实验目的
1、理解HDFS在Hadoop体系结构中的角色
2、熟悉使用HDFS操作常用的Shell命令
3、熟悉HDFS操作常用的Java API
实验平台
1、操作系统:Windows
2、Hadoop版本:3.1.3
3、JDK版本:1.8
4、Java IDE:IDEA
实验步骤
前期:一定要先启动hadoop
cd /usr/local/hadoop
./sbin/start-dfs.sh
1、编程实现以下功能,并利用Hadoop提供的Shell命令完成相同任务
1)向 HDFS 中上传任意文本文件,如果指定的文件在 HDFS 中已经存在,则由用户来指定是追加到原有文件末尾还是覆盖原有的文件;
Shell 命令
检查文件是否存在,可以使用如下命令:
cd /usr/local/hadoop
./bin/hdfs dfs -test -e text.txt
执行完上述命令不会输出结果,需要继续输入命令查看结果:
echo $?
如果结果显示文件已经存在,则用户可以选择追加到原来文件末尾或者覆盖原来文件,
具体命令如下:
cd /usr/local/hadoop
./bin/hdfs dfs -appendToFile local.txt text.txt #追加到原文件末尾
./bin/hdfs dfs -copyFromLocal -f local.txt text.txt #覆盖原来文件,第一种命令形式
./bin/hdfs dfs -cp -f file:///home/hadoop/local.txt text.txt#覆盖原来文件,第二种命令形式
实际上,也可以不用上述方法,而是采用如下命令来实现:**(注意要加上./bin/)**
if $(./bin/hdfs dfs -test -e text.txt);
then $(./bin/hdfs dfs -appendToFile local.txt text.txt);
else $(./bin/hdfs dfs -copyFromLocal -f local.txt text.txt);
fi
上述代码可视为一行代码,在终端中输入第一行代码后,代码不会立即被执行,可以继续输入第 2 行代码和第 3 行代码,直到输入 fi 以后,上述代码才会真正执行。另外,上述代码中,直接使用了 hdfs 命令,而没有给出命令的路径,因为,这里假设已经配置了 PATH环境变量,把 hdfs 命令的路径“/usr/local/hadoop/bin”写入了 PATH 环境变量中。
采用idea来进行java代码编写
前期:先导JAR包
点击Project Structure......
选择Libraries,以及中间的 +
选择Java,开始跟据下方图片进行4个导包
(1)/usr/local/hadoop/share/hadoop/common
shift + ↓ 可以选中多个。
(2)/usr/local/hadoop/share/hadoop/common/lib
lib下所有的JVR包
(3)/usr/local/hadoop/share/hadoop/hdfs
(4)/usr/local/hadoop/share/hadoop/hdfs/lib
lib下面的所有JVR包
最终导入后:
选择Apply,再OK
项目结构目录:
** HDFSApi.java**
package HDFSApi;
import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.fs.*;
import java.io.*;
public class HDFSApi {
/**
* 判断路径是否存在
*/
public static boolean test(Configuration conf, String path) throws IOException {
FileSystem fs = FileSystem.get(conf);
return fs.exists(new Path(path));
}
/**
* 复制文件到指定路径
* 若路径已存在,则进行覆盖
*/
public static void copyFromLocalFile(Configuration conf, String localFilePath, String
remoteFilePath) throws IOException {
FileSystem fs = FileSystem.get(conf);
Path localPath = new Path(localFilePath);
Path remotePath = new Path(remoteFilePath);
/* fs.copyFromLocalFile 第一个参数表示是否删除源文件,第二个参数表示是否覆
盖 */
fs.copyFromLocalFile(false, true, localPath, remotePath);
fs.close();
}
/**
* 追加文件内容
*/
public static void appendToFile(Configuration conf, String localFilePath, String
remoteFilePath) throws IOException {
FileSystem fs = FileSystem.get(conf);
Path remotePath = new Path(remoteFilePath);
/* 创建一个文件读入流 */
FileInputStream in = new FileInputStream(localFilePath);
/* 创建一个文件输出流,输出的内容将追加到文件末尾 */
FSDataOutputStream out = fs.append(remotePath);
/* 读写文件内容 */
byte[] data = new byte[1024];
int read = -1;
while ( (read = in.read(data)) > 0 ) {
out.write(data, 0, read);
}
out.close();
in.close();
fs.close();
}
/**
* 主函数
*/
public static void main(String[] args) {
Configuration conf = new Configuration();
conf.set("fs.default.name","hdfs://localhost:9000");
String localFilePath = "/home/hadoop/text.txt"; // 本地路径
String remoteFilePath = "/user/hadoop/text.txt"; // HDFS 路径
String choice = "append"; // 若文件存在则追加到文件末尾
// String choice = "overwrite"; // 若文件存在则覆盖
try {
/* 判断文件是否存在 */
Boolean fileExists = false;
if (HDFSApi.test(conf, remoteFilePath)) {
fileExists = true;
System.out.println(remoteFilePath + " 已存在.");
} else {
System.out.println(remoteFilePath + " 不存在.");
}
/* 进行处理 */
if ( !fileExists) { // 文件不存在,则上传
HDFSApi.copyFromLocalFile(conf, localFilePath, remoteFilePath);
System.out.println(localFilePath + " 已上传至 " + remoteFilePath);
} else if ( choice.equals("overwrite") ) { // 选择覆盖
HDFSApi.copyFromLocalFile(conf, localFilePath, remoteFilePath);
System.out.println(localFilePath + " 已覆盖 " + remoteFilePath);
} else if ( choice.equals("append") ) { // 选择追加
HDFSApi.appendToFile(conf, localFilePath, remoteFilePath);
System.out.println(localFilePath + " 已追加至 " + remoteFilePath);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
log4j.properties
log4j.rootLogger=info,consolePrint,errorFile,logFile
log4j.appender.consolePrint.Encoding = UTF-8
log4j.appender.consolePrint = org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.consolePrint.Target = System.out
log4j.appender.consolePrint.layout = org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.consolePrint.layout.ConversionPattern=%d %p [%c] - %m%n
log4j.appender.logFile.Encoding = UTF-8
log4j.appender.logFile = org.apache.log4j.DailyRollingFileAppender
log4j.appender.logFile.File = D:/eclipse/log4j_properties_runlog/WorldCount_demo_run.log
log4j.appender.logFile.Append = true
log4j.appender.logFile.Threshold = info
log4j.appender.logFile.layout = org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.logFile.layout.ConversionPattern = %-d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss} [ %t:%r ] - [ %p ] %m%n
log4j.appender.errorFile.Encoding = UTF-8
log4j.appender.errorFile = org.apache.log4j.DailyRollingFileAppender
log4j.appender.errorFile.File = D:/eclipse/log4j_properties_runlog/WorldCount_demo_error.log
log4j.appender.errorFile.Append = true
log4j.appender.errorFile.Threshold = ERROR
log4j.appender.errorFile.layout = org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.errorFile.layout.ConversionPattern =%-d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss} [ %t:%r ] - [ %p ] %m%n
然后运行,
(可能出错)
** 解决方法,弄一个text.txt文件,应该是在前面没有弄成功**
运行成功
(2) 从 HDFS 中下载指定文件,如果本地文件与要下载的文件名称相同,则自动对下
载的文件重命名;
if $(./bin/hdfs dfs -test -e file:///home/hadoop/text.txt);
then $(./bin/hdfs dfs -copyToLocal text.txt ./text2.txt);
else $(./bin/hdfs dfs -copyToLocal text.txt ./text.txt);
fi
Java代码(记得新建项目、再重新导包)
shiyan2.2
package HDFSApi;
import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.fs.*;
import java.io.*;
public class HDFSApi {
/**
* 下载文件到本地
* 判断本地路径是否已存在,若已存在,则自动进行重命名
*/
public static void copyToLocal(Configuration conf, String remoteFilePath, String
localFilePath) throws IOException {
FileSystem fs = FileSystem.get(conf);
Path remotePath = new Path(remoteFilePath);
File f = new File(localFilePath);
/* 如果文件名存在,自动重命名(在文件名后面加上 _0, _1 ...) */
if (f.exists()) {
System.out.println(localFilePath + " 已存在.");
Integer i = 0;
while (true) {
f = new File(localFilePath + "_" + i.toString());
if (!f.exists()) {
localFilePath = localFilePath + "_" + i.toString();
break;
}
}
System.out.println("将重新命名为: " + localFilePath);
}
// 下载文件到本地
Path localPath = new Path(localFilePath);
fs.copyToLocalFile(remotePath, localPath);
fs.close();
}
/**
* 主函数
*/
public static void main(String[] args) {
Configuration conf = new Configuration();
conf.set("fs.default.name","hdfs://localhost:9000");
String localFilePath = "/home/hadoop/text.txt"; // 本地路径
String remoteFilePath = "/user/hadoop/text.txt"; // HDFS 路径
try {
HDFSApi.copyToLocal(conf, remoteFilePath, localFilePath);
System.out.println("下载完成");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
记得把之前的 log4j.properties弄进项目里(在上方有)
运行成功
** (3) 将 HDFS 中指定文件的内容输出到终端中**
shell命令
./bin/hdfs dfs -cat text.txt
shiyan2.3
java命令
package HDFSApi;
import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.fs.*;
import java.io.*;
public class HDFSApi {
/**
* 读取文件内容
*/
public static void cat(Configuration conf, String remoteFilePath) throws IOException {
FileSystem fs = FileSystem.get(conf);
Path remotePath = new Path(remoteFilePath);
FSDataInputStream in = fs.open(remotePath);
BufferedReader d = new BufferedReader(new InputStreamReader(in));
String line = null;
while ( (line = d.readLine()) != null ) {
System.out.println(line);
}
d.close();
in.close();
fs.close();
}
/**
* 主函数
*/
public static void main(String[] args) {
Configuration conf = new Configuration();
conf.set("fs.default.name","hdfs://localhost:9000");
String remoteFilePath = "/user/hadoop/text.txt"; // HDFS 路径
try {
System.out.println("读取文件: " + remoteFilePath);
HDFSApi.cat(conf, remoteFilePath);
System.out.println("\n 读取完成");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
(4) 显示 HDFS 中指定的文件的读写权限、大小、创建时间、路径等信息;
shell命令
./bin/hdfs dfs -ls -h text.txt
(5) 给定 HDFS 中某一个目录,输出该目录下的所有文件的读写权限、大小、创建时
间、路径等信息,如果该文件是目录,则递归输出该目录下所有文件相关信息;
shell命令
cd /usr/local/hadoop
./bin/hdfs dfs -ls -R -h /user/hadoop
(6) 提供一个 HDFS 内的文件的路径,对该文件进行创建和删除操作。如果文件所在
目录不存在,则自动创建目录;
shell命令
if $(./bin/hdfs dfs -test -d dir1/dir2);
then $(./bin/hdfs dfs -touchz dir1/dir2/filename);
else $(./bin/hdfs dfs -mkdir -p dir1/dir2 && ./bin/hdfs dfs -touchz dir1/dir2/filename);
fi
./bin/hdfs dfs -rm dir1/dir2/filename #删除文件
shiyan2.6
Java代码
package HDFSApi;
import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.fs.*;
import java.io.*;
public class HDFSApi {
/**
* 判断路径是否存在
*/
public static boolean test(Configuration conf, String path) throws IOException {
FileSystem fs = FileSystem.get(conf);
return fs.exists(new Path(path));
}
/**
* 创建目录
*/
public static boolean mkdir(Configuration conf, String remoteDir) throws IOException {
FileSystem fs = FileSystem.get(conf);
Path dirPath = new Path(remoteDir);
boolean result = fs.mkdirs(dirPath);
fs.close();
return result;
}
/**
* 创建文件
*/
public static void touchz(Configuration conf, String remoteFilePath) throws IOException {
FileSystem fs = FileSystem.get(conf);
Path remotePath = new Path(remoteFilePath);
FSDataOutputStream outputStream = fs.create(remotePath);
outputStream.close();
fs.close();
}
/**
* 删除文件
*/
public static boolean rm(Configuration conf, String remoteFilePath) throws IOException {
FileSystem fs = FileSystem.get(conf);
Path remotePath = new Path(remoteFilePath);
boolean result = fs.delete(remotePath, false);
fs.close();
return result;
}
/**
* 主函数
*/
public static void main(String[] args) {
Configuration conf = new Configuration();
conf.set("fs.default.name","hdfs://localhost:9000");
String remoteFilePath = "/user/hadoop/input/text.txt"; // HDFS 路径
String remoteDir = "/user/hadoop/input"; // HDFS 路径对应的目录
try {
/* 判断路径是否存在,存在则删除,否则进行创建 */
if ( HDFSApi.test(conf, remoteFilePath) ) {
HDFSApi.rm(conf, remoteFilePath); // 删除
System.out.println("删除路径: " + remoteFilePath);
} else {
if ( !HDFSApi.test(conf, remoteDir) ) { // 若目录不存在,则进行创建
HDFSApi.mkdir(conf, remoteDir);
System.out.println("创建文件夹: " + remoteDir);
}
HDFSApi.touchz(conf, remoteFilePath);
System.out.println("创建路径: " + remoteFilePath);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
(7) 提供一个 HDFS 的目录的路径,对该目录进行创建和删除操作。创建目录时,如
果目录文件所在目录不存在,则自动创建相应目录;删除目录时,由用户指定
当该目录不为空时是否还删除该目录;
shell命令
创建目录的命令如下:
./bin/hdfs dfs -mkdir -p dir1/dir2
删除目录的命令如下:
./bin/hdfs dfs -rmdir dir1/dir2
上述命令执行以后,如果目录非空,则会提示 not empty,删除操作不会执行。如果要
强制删除目录,可以使用如下命令:
./bin/hdfs dfs -rm -R dir1/dir2
shiyan2.7
java代码
package HDFSApi;
import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.fs.*;
import java.io.*;
public class HDFSApi {
/**
* 判断路径是否存在
*/
public static boolean test(Configuration conf, String path) throws IOException {
FileSystem fs = FileSystem.get(conf);
return fs.exists(new Path(path));
}
/**
* 判断目录是否为空
* true: 空,false: 非空
*/
public static boolean isDirEmpty(Configuration conf, String remoteDir) throws IOException {
FileSystem fs = FileSystem.get(conf);
Path dirPath = new Path(remoteDir);
RemoteIterator<LocatedFileStatus> remoteIterator = fs.listFiles(dirPath, true);
return !remoteIterator.hasNext();
}
/**
* 创建目录
*/
public static boolean mkdir(Configuration conf, String remoteDir) throws IOException {
FileSystem fs = FileSystem.get(conf);
Path dirPath = new Path(remoteDir);
boolean result = fs.mkdirs(dirPath);
fs.close();
return result;
}
/**
* 删除目录
*/
public static boolean rmDir(Configuration conf, String remoteDir) throws IOException {
FileSystem fs = FileSystem.get(conf);
Path dirPath = new Path(remoteDir);
/* 第二个参数表示是否递归删除所有文件 */
boolean result = fs.delete(dirPath, true);
fs.close();
return result;
}
/**
* 主函数
*/
public static void main(String[] args) {
Configuration conf = new Configuration();
conf.set("fs.default.name","hdfs://localhost:9000");
String remoteDir = "/user/hadoop/input"; // HDFS 目录
Boolean forceDelete = false; // 是否强制删除
try {
/* 判断目录是否存在,不存在则创建,存在则删除 */
if ( !HDFSApi.test(conf, remoteDir) ) {
HDFSApi.mkdir(conf, remoteDir); // 创建目录
System.out.println("创建目录: " + remoteDir);
} else {
if ( HDFSApi.isDirEmpty(conf, remoteDir) || forceDelete ) { // 目录为空或强制删除
HDFSApi.rmDir(conf, remoteDir);
System.out.println("删除目录: " + remoteDir);
} else { // 目录不为空
System.out.println("目录不为空,不删除: " + remoteDir);
}
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
** 8) 向HDFS中指定的文件追加内容,由用户指定内容追加到原有文件的开头或结尾;
shell命令
追加到原文件末尾的命令如下**
./bin/hdfs dfs -appendToFile local.txt text.txt
追加到原文件的开头,在 HDFS 中不存在与这种操作对应的命令,因此,无法使用一条
命令来完成。可以先移动到本地进行操作,再进行上传覆盖,具体命令如下:
无此文件,则新建此文件
./bin/hdfs dfs -get text.txt
cat text.txt >> local.txt
./bin/hdfs dfs -copyFromLocal -f local.txt text.txt
继续·
./bin/hdfs dfs -appendToFile local.txt text.txt
shiyan2.8
java代码
package HDFSApi;
import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.fs.*;
import java.io.*;
public class HDFSApi {
/**
* 判断路径是否存在
*/
public static boolean test(Configuration conf, String path) throws IOException {
FileSystem fs = FileSystem.get(conf);
return fs.exists(new Path(path));
}
/**
* 追加文本内容
*/
public static void appendContentToFile(Configuration conf, String content, String
remoteFilePath) throws IOException {
FileSystem fs = FileSystem.get(conf);
Path remotePath = new Path(remoteFilePath);
/* 创建一个文件输出流,输出的内容将追加到文件末尾 */
FSDataOutputStream out = fs.append(remotePath);
out.write(content.getBytes());
out.close();
fs.close();
}
/**
* 追加文件内容
*/
public static void appendToFile(Configuration conf, String localFilePath, String
remoteFilePath) throws IOException {
FileSystem fs = FileSystem.get(conf);
Path remotePath = new Path(remoteFilePath);
/* 创建一个文件读入流 */
FileInputStream in = new FileInputStream(localFilePath);
/* 创建一个文件输出流,输出的内容将追加到文件末尾 */
FSDataOutputStream out = fs.append(remotePath);
/* 读写文件内容 */
byte[] data = new byte[1024];
int read = -1;
while ( (read = in.read(data)) > 0 ) {
out.write(data, 0, read);
}
out.close();
in.close();
fs.close();
}
/**
* 移动文件到本地
* 移动后,删除源文件
*/
public static void moveToLocalFile(Configuration conf, String remoteFilePath, String
localFilePath) throws IOException {
FileSystem fs = FileSystem.get(conf);
Path remotePath = new Path(remoteFilePath);
Path localPath = new Path(localFilePath);
fs.moveToLocalFile(remotePath, localPath);
}
/**
* 创建文件
*/
public static void touchz(Configuration conf, String remoteFilePath) throws IOException {
FileSystem fs = FileSystem.get(conf);
Path remotePath = new Path(remoteFilePath);
FSDataOutputStream outputStream = fs.create(remotePath);
outputStream.close();
fs.close();
}
/**
* 主函数
*/
public static void main(String[] args) {
Configuration conf = new Configuration();
conf.set("fs.default.name","hdfs://localhost:9000");
String remoteFilePath = "/user/hadoop/text.txt"; // HDFS 文件
String content = "新追加的内容\n";
String choice = "after"; //追加到文件末尾
// String choice = "before"; // 追加到文件开头
try {
/* 判断文件是否存在 */
if ( !HDFSApi.test(conf, remoteFilePath) ) {
System.out.println("文件不存在: " + remoteFilePath);
} else {
if ( choice.equals("after") ) { // 追加在文件末尾
HDFSApi.appendContentToFile(conf, content, remoteFilePath);
System.out.println("已追加内容到文件末尾" + remoteFilePath);
} else if ( choice.equals("before") ) { // 追加到文件开头
/* 没有相应的 api 可以直接操作,因此先把文件移动到本地*/
/*创建一个新的 HDFS,再按顺序追加内容 */
String localTmpPath = "/user/hadoop/tmp.txt";
// 移动到本地
HDFSApi.moveToLocalFile(conf, remoteFilePath, localTmpPath);
// 创建一个新文件
HDFSApi.touchz(conf, remoteFilePath);
// 先写入新内容
HDFSApi.appendContentToFile(conf, content, remoteFilePath);
// 再写入原来内容
HDFSApi.appendToFile(conf, localTmpPath, remoteFilePath);
System.out.println("已追加内容到文件开头: " + remoteFilePath);
}
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
** (9) 删除 HDFS 中指定的文件**
shell命令
./bin/hdfs dfs -rm text.txt
package HDFSApi;
import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.fs.*;
import java.io.*;
public class HDFSApi {
/**
* 删除文件
*/
public static boolean rm(Configuration conf, String remoteFilePath) throws IOException {
FileSystem fs = FileSystem.get(conf);
Path remotePath = new Path(remoteFilePath);
boolean result = fs.delete(remotePath, false);
fs.close();
return result;
}
/**
* 主函数
*/
public static void main(String[] args) {
Configuration conf = new Configuration();
conf.set("fs.default.name","hdfs://localhost:9000");
String remoteFilePath = "/user/hadoop/text.txt"; // HDFS 文件
try {
if ( HDFSApi.rm(conf, remoteFilePath) ) {
System.out.println("文件删除: " + remoteFilePath);
} else {
System.out.println("操作失败(文件不存在或删除失败)");
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
** (10) 在 HDFS 中,将文件从源路径移动到目的路径**
shell命令
./bin/hdfs dfs -mv text.txt text2.txt
package HDFSApi;
import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.fs.*;
import java.io.*;
public class HDFSApi {
/**
* 移动文件
*/
public static boolean mv(Configuration conf, String remoteFilePath, String
remoteToFilePath) throws IOException {
FileSystem fs = FileSystem.get(conf);
Path srcPath = new Path(remoteFilePath);
Path dstPath = new Path(remoteToFilePath);
boolean result = fs.rename(srcPath, dstPath);
fs.close();
return result;
}
/**
* 主函数
*/
public static void main(String[] args) {
Configuration conf = new Configuration();
conf.set("fs.default.name","hdfs://localhost:9000");
String remoteFilePath = "hdfs:///user/hadoop/text.txt"; // 源文件 HDFS 路径
String remoteToFilePath = "hdfs:///user/hadoop/new.txt"; // 目的 HDFS 路径
try {
if ( HDFSApi.mv(conf, remoteFilePath, remoteToFilePath) ) {
System.out.println(" 将文件 " + remoteFilePath + " 移动到 " +
remoteToFilePath);
} else {
System.out.println("操作失败(源文件不存在或移动失败)");
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
(二)编程实现一个类“MyFSDataInputStream”
该类继承“org.apache.hadoop.fs.FSDataInputStream”,要求如下:实现按行读取 HDFS 中指定文件的方法“readLine()”,如果读到文件末尾,则返回空,否则返回文件一行的文本。
在终端中先进入hadoop中,然后输入命令
bin/hadoop dfsadmin -safemode leave
使其离开安全模式
运行过程如图:
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