第三章：分布式文件系统HDFS_头歌分布式文件系统hdfs

本章内容：
1.HDFS的由来和相关的概念
2.HDFS体系结构、HDFS存储原理、HDFS数据读写过程
3.HDFS编程实践

1.分布式文件系统HDFS简介

2.HDFS块的概念



现在可以把一个大的文件进行切割，可以把它切割成非常多的小块，这些小块可以分布式存储到不同的机器上面，这样就可以突破单机存储的上限。块的大小固定。块会备份






名称结点的启动—shell命令


Secondary Namenode属于备份的


3.HDFS体系结构
HDFS采用主从的架构，它有一个是主节点，其它是从节点，主节点起到管家作用，是一个数据目录服务。其它结点都是数据结点，负责具体的数据存储。

3.HDFS存储原理

伪分布式：把名称结点和数据结点都放在同一个机器上，这样的冗余只能是1（因为只有一台机器）

冗余存储的好处：


如果提交数据的请求不是来自集群内部，如果是集群外部某个节点发起的数据请求，那这个块要怎么放？ HDFS应该怎么选？（数据的存放策略）
它会随机的挑选一台磁盘不太满，CPU又不太忙的结点，把它放置第一副本；第二副本我们会给它放在和第一副本不同的机架上面。第三副本，将它放在第一副本相同机架上的其它结点上

数据读取：


名称结点出错该怎么办？

数据结点出错该怎么办？

如何知道DataNode出错？
答：DataNode会隔一段时间给NameNode发送信息，如果NameNode没有收到DataNode发送的信息，则表示DataNode出错。

**数据本身出错怎么办？**通过校验码校验判断数据本身是否出错

4.HDFS数据读写
HDFS读数据过程:




HDFS写数据过程:

5.HDFS编程实践
5.1 HDFS常用命令

./bin/hdfs dfs -ls / ：查看所有目录
./bin/hdfs dfs -mkdir /input ：创建input文件夹
./bin/hdfs dfs -rm -r /input ：删除input文件夹

cd ~ ：进入家目录

vim myLocalFile.txt :在vim编辑器中，里面可以随意输入一些单词（输入i进入编辑状态；按ESC键退出编辑状态；输入:wq 保存文件并退出）

可以使用如下命令把本地文件系统的“/home/hadoop/myLocalFile.txt”上传到HDFS中的当前用户目录的input目录下，也就是上传到HDFS的“/user/hadoop/input/”目录下：

./bin/hdfs dfs -cp input/myLocalFile.txt /input :拷贝-cp

打开Linux自带的Firefox浏览器，点击此链接HDFS的Web界面，即可看到HDFS的web管理界面。WEB界面的访问地址是http://localhost:9870。

5.2 安装Eclipse
已安装（通过SecureCRT进行连接，SecureCrt是一款优秀的windows连接linux/unix机器的工具）

5.3 HDFS常用Java API及应用实例
Hadoop采用Java语言开发的，提供了Java API与HDFS进行交互。上面介绍的Shell命令，在执行时实际上会被系统转换成Java API调用。Hadoop官方网站提供了完整的Hadoop API文档（http://hadoop.apache.org/docs/stable/api/），想要深入学习Hadoop编程，可以访问Hadoop官网查看各个API的功能和用法。本教程只介绍基础的HDFS编程。
为了提高程序编写和调试效率，本教程采用Eclipse工具编写Java程序。

现在要执行的任务是：假设在目录“hdfs://localhost:9000/user/hadoop”下面有几个文件，分别是file1.txt、file2.txt、file3.txt、file4.abc和file5.abc，这里需要从该目录中过滤出所有后缀名不为“.abc”的文件，对过滤之后的文件进行读取，并将这些文件的内容合并到文件“hdfs://localhost:9000/user/hadoop/merge.txt”中。

**
cd /usr/local/eclipse :进入eclipse文件夹
./eclipse :启动eclipse软件
**

选择“File–>New–>Java Project”菜单，开始创建一个Java工程，会弹出如下图所示界面。






选中lib下的所有jar包

下面进入第3次导入jar包

下面进入第4次导入jar包



以上共点击4次jar包，导入完成所有操作

然后进入eclipse软件中



将代码复制后粘贴进Eclipse中

import java.io.IOException;
import java.io.PrintStream;
import java.net.URI;
 
import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.fs.*;
 
/**
 * 过滤掉文件名满足特定条件的文件 
 */
class MyPathFilter implements PathFilter {
     String reg = null; 
     MyPathFilter(String reg) {
          this.reg = reg;
     }
     public boolean accept(Path path) {
        if (!(path.toString().matches(reg)))
            return true;
        return false;
    }
}
/***
 * 利用FSDataOutputStream和FSDataInputStream合并HDFS中的文件
 */
public class MergeFile {
    Path inputPath = null; //待合并的文件所在的目录的路径
    Path outputPath = null; //输出文件的路径
    public MergeFile(String input, String output) {
        this.inputPath = new Path(input);
        this.outputPath = new Path(output);
    }
    public void doMerge() throws IOException {
        Configuration conf = new Configuration();
        conf.set("fs.defaultFS","hdfs://localhost:9000");
          conf.set("fs.hdfs.impl","org.apache.hadoop.hdfs.DistributedFileSystem");
        FileSystem fsSource = FileSystem.get(URI.create(inputPath.toString()), conf);
        FileSystem fsDst = FileSystem.get(URI.create(outputPath.toString()), conf);
                //下面过滤掉输入目录中后缀为.abc的文件
        FileStatus[] sourceStatus = fsSource.listStatus(inputPath,
                new MyPathFilter(".*\\.abc")); 
        FSDataOutputStream fsdos = fsDst.create(outputPath);
        PrintStream ps = new PrintStream(System.out);
        //下面分别读取过滤之后的每个文件的内容，并输出到同一个文件中
        for (FileStatus sta : sourceStatus) {
            //下面打印后缀不为.abc的文件的路径、文件大小
            System.out.print("路径：" + sta.getPath() + "    文件大小：" + sta.getLen()
                    + "   权限：" + sta.getPermission() + "   内容：");
            FSDataInputStream fsdis = fsSource.open(sta.getPath());
            byte[] data = new byte[1024];
            int read = -1;
 
            while ((read = fsdis.read(data)) > 0) {
                ps.write(data, 0, read);
                fsdos.write(data, 0, read);
            }
            fsdis.close();          
        }
        ps.close();
        fsdos.close();
    }
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        MergeFile merge = new MergeFile(
                "hdfs://localhost:9000/user/hadoop/",
                "hdfs://localhost:9000/user/hadoop/merge.txt");
        merge.doMerge();
    }
}
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在编译运行程序之前，我们一定要保证Hadoop已经启动运行，没有启动一定要启动运行

注意：这里需要重新打开一个新的终端，如果停掉那个Eclipse就会关掉Eclipse。


修改文件的名字： mv file4.txt file4.abc

进行访问file2文件中的内容：cat file2.txt
**使用put 命令可以把本地的文件上传到我们远程文件夹中：./bin/hdfs dfs -put ./file1.txt /user/hadoop
**



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