groupId>
            <artifactId>junit</artifactId>
            <version>RELEASE</version>
        </dependency>
    </dependencies>

### \u8BBE\u7F6E###
#log4j.rootLogger=debug,stdout,genlog
log4j.rootLogger=INFO,stdout

log4j.appender.stdout=org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.stdout.Target=System.out
log4j.appender.stdout.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.stdout.layout.ConversionPattern=[%-5p] %d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss,SSS} method:%l%n%m%n

###
log4j.logger.logRollingFile= ERROR,test1
log4j.appender.test1 = org.apache.log4j.RollingFileAppender
log4j.appender.test1.layout = org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.test1.layout.ConversionPattern =%d{yyyy-MMM-dd HH:mm:ss}-[TS] %p %t %c - %m%n
log4j.appender.test1.Threshold = DEBUG
log4j.appender.test1.ImmediateFlush = TRUE
log4j.appender.test1.Append = TRUE
log4j.appender.test1.File = d:/logs/collect/collect.log
log4j.appender.test1.MaxFileSize = 102400KB
log4j.appender.test1.MaxBackupIndex = 200
### log4j.appender.test1.Encoding = UTF-8 

package cn.oracle.core;

import java.io.IOException;
import java.net.URI;
import java.net.URISyntaxException;
import java.util.Arrays;

import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
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 HdfsClient {

    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://hdp-01:9000/"), 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://hdp-01:9000/"), 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("/hdp20-05.txt"), new Path("f:/"));
        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();
    }

    /**
     * 查询hdfs指定目录下的文件和文件夹信息
     */
    @Test
    public void testLs2() throws Exception{
        FileStatus[] listStatus = fs.listStatus(new Path("/"));

        for(FileStatus status:listStatus){
            System.out.println("文件全路径："+status.getPath());
            System.out.println(status.isDirectory()?"这是文件夹":"这是文件");
            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("--------------------------------");
        }
        fs.close();
    }

}