HDFS 应用
HDFS 应用
HDFS 是 Hadoop Distributed File System 的缩写,即 Hadoop 的分布式文件系统。
HDFS 是一种用于存储具有流数据访问模式的超大文件的文件系统,它运行在廉价的机器集群上。
HDFS 的设计目标是管理数以千计的服务器、数以万计的磁盘,将这么大规模的服务器计算资源当作一个单一的存储系统进行管理,对应用程序提供 PB 级的存储容量,让应用程序像使用普通文件系统一样存储大规模的文件数据。
HDFS 是在一个大规模分布式服务器集群上,对数据分片后进行并行读写及冗余存储。因为 HDFS 可以部署在一个比较大的服务器集群上,集群中所有服务器的磁盘都可供 HDFS 使用,所以整个 HDFS 的存储空间可以达到 PB 级容量。

HDFS 命令
显示当前目录结构
# 显示当前目录结构
hdfs dfs -ls <path>
# 递归显示当前目录结构
hdfs dfs -ls -R <path>
# 显示根目录下内容
hdfs dfs -ls /
创建目录
# 创建目录
hdfs dfs -mkdir <path>
# 递归创建目录
hdfs dfs -mkdir -p <path>
删除操作
# 删除文件
hdfs dfs -rm <path>
# 递归删除目录和文件
hdfs dfs -rm -R <path>
导入文件到 HDFS
# 二选一执行即可
hdfs dfs -put [localsrc] [dst]
hdfs dfs -copyFromLocal [localsrc] [dst]
从 HDFS 导出文件
# 二选一执行即可
hdfs dfs -get [dst] [localsrc]
hdfs dfs -copyToLocal [dst] [localsrc]
查看文件内容
# 二选一执行即可
hdfs dfs -text <path>
hdfs dfs -cat <path>
显示文件的最后一千字节
hdfs dfs -tail <path>
# 和 Linux 下一样,会持续监听文件内容变化 并显示文件的最后一千字节
hdfs dfs -tail -f <path>
拷贝文件
hdfs dfs -cp [src] [dst]
移动文件
hdfs dfs -mv [src] [dst]
统计当前目录下各文件大小
- 默认单位字节
- -s : 显示所有文件大小总和,
- -h : 将以更友好的方式显示文件大小(例如 64.0m 而不是 67108864)
hdfs dfs -du <path>
合并下载多个文件
- -nl 在每个文件的末尾添加换行符(LF)
- -skip-empty-file 跳过空文件
hdfs dfs -getmerge
# 示例 将 HDFS 上的 hbase-policy.xml 和 hbase-site.xml 文件合并后下载到本地的/usr/test.xml
hdfs dfs -getmerge -nl /test/hbase-policy.xml /test/hbase-site.xml /usr/test.xml
统计文件系统的可用空间信息
hdfs dfs -df -h /
更改文件复制因子
hdfs dfs -setrep [-R] [-w] <numReplicas> <path>
- 更改文件的复制因子。如果 path 是目录,则更改其下所有文件的复制因子
- -w : 请求命令是否等待复制完成
# 示例
hdfs dfs -setrep -w 3 /user/hadoop/dir1
权限控制
# 权限控制和 Linux 上使用方式一致
# 变更文件或目录的所属群组。 用户必须是文件的所有者或超级用户。
hdfs dfs -chgrp [-R] GROUP URI [URI ...]
# 修改文件或目录的访问权限 用户必须是文件的所有者或超级用户。
hdfs dfs -chmod [-R] <MODE[,MODE]... | OCTALMODE> URI [URI ...]
# 修改文件的拥有者 用户必须是超级用户。
hdfs dfs -chown [-R] [OWNER][:[GROUP]] URI [URI ]
文件检测
hdfs dfs -test - [defsz] URI
可选选项:
- -d:如果路径是目录,返回 0。
- -e:如果路径存在,则返回 0。
- -f:如果路径是文件,则返回 0。
- -s:如果路径不为空,则返回 0。
- -r:如果路径存在且授予读权限,则返回 0。
- -w:如果路径存在且授予写入权限,则返回 0。
- -z:如果文件长度为零,则返回 0。
# 示例
hdfs dfs -test -e filename
HDFS API
简介
想要使用 HDFS API,需要导入依赖 hadoop-client
。如果是 CDH 版本的 Hadoop,还需要额外指明其仓库地址:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0
http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<groupId>com.heibaiying</groupId>
<artifactId>hdfs-java-api</artifactId>
<version>1.0</version>
<properties>
<project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
<hadoop.version>2.6.0-cdh5.15.2</hadoop.version>
</properties>
<!---配置 CDH 仓库地址-->
<repositories>
<repository>
<id>cloudera</id>
<url>https://repository.cloudera.com/artifactory/cloudera-repos/</url>
</repository>
</repositories>
<dependencies>
<!--Hadoop-client-->
<dependency>
<groupId>org.apache.hadoop</groupId>
<artifactId>hadoop-client</artifactId>
<version>${hadoop.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>junit</groupId>
<artifactId>junit</artifactId>
<version>4.12</version>
<scope>test</scope>
</dependency>
</dependencies>
</project>
FileSystem
FileSystem
是所有 HDFS 操作的主入口。由于之后的每个单元测试都需要用到它,这里使用 @Before
注解进行标注。
private static final String HDFS_PATH = "hdfs://192.168.0.106:8020";
private static final String HDFS_USER = "root";
private static FileSystem fileSystem;
@Before
public void prepare() {
try {
Configuration configuration = new Configuration();
// 这里我启动的是单节点的 Hadoop, 所以副本系数设置为 1, 默认值为 3
configuration.set("dfs.replication", "1");
fileSystem = FileSystem.get(new URI(HDFS_PATH), configuration, HDFS_USER);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (URISyntaxException e) {
e.printStackTrace();
}
}
@After
public void destroy() {
fileSystem = null;
}
创建目录
支持递归创建目录:
@Test
public void mkDir() throws Exception {
fileSystem.mkdirs(new Path("/hdfs-api/test0/"));
}
创建指定权限的目录
FsPermission(FsAction u, FsAction g, FsAction o)
的三个参数分别对应:创建者权限,同组其他用户权限,其他用户权限,权限值定义在 FsAction
枚举类中。
@Test
public void mkDirWithPermission() throws Exception {
fileSystem.mkdirs(new Path("/hdfs-api/test1/"),
new FsPermission(FsAction.READ_WRITE, FsAction.READ, FsAction.READ));
}
创建文件,并写入内容
@Test
public void create() throws Exception {
// 如果文件存在,默认会覆盖,可以通过第二个参数进行控制。第三个参数可以控制使用缓冲区的大小
FSDataOutputStream out = fileSystem.create(new Path("/hdfs-api/test/a.txt"),
true, 4096);
out.write("hello hadoop!".getBytes());
out.write("hello spark!".getBytes());
out.write("hello flink!".getBytes());
// 强制将缓冲区中内容刷出
out.flush();
out.close();
}
判断文件是否存在
@Test
public void exist() throws Exception {
boolean exists = fileSystem.exists(new Path("/hdfs-api/test/a.txt"));
System.out.println(exists);
}
查看文件内容
查看小文本文件的内容,直接转换成字符串后输出:
@Test
public void readToString() throws Exception {
FSDataInputStream inputStream = fileSystem.open(new Path("/hdfs-api/test/a.txt"));
String context = inputStreamToString(inputStream, "utf-8");
System.out.println(context);
}
inputStreamToString
是一个自定义方法,代码如下:
/**
* 把输入流转换为指定编码的字符
*
* @param inputStream 输入流
* @param encode 指定编码类型
*/
private static String inputStreamToString(InputStream inputStream, String encode) {
try {
if (encode == null || ("".equals(encode))) {
encode = "utf-8";
}
BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream, encode));
StringBuilder builder = new StringBuilder();
String str = "";
while ((str = reader.readLine()) != null) {
builder.append(str).append("\n");
}
return builder.toString();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
文件重命名
@Test
public void rename() throws Exception {
Path oldPath = new Path("/hdfs-api/test/a.txt");
Path newPath = new Path("/hdfs-api/test/b.txt");
boolean result = fileSystem.rename(oldPath, newPath);
System.out.println(result);
}
删除目录或文件
public void delete() throws Exception {
/*
* 第二个参数代表是否递归删除
* + 如果 path 是一个目录且递归删除为 true, 则删除该目录及其中所有文件;
* + 如果 path 是一个目录但递归删除为 false, 则会则抛出异常。
*/
boolean result = fileSystem.delete(new Path("/hdfs-api/test/b.txt"), true);
System.out.println(result);
}
上传文件到 HDFS
@Test
public void copyFromLocalFile() throws Exception {
// 如果指定的是目录,则会把目录及其中的文件都复制到指定目录下
Path src = new Path("D:\\BigData-Notes\\notes\\installation");
Path dst = new Path("/hdfs-api/test/");
fileSystem.copyFromLocalFile(src, dst);
}
上传大文件并显示上传进度
@Test
public void copyFromLocalBigFile() throws Exception {
File file = new File("D:\\kafka.tgz");
final float fileSize = file.length();
InputStream in = new BufferedInputStream(new FileInputStream(file));
FSDataOutputStream out = fileSystem.create(new Path("/hdfs-api/test/kafka5.tgz"),
new Progressable() {
long fileCount = 0;
public void progress() {
fileCount++;
// progress 方法每上传大约 64KB 的数据后就会被调用一次
System.out.println("上传进度:" + (fileCount * 64 * 1024 / fileSize) * 100 + " %");
}
});
IOUtils.copyBytes(in, out, 4096);
}
从 HDFS 上下载文件
@Test
public void copyToLocalFile() throws Exception {
Path src = new Path("/hdfs-api/test/kafka.tgz");
Path dst = new Path("D:\\app\\");
/*
* 第一个参数控制下载完成后是否删除源文件,默认是 true, 即删除;
* 最后一个参数表示是否将 RawLocalFileSystem 用作本地文件系统;
* RawLocalFileSystem 默认为 false, 通常情况下可以不设置,
* 但如果你在执行时候抛出 NullPointerException 异常,则代表你的文件系统与程序可能存在不兼容的情况 (window 下常见),
* 此时可以将 RawLocalFileSystem 设置为 true
*/
fileSystem.copyToLocalFile(false, src, dst, true);
}
查看指定目录下所有文件的信息
public void listFiles() throws Exception {
FileStatus[] statuses = fileSystem.listStatus(new Path("/hdfs-api"));
for (FileStatus fileStatus : statuses) {
//fileStatus 的 toString 方法被重写过,直接打印可以看到所有信息
System.out.println(fileStatus.toString());
}
}
FileStatus
中包含了文件的基本信息,比如文件路径,是否是文件夹,修改时间,访问时间,所有者,所属组,文件权限,是否是符号链接等,输出内容示例如下:
FileStatus{
path=hdfs://192.168.0.106:8020/hdfs-api/test;
isDirectory=true;
modification_time=1556680796191;
access_time=0;
owner=root;
group=supergroup;
permission=rwxr-xr-x;
isSymlink=false
}
递归查看指定目录下所有文件的信息
@Test
public void listFilesRecursive() throws Exception {
RemoteIterator<LocatedFileStatus> files = fileSystem.listFiles(new Path("/hbase"), true);
while (files.hasNext()) {
System.out.println(files.next());
}
}
和上面输出类似,只是多了文本大小,副本系数,块大小信息。
LocatedFileStatus{
path=hdfs://192.168.0.106:8020/hbase/hbase.version;
isDirectory=false;
length=7;
replication=1;
blocksize=134217728;
modification_time=1554129052916;
access_time=1554902661455;
owner=root; group=supergroup;
permission=rw-r--r--;
isSymlink=false}
查看文件的块信息
@Test
public void getFileBlockLocations() throws Exception {
FileStatus fileStatus = fileSystem.getFileStatus(new Path("/hdfs-api/test/kafka.tgz"));
BlockLocation[] blocks = fileSystem.getFileBlockLocations(fileStatus, 0, fileStatus.getLen());
for (BlockLocation block : blocks) {
System.out.println(block);
}
}
块输出信息有三个值,分别是文件的起始偏移量 (offset),文件大小 (length),块所在的主机名 (hosts)。
0,57028557,hadoop001
这里我上传的文件只有 57M(小于 128M),且程序中设置了副本系数为 1,所有只有一个块信息。