本文源码：GitHub·点这里 || GitEE·点这里

一、读写机制

1、数据写入

客户端访问NameNode请求上传文件；
NameNode检查目标文件和目录是否已经存在；
NameNode响应客户端是否可以上传；
客户端请求NameNode文件块Block01上传服务位置；
NameNode响应返回3个DataNode节点；
客户端通过输入流建立DataNode01传输通道；
DataNode01调用DataNode02，DataNode02调用DataNode03，通信管道建立完成；
DataNode01、DataNode02、DataNode03逐级应答客户端。
客户端向DataNode01上传第一个文件块Block；
DataNode01接收后传给DataNode02，DataNode02传给DataNode03;
Block01传输完成之后，客户端再次请求NameNode上传第二个文件块；

2、数据读取

客户端通过向NameNode请求下载文件；
NameNode查询获取文件元数据并返回；
客户端通过元数据信息获取文件DataNode地址；
就近原则选择一台DataNode服务器，请求读取数据；
DataNode传输数据返回给客户端；
客户端以本地处理目标文件；

二、基础API案例

1、基础演示接口

public interface HdfsFileService {// 创建文件夹void mkdirs(String path) throws Exception ;// 文件判断void isFile(String path) throws Exception ;// 修改文件名void reName(String oldFile, String newFile) throws Exception ;// 文件详情void fileDetail(String path) throws Exception ;// 文件上传void copyFromLocalFile(String local, String path) throws Exception ;// 拷贝到本地：下载void copyToLocalFile(String src, String dst) throws Exception ;// 删除文件夹void delete(String path) throws Exception ;// IO流上传void ioUpload(String path, String local) throws Exception ;// IO流下载void ioDown(String path, String local) throws Exception ;// 分块下载void blockDown(String path, String local1, String local2) throws Exception ;
}

2、命令API用法

@Service
public class HdfsFileServiceImpl implements HdfsFileService {@Resourceprivate HdfsConfig hdfsConfig ;@Overridepublic void mkdirs(String path) throws Exception {// 1、获取文件系统Configuration configuration = new Configuration();FileSystem fileSystem = FileSystem.get(new URI(hdfsConfig.getNameNode()),configuration, "root");// 2、创建目录fileSystem.mkdirs(new Path(path));// 3、关闭资源fileSystem.close();}@Overridepublic void isFile(String path) throws Exception {// 1、获取文件系统Configuration configuration = new Configuration();FileSystem fileSystem = FileSystem.get(new URI(hdfsConfig.getNameNode()),configuration, "root");// 2、判断文件和文件夹FileStatus[] fileStatuses = fileSystem.listStatus(new Path(path));for (FileStatus fileStatus : fileStatuses) {if (fileStatus.isFile()) {System.out.println("文件:"+fileStatus.getPath().getName());}else {System.out.println("文件夹:"+fileStatus.getPath().getName());}}// 3、关闭资源fileSystem.close();}@Overridepublic void reName(String oldFile, String newFile) throws Exception {// 1、获取文件系统Configuration configuration = new Configuration();FileSystem fileSystem = FileSystem.get(new URI(hdfsConfig.getNameNode()),configuration, "root");// 2、修改文件名fileSystem.rename(new Path(oldFile), new Path(newFile));// 3、关闭资源fileSystem.close();}@Overridepublic void fileDetail(String path) throws Exception {// 1、获取文件系统Configuration configuration = new Configuration();FileSystem fileSystem = FileSystem.get(new URI(hdfsConfig.getNameNode()),configuration, "root");// 2、读取文件详情RemoteIterator<LocatedFileStatus> listFiles =fileSystem.listFiles(new Path(path), true);while(listFiles.hasNext()){LocatedFileStatus status = listFiles.next();System.out.println("文件名："+status.getPath().getName());System.out.println("文件长度："+status.getLen());System.out.println("文件权限："+status.getPermission());System.out.println("所属分组："+status.getGroup());// 存储块信息BlockLocation[] blockLocations = status.getBlockLocations();for (BlockLocation blockLocation : blockLocations) {// 块存储的主机节点String[] hosts = blockLocation.getHosts();for (String host : hosts) {System.out.print(host+";");}}System.out.println("==============Next==============");}// 3、关闭资源fileSystem.close();}@Overridepublic void copyFromLocalFile(String local, String path) throws Exception {// 1、获取文件系统Configuration configuration = new Configuration();FileSystem fileSystem = FileSystem.get(new URI(hdfsConfig.getNameNode()),configuration, "root");// 2、执行上传操作fileSystem.copyFromLocalFile(new Path(local), new Path(path));// 3、关闭资源fileSystem.close();}@Overridepublic void copyToLocalFile(String src,String dst) throws Exception {// 1、获取文件系统Configuration configuration = new Configuration();FileSystem fileSystem = FileSystem.get(new URI(hdfsConfig.getNameNode()),configuration, "root");// 2、执行下载操作// src 服务器文件路径 ; dst 文件下载到的路径fileSystem.copyToLocalFile(false, new Path(src), new Path(dst), true);// 3、关闭资源fileSystem.close();}@Overridepublic void delete(String path) throws Exception {// 1、获取文件系统Configuration configuration = new Configuration();FileSystem fileSystem = FileSystem.get(new URI(hdfsConfig.getNameNode()),configuration, "root");// 2、删除文件或目录 是否递归fileSystem.delete(new Path(path), true);// 3、关闭资源fileSystem.close();}@Overridepublic void ioUpload(String path, String local) throws Exception {// 1、获取文件系统Configuration configuration = new Configuration();FileSystem fileSystem = FileSystem.get(new URI(hdfsConfig.getNameNode()),configuration, "root");// 2、输入输出流FileInputStream fis = new FileInputStream(new File(local));FSDataOutputStream fos = fileSystem.create(new Path(path));// 3、流对拷IOUtils.copyBytes(fis, fos, configuration);// 4、关闭资源IOUtils.closeStream(fos);IOUtils.closeStream(fis);fileSystem.close();}@Overridepublic void ioDown(String path, String local) throws Exception {// 1、获取文件系统Configuration configuration = new Configuration();FileSystem fileSystem = FileSystem.get(new URI(hdfsConfig.getNameNode()),configuration, "root");// 2、输入输出流FSDataInputStream fis = fileSystem.open(new Path(path));FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File(local));// 3、流对拷IOUtils.copyBytes(fis, fos, configuration);// 4、关闭资源IOUtils.closeStream(fos);IOUtils.closeStream(fis);fileSystem.close();}@Overridepublic void blockDown(String path,String local1,String local2) throws Exception {readFileSeek01(path,local1);readFileSeek02(path,local2);}private void readFileSeek01(String path,String local) throws Exception {// 1、获取文件系统Configuration configuration = new Configuration();FileSystem fileSystem = FileSystem.get(new URI(hdfsConfig.getNameNode()),configuration, "root");// 2、输入输出流FSDataInputStream fis = fileSystem.open(new Path(path));FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File(local));// 3、部分拷贝byte[] buf = new byte[1024];for(int i =0 ; i < 1024 * 128; i++){fis.read(buf);fos.write(buf);}// 4、关闭资源IOUtils.closeStream(fos);IOUtils.closeStream(fis);fileSystem.close();}private void readFileSeek02(String path,String local) throws Exception {// 1、获取文件系统Configuration configuration = new Configuration();FileSystem fileSystem = FileSystem.get(new URI(hdfsConfig.getNameNode()),configuration, "root");// 2、输入输出流FSDataInputStream fis = fileSystem.open(new Path(path));// 定位输入数据位置fis.seek(1024*1024*128);FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File(local));// 3、流拷贝IOUtils.copyBytes(fis, fos, configuration);// 4、关闭资源IOUtils.closeStream(fos);IOUtils.closeStream(fis);fileSystem.close();}
}

3、合并切割文件

cat hadoop-2.7.2.zip.block1 hadoop-2.7.2.zip.block2 > hadoop.zip

三、机架感知

Hadoop2.7的文档说明

第一个副本和client在一个节点里，如果client不在集群范围内，则这第一个node是随机选取的；第二个副本和第一个副本放在相同的机架上随机选择；第三个副本在不同的机架上随机选择，减少了机架间的写流量，通常可以提高写性能,机架故障的概率远小于节点故障的概率，因此该策略不会影响数据的稳定性。

四、网络拓扑

HDFS写数据的过程中，NameNode会选择距离待上传数据最近距离的DataNode接收数据，基于机架感知，NameNode就可以画出上图所示的datanode网络拓扑图。D1,R1都是交换机，最底层是datanode。

Distance(/D1/R1/N1,/D1/R1/N1)=0  相同的节点
Distance(/D1/R1/N1,/D1/R1/N2)=2  同一机架下的不同节点
Distance(/D1/R1/N1,/D1/R2/N1)=4  同一IDC下的不同datanode
Distance(/D1/R1/N1,/D2/R3/N1)=6  不同IDC下的datanode

五、源代码地址

GitHub·地址
https://github.com/cicadasmile/big-data-parent
GitEE·地址
https://gitee.com/cicadasmile/big-data-parent

推荐阅读：编程体系整理

序号	项目名称	GitHub地址	GitEE地址	推荐指数
01	Java描述设计模式,算法,数据结构	GitHub·点这里	GitEE·点这里	☆☆☆☆☆
02	Java基础、并发、面向对象、Web开发	GitHub·点这里	GitEE·点这里	☆☆☆☆
03	SpringCloud微服务基础组件案例详解	GitHub·点这里	GitEE·点这里	☆☆☆
04	SpringCloud微服务架构实战综合案例	GitHub·点这里	GitEE·点这里	☆☆☆☆☆
05	SpringBoot框架基础应用入门到进阶	GitHub·点这里	GitEE·点这里	☆☆☆☆
06	SpringBoot框架整合开发常用中间件	GitHub·点这里	GitEE·点这里	☆☆☆☆☆
07	数据管理、分布式、架构设计基础案例	GitHub·点这里	GitEE·点这里	☆☆☆☆☆
08	大数据系列、存储、组件、计算等框架	GitHub·点这里	GitEE·点这里	☆☆☆☆☆

Hadoop框架：HDFS读写机制与API详解相关推荐

【hadoop框架】MapReduce 在 YARN 运行详解
(1)Client向Yarn主节点RM提交应用 bin/yarn jar MainClass args (2)RM在某个NM节点上启动一个Container运行AppMaster,运行应用的管理者 ( ...
Hadoop之HDFS读写数据流程
Hadoop之HDFS读写数据流程目录 HDFS写数据流程 HDFS读数据流程网络拓扑概念机架感知 1. HDFS写数据流程 HDFS写数据流程,如下图客户端通过Distributed Fil ...
自动化测试框架[Cypress命令行执行测试详解]
前提已经熟练掌握了Cypress的基本知识,请参考自动化测试框架[Cypress概述]和自动化测试框架[各自动化测试框架比较] 已经熟练掌握Cypress环境配置,请参考自动化测试框架[Cypres ...
Hotspot JNIEnv API详解（二）
目录一.字符串操作 1.常见的编码格式 2.乱码问题根源 3.字符串API 4.jni_NewString和jni_NewStringUTF源码解析二.数组操作三.Monitor操作四.NIO ...
jdbc mysql 自动重连_JDBC实现Mysql自动重连机制的方法详解
JDBC是Java程序连接和访问各种数据库的API,它可以提供Java程序和各种数据库之间的连接服务,下面是爱站技术频道小编为大家带来的JDBC实现Mysql自动重连机制的方法详解. 日志:using ...
java nio详解,Java NIO API详解
Java NIO API详解在JDK 1.4以前,Java的IO操作集中在java.io这个包中,是基于流的阻塞(blocking)API.对于大多数应用来说,这样的API使用很方便,然而,一些对 ...
三大框架题目整合考试题（含详解）
三大框架题目整合考试题(含详解) 1.在Hibernate的关联关系映射配置中,下列选项对于inverse说法错误的是(bd). (选择二项) A. inverse属性指定了关联关系中的方向 //in ...
H5的新特性及API详解（很惊人）
H5的新特性及API详解(很惊人) 2017-01-20 17:00 4057人阅读评论(0) 收藏举报分类: h5(11) js函数(64) js技巧(15) 版权声明:本文为博主原创 ...
Xposed API详解
Xposed API详解 Hook修改变量 Hook普通方法回调函数 XC_MethodHook XC_MethodReplacement Hook获取参数与返回值获取参数获取返回值 Hook构 ...

Hadoop框架：HDFS读写机制与API详解