实验环境：
1、 操作系统：Linux（建议Ubuntu16.04）；
2、 Hadoop版本：2.7.1；
3、 JDK版本：1.7或以上版本；
4、 Java IDE：Eclipse。
实验目的：
1、 理解HDFS在Hadoop体系结构中的角色；
2、 熟练使用HDFS操作常用的Shell命令；
3、 熟悉HDFS操作常用的Java API。
实验步骤：
（一）编程实现以下功能，并利用Hadoop提供的Shell命令完成相同任务：
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命令实现:
if $(hadoop fs -test -e text.txt);
then $(hadoop fs -appendToFile local.txt text.txt);
else $(hadoop fs -copyFromLocal -f local.txt text.txt);
fi
编程实现：
package cn.edu.zucc.hdfs;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.fs.FSDataOutputStream;
import org.apache.hadoop.fs.FileSystem;
import org.apache.hadoop.fs.Path;
public class CopyFromLocalFile {
/**
* 判断路径是否存在
*/
public static boolean test(Configuration conf, String path) {
try (FileSystem fs = FileSystem.get(conf)) {
return fs.exists(new Path(path));
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}
/**
* 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) {
Path localPath = new Path(localFilePath);
Path remotePath = new Path(remoteFilePath);
try (FileSystem fs = FileSystem.get(conf)) {
/* 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);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 追加文件内容
*/
public static void appendToFile(Configuration conf, String localFilePath,
String remoteFilePath) {
Path remotePath = new Path(remoteFilePath);
try (FileSystem fs = FileSystem.get(conf);
FileInputStream in = new FileInputStream(localFilePath);) {
FSDataOutputStream out = fs.append(remotePath);
byte[] data = new byte[1024];
int read = -1;
while ((read = in.read(data)) > 0) {
out.write(data, 0, read);
}
out.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 主函数
*/
public static void main(String[] args) {
Configuration conf = new Configuration();
conf.set("fs.defaultFS", "hdfs://localhost:9000");
String localFilePath = "/usr/local/hadoop/text.txt"; // 本地路径
String remoteFilePath = "/user/tiny/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 (CopyFromLocalFile.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
CopyFromLocalFile.copyFromLocalFile(conf, localFilePath,
remoteFilePath);
System.out.println(localFilePath + " 已上传至 " + remoteFilePath);
} else if (choice.equals("overwrite")) { // 选择覆盖
CopyFromLocalFile.copyFromLocalFile(conf, localFilePath,
remoteFilePath);
System.out.println(localFilePath + " 已覆盖 " + remoteFilePath);
} else if (choice.equals("append")) { // 选择追加
CopyFromLocalFile.appendToFile(conf, localFilePath,
remoteFilePath);
System.out.println(localFilePath + " 已追加至 " + remoteFilePath);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
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；
Shell命令实现:
if $(hadoop fs -test -e /usr/local/hadoop/text.txt);
then $(hadoop fs -copyToLocal text.txt ./text.txt);
else $(hadoop fs -copyToLocal text.txt ./text2.txt);
fi
编程实现：
package cn.edu.zucc.hdfs;
import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.fs.*;
import org.apache.hadoop.fs.FileSystem;
import java.io.*;
public class CopyToLocal {
/**
* 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) {
Path remotePath = new Path(remoteFilePath);
try (FileSystem fs = FileSystem.get(conf)) {
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 = Integer.valueOf(0);
while (true) {
f = new File(localFilePath + "_" + i.toString());
if (!f.exists()) {
localFilePath = localFilePath + "_" + i.toString();
break;
} else {
i++;
continue;
}
}
System.out.println("将重新命名为: " + localFilePath);
}
// 下载文件到本地
将HDFS中指定文件的内容输出到终端中；
Shell 脚本实现：
hadoop fs -cat /Test/text.txt
编程实现：
import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.fs.*;
import org.apache.hadoop.fs.FileSystem;
import java.io.*;
public class Cat {
/**
* 读取文件内容
*/
public static void cat(Configuration conf, String remoteFilePath) {
Path remotePath = new Path(remoteFilePath);
try (FileSystem fs = FileSystem.get(conf);
FSDataInputStream in = fs.open(remotePath);
BufferedReader d = new BufferedReader(new InputStreamReader(in));) {
String line;
while ((line = d.readLine()) != null) {
System.out.println(line);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 主函数
*/
public static void main(String[] args) {
Configuration conf = new Configuration();
conf.set("fs.defaultFS", "hdfs://localhost:9000");
String remoteFilePath = "/user/tiny/input/text.txt"; // HDFS路径
try {
System.out.println("读取文件: " + remoteFilePath);
Cat.cat(conf, remoteFilePath);
System.out.println(" 读取完成");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
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 命令实现：
hadoop fs -ls -h /Test/text.txt
编程实现：
import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.fs.*;
import org.apache.hadoop.fs.FileSystem;
import java.io.*;
import java.text.SimpleDateFormat;
public class List {
/**
* 显示指定文件的信息
*/
public static void ls(Configuration conf, String remoteFilePath) {
try (FileSystem fs = FileSystem.get(conf)) {
Path remotePath = new Path(remoteFilePath);
FileStatus[] fileStatuses = fs.listStatus(remotePath);
for (FileStatus s : fileStatuses) {
System.out.println("路径: " + s.getPath().toString());
System.out.println("权限: " + s.getPermission().toString());
System.out.println("大小: " + s.getLen());
/* 返回的是时间戳,转化为时间日期格式 */
long timeStamp = s.getModificationTime();
SimpleDateFormat format = new SimpleDateFormat(
"yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
String date = format.format(timeStamp);
System.out.println("时间: " + date);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 主函数
*/
public static void main(String[] args) {
Configuration conf = new Configuration();
conf.set("fs.defaultFS", "hdfs://localhost:9000");
String remoteFilePath = "/user/tiny/text.txt"; // HDFS路径
try {
System.out.println("读取文件信息: " + remoteFilePath);
List.ls(conf, remoteFilePath);
System.out.println("
读取完成");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
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命令实现：
hadoop fs -ls -R -h /Test
编程实现：
import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.fs.*;
import org.apache.hadoop.fs.FileSystem;
import java.io.*;
import java.text.SimpleDateFormat;
public class ListDir {
/**
* 显示指定文件夹下所有文件的信息（递归）
*/
public static void lsDir(Configuration conf, String remoteDir) {
try (FileSystem fs = FileSystem.get(conf)) {
Path dirPath = new Path(remoteDir);
/* 递归获取目录下的所有文件 */
RemoteIterator<LocatedFileStatus> remoteIterator = fs.listFiles(
dirPath, true);
/* 输出每个文件的信息 */
while (remoteIterator.hasNext()) {
FileStatus s = remoteIterator.next();
System.out.println("路径: " + s.getPath().toString());
System.out.println("权限: " + s.getPermission().toString());
System.out.println("大小: " + s.getLen());
/* 返回的是时间戳,转化为时间日期格式 */
Long timeStamp = s.getModificationTime();
SimpleDateFormat format = new SimpleDateFormat(
"yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
String date = format.format(timeStamp);
System.out.println("时间: " + date);
System.out.println();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 主函数
*/
public static void main(String[] args) {
Configuration conf = new Configuration();
conf.set("fs.defaultFS", "hdfs://localhost:9000");
String remoteDir = "/user/tiny"; // HDFS路径
try {
System.out.println("(递归)读取目录下所有文件的信息: " + remoteDir);
ListDir.lsDir(conf, remoteDir);
System.out.println("读取完成");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
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命令实现：
#!/bin/bash
if $(hadoop fs -test -d /Test/test1);
then $(hadoop fs -touchz /Test/test1/text1.txt);
else $(hadoop fs -mkdir -p /Test/test1 && hdfs dfs -touchz /Test/test1/text1.txt);
fi
编程实现：
import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.fs.*;
import java.io.*;
public class RemoveOrMake {
/**
* 判断路径是否存在
*/
public static boolean test(Configuration conf, String path) {
try (FileSystem fs = FileSystem.get(conf)) {
return fs.exists(new Path(path));
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}
/**
* 创建目录
*/
public static boolean mkdir(Configuration conf, String remoteDir) {
try (FileSystem fs = FileSystem.get(conf)) {
Path dirPath = new Path(remoteDir);
return fs.mkdirs(dirPath);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}
/**
* 创建文件
*/
public static void touchz(Configuration conf, String remoteFilePath) {
Path remotePath = new Path(remoteFilePath);
try (FileSystem fs = FileSystem.get(conf)) {
FSDataOutputStream outputStream = fs.create(remotePath);
outputStream.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 删除文件
*/
public static boolean rm(Configuration conf, String remoteFilePath) {
Path remotePath = new Path(remoteFilePath);
try (FileSystem fs = FileSystem.get(conf)) {
return fs.delete(remotePath, false);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}
/**
* 主函数
*/
public static void main(String[] args) {
Configuration conf = new Configuration();
conf.set("fs.defaultFS", "hdfs://localhost:9000");
String remoteFilePath = "/user/tiny/input/text.txt"; // HDFS路径
String remoteDir = "/user/tiny/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 (RemoveOrMake.test(conf, remoteFilePath)) {
RemoveOrMake.rm(conf, remoteFilePath); // 删除
System.out.println("删除文件: " + remoteFilePath);
} else {
if (!RemoveOrMake.test(conf, remoteDir)) { // 若目录不存在，则进行创建
RemoveOrMake.mkdir(conf, remoteDir);
System.out.println("创建文件夹: " + remoteDir);
}
RemoveOrMake.touchz(conf, remoteFilePath);
System.out.println("创建文件: " + remoteFilePath);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
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命令实现：
hadoop fs -rm -R /Test/test1
编程实现：
import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.fs.*;
import java.io.*;
public class RemoveOrMake {
/**
* 判断路径是否存在
*/
public static boolean test(Configuration conf, String path) {
try (FileSystem fs = FileSystem.get(conf)) {
return fs.exists(new Path(path));
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}
/**
* 创建目录
*/
public static boolean mkdir(Configuration conf, String remoteDir) {
try (FileSystem fs = FileSystem.get(conf)) {
Path dirPath = new Path(remoteDir);
return fs.mkdirs(dirPath);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}
/**
* 创建文件
*/
public static void touchz(Configuration conf, String remoteFilePath) {
Path remotePath = new Path(remoteFilePath);
try (FileSystem fs = FileSystem.get(conf)) {
FSDataOutputStream outputStream = fs.create(remotePath);
outputStream.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 删除文件
*/
public static boolean rm(Configuration conf, String remoteFilePath) {
Path remotePath = new Path(remoteFilePath);
try (FileSystem fs = FileSystem.get(conf)) {
return fs.delete(remotePath, false);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}
/**
* 主函数
*/
public static void main(String[] args) {
Configuration conf = new Configuration();
conf.set("fs.defaultFS", "hdfs://localhost:9000");
String remoteFilePath = "/user/hadoop/dir3/test.txt"; // HDFS路径
String remoteDir = "/user/hadoop/dir3"; // 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 (RemoveOrMake.test(conf, remoteFilePath)) {
RemoveOrMake.rm(conf, remoteFilePath); // 删除
System.out.println("删除文件: " + remoteFilePath);
} else {
if (!RemoveOrMake.test(conf, remoteDir)) { // 若目录不存在，则进行创建
RemoveOrMake.mkdir(conf, remoteDir);
System.out.println("创建文件夹: " + remoteDir);
}
RemoveOrMake.touchz(conf, remoteFilePath);
System.out.println("创建文件: " + remoteFilePath);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
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；
追加到文件结尾：
hadoop fs -appendToFile local.txt /Test/text.txt
追加到文件开头：
hadoop fs -get /Test/text.txt
cat /Test/text.txt >> local.txt
hadoop fs -copyFromLocal -f text.txt /Test/text.txt
代码实现：
import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.fs.*;
import org.apache.hadoop.fs.FileSystem;
import java.io.*;
public class AppendToFile {
/**
* 判断路径是否存在
*/
public static boolean test(Configuration conf, String path) {
try (FileSystem fs = FileSystem.get(conf)) {
return fs.exists(new Path(path));
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}
/**
* 追加文本内容
*/
public static void appendContentToFile(Configuration conf, String content,
String remoteFilePath) {
try (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();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 追加文件内容
*/
public static void appendToFile(Configuration conf, String localFilePath,
String remoteFilePath) {
Path remotePath = new Path(remoteFilePath);
try (FileSystem fs = FileSystem.get(conf);
FileInputStream in = new FileInputStream(localFilePath);) {
FSDataOutputStream out = fs.append(remotePath);
byte[] data = new byte[1024];
int read = -1;
while ((read = in.read(data)) > 0) {
out.write(data, 0, read);
}
out.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 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) {
try (FileSystem fs = FileSystem.get(conf)) {
Path remotePath = new Path(remoteFilePath);
Path localPath = new Path(localFilePath);
fs.moveToLocalFile(remotePath, localPath);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 创建文件
*/
public static void touchz(Configuration conf, String remoteFilePath) {
try (FileSystem fs = FileSystem.get(conf)) {
Path remotePath = new Path(remoteFilePath);
FSDataOutputStream outputStream = fs.create(remotePath);
outputStream.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 主函数
*/
public static void main(String[] args) {
Configuration conf = new Configuration();
conf.set("fs.defaultFS", "hdfs://localhost:9000");
String remoteFilePath = "/user/tiny/text.txt"; // HDFS文件
String content = "新追加的内容
";
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 (!AppendToFile.test(conf, remoteFilePath)) {
System.out.println("文件不存在: " + remoteFilePath);
} else {
if (choice.equals("after")) { // 追加在文件末尾
AppendToFile.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";
AppendToFile.moveToLocalFile(conf, remoteFilePath,
localTmpPath); // 移动到本地
AppendToFile.touchz(conf, remoteFilePath); // 创建一个新文件
AppendToFile.appendContentToFile(conf, content,
remoteFilePath); // 先写入新内容
AppendToFile.appendToFile(conf, localTmpPath,
remoteFilePath); // 再写入原来内容
System.out.println("已追加内容到文件开头: " + remoteFilePath);
}
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
删除HDFS中指定的文件；
Shell命令实现：
hadoop fs -rm /Test/test1/text1.txt
编程实现：
package test.hdfs;
import java.io.IOException;
import java.net.URI;
import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.fs.FileSystem;
import org.apache.hadoop.fs.Path;
public class DeletedFile {
public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, InterruptedException {
//配置类
Configuration conf=new Configuration();
//模拟路径；
String url="hdfs://localhost:9000/user/kouch/out6";
//文件系统对象
FileSystem fs=FileSystem.get(URI.create(url), conf);
//注：配置怕段文件是否存在使用更有效；
if(IsExsit.isExsit(fs, url)) {
//System.out.println("kaishi删除");
if(fs.delete(new Path(url), true)) {//true:文件夹下所有文件；false：如果此文件存在其他文件就不删除
System.out.println("删除"+url);
}
//System.out.println("jieshu删除");
}else {
System.out.println(url+"不存在");
}
}
}
在HDFS中，将文件从源路径移动到目的路径。
Shell命令实现：
hadoop fs -mv t
编程实现：
import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.fs.*;
import org.apache.hadoop.fs.FileSystem;
import java.io.*;
public class MoveFile {
/**
* 移动文件
*/
public static boolean mv(Configuration conf, String remoteFilePath,
String remoteToFilePath) {
try (FileSystem fs = FileSystem.get(conf)) {
Path srcPath = new Path(remoteFilePath);
Path dstPath = new Path(remoteToFilePath);
return fs.rename(srcPath, dstPath);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}
/**
* 主函数
*/
public static void main(String[] args) {
Configuration conf = new Configuration();
conf.set("fs.defaultFS", "hdfs://localhost:9000");
String remoteFilePath = "hdfs:///user/tiny/text.txt"; // 源文件HDFS路径
String remoteToFilePath = "hdfs:///user/tiny/input"; // 目的HDFS路径
try {
if (MoveFile.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。
import org.apache.hadoop.fs.*;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
public class MyFSDataInputStream extends FSDataInputStream {
private static MyFSDataInputStream myFSDataInputStream;
private static InputStream inputStream;
private MyFSDataInputStream(InputStream in) {
super(in);
inputStream = in;
}
public static MyFSDataInputStream getInstance(InputStream inputStream){
if (null == myFSDataInputStream){
synchronized (MyFSDataInputStream.class){
if (null == myFSDataInputStream){
myFSDataInputStream = new MyFSDataInputStream(inputStream);
}
}
}
return myFSDataInputStream;
}
public static String readline(FileSystem fileStatus){
try {
// FSDataInputStream inputStream = fileStatus.open(remotePath);
BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));
String line = null;
if ((line = bufferedReader.readLine()) != null){
bufferedReader.close();
inputStream.close();
return line;
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
}
（三）查看Java帮助手册或其它资料，用“java.net.URL”和“org.apache.hadoop.fs.FsURLStreamHandlerFactory”编程完成输出HDFS中指定文件的文本到终端中。
import org.apache.hadoop.fs.FileSystem;
import org.apache.hadoop.fs.FsUrlStreamHandlerFactory;
import org.apache.hadoop.fs.Path;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.URL;
public class ShowTheContent {
private Path remotePath;
private FileSystem fileSystem;
public ShowTheContent(FileSystem fileSystem, Path remotePath){
this.fileSystem = fileSystem;
this.remotePath = remotePath;
}
public void show(){
try {
URL.setURLStreamHandlerFactory(new FsUrlStreamHandlerFactory());
InputStream inputStream = new URL("hdfs","localhost",9000,remotePath.toString()).openStream();
BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));
String line = null;
while ((line = bufferedReader.readLine()) != null){
System.out.println(line);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}