4.4 HDFS Java API操作

使用HDFS Java API可以远程对HDFS系统中的文件进行新建、删除、读取等操作。本节主要介绍如何在Eclipse中使用HDFS Java API与HDFS文件系统进行交互。

在使用Java API之前，首先需要新建一个Hadoop项目。Hadoop项目的结构与普通的Java项目一样，只是所需依赖包不同。

在Eclipse中新建一个Maven项目 “hdfs_demo”（Maven项目的搭建此处不做过多讲解），然后在该项目的pom.xml文件中添加以下代码，以引入Hadoop的Java API依赖包：

配置好pom.xml后，即可使用HDFS Java API进行程序的编写。

4.4.1　读取数据

FileSystem是HDFS Java API的核心工具类，该类是一个抽象类，其中封装了很多操作文件的方法，使用这些方法可以很轻松地操作HDFS中的文件。例如，在HDFS文件系统的根目录下有一个文件file.txt，可以直接使用FileSystem API读取该文件内容，具体操作步骤如下。

1. 编写程序

在新建的hdfs_demo项目中新建Java类FileSystemCat.java，写入查询显示HDFS中的/file.txt文件内容的代码，代码编写步骤如下：

创建Configuration对象。

得到FileSystem对象。

进行文件操作。完整代码如下所示：

代码分析：

在运行HDFS程序之前，需要先初始化Configuration对象，该对象的主要作用是读取HDFS的系统配置信息，也就是安装Hadoop时候的配置文件，例如core-site.xml、hdfs-site.xml、mapred-site.xml等文件。

FileSystem是一个普通的文件系统API，可以使用静态工厂方法取得FileSystem实例，并传入Configuration对象参数。FileSystem类的继承结构如图4-9所示。

通过调用FileSystem对象的open()方法，取得文件的输入流。该方法实际上返回的是一个FSDataInputStream对象，而不是标准的java.io类对象。FSDataInputStream类是继承了java.io.DataInputStream类的一个特殊类，支持随机访问，因此可以从流的任意位置读取数据。FSDataInputStream类的主要作用是使用DataInputStream包装一个输入流，并且使用BufferedInputStream实现对输入的缓冲。FSDataInputStream类的部分定义源码如下：

FSDataInputStream类的继承结构如图4-10所示。

2. 运行程序

直接在Eclipse中右键单击代码空白处，选择【Run As】／【Java Application】运行该程序即可，若控制台中能正确输出文件file.txt的内容，说明代码编写正确。

当然，也可以将项目导出为jar包，然后上传jar包到Hadoop集群的任意一个节点上，执行以下命令运行该程序：

上述命令需要到$HADOOP_HOME/bin目录中执行，若配置了该目录的系统PATH变量，则可以在任意目录执行。其中的hdfs_demo.jar为项目导出的jar包名称，此处为相对路径，hdfs.demo为类FileSystemCat所在的包名。

4.4.2　创建目录

使用FileSystem的创建目录方法mkdirs()，可以创建未存在的父目录，就像java.io.File的mkdirs()方法一样。如果目录创建成功，它会返回true。

下面这个例子是在HDFS文件系统根目录下创建一个名为mydir的文件夹。

1. 编写程序

在新建的hdfs_demo项目中新建Java类CreateDir.java，该类的完整代码如下所示：

2. 运行程序

代码的运行参考4.4.1节，若控制台中能正确输出“创建目录成功!”，说明代码编写正确。

4.4.3　创建文件

使用FileSystem的创建文件方法create()，可以在HDFS文件系统的指定路径创建一个文件，并向其写入内容。例如，在HDFS系统根目录创建一个文件newfile2.txt，并写入内容“我是文件内容”，代码如下：

代码分析：

FileSystem实例的create()方法返回一个文件输出流对象FSDataOutputStream，该类继承了java.io.DataOutputStream类。与FSDataInputStream类不同的是，FSDataOutputStream类不支持随机访问，因此不能从文件的任意位置写入数据，只能从文件末尾追加数据。

create()方法有多个重载方法，允许指定是否强制覆盖已有文件（默认覆盖）、文件副本数量、写入文件的缓冲大小、文件块大小、文件权限许可等。create()方法的其中几个重载方法的定义源码如下：

在调用create()方法时，还可以传入一个Progressable对象，该Progressable是一个接口，其中定义了一个progress()回调方法，使用该方法可以得知数据被写入数据节点的进度。Progressable接口的源码如下：

例如，上传文件D:/soft/test.zip到HDFS根目录，并通过在控制台打印“.”显示上传进度，代码如下：

运行上述代码，当每次上传64 KB数据包到Hadoop数据节点时将调用一次progress()方法。

此外，还可以使用FileSystem的append()方法在文件末尾追加数据。这对于日志文件需要持续写入数据非常有用。append()方法的调用源码如下：

4.4.4　删除文件

使用FileSystem的deleteOnExit()方法，可以对HDFS文件系统中已经存在的文件进行删除。例如，删除HDFS系统根目录下的文件newfile.txt，代码如下：

4.4.5　遍历文件和目录

使用FileSystem的listStatus()方法，可以对HDFS文件系统中指定路径下的所有目录和文件进行遍历。例如，递归遍历HDFS系统根目录下的所有文件和目录并输出路径信息，代码如下：

上述代码通过调用FileSystem的listStatus()方法获得指定路径下的一级子目录及文件，并将结果存储于FileStatus类型的数组中；然后循环遍历该数组，当遇到目录时，再次调用listStatus()方法取得该目录下的所有子目录及文件，从而能够递归取得指定路径下的所有目录及文件。

假设HDFS文件系统的根目录有文件夹input、文件newfile.txt，文件夹input中有文件test.txt，则上述代码的输出结果为：

4.4.6　获取文件或目录的元数据

使用FileSystem的getFileStatus ()方法，可以获得HDFS文件系统中的文件或目录的元数据信息，包括文件路径、文件修改日期、文件上次访问日期、文件长度、文件备份数、文件大小等。getFileStatus ()方法返回一个FileStatus对象，元数据信息则封装在了该对象中。

获取文件或目录元数据的代码如下：

上述代码的输出结果如下：

4.4.7　上传本地文件

使用FileSystem的copyFromLocalFile()方法，可以将操作系统本地的文件上传到HDFS文件系统中，该方法需要传入两个Path类型的参数，分别代表本地目录／文件和HDFS目录／文件。

例如，将Windows系统中D盘的copy_test.txt文件上传到HDFS文件系统的根目录，代码如下：

4.4.8　下载文件到本地

使用FileSystem的copyToLocalFile()方法，可以将HDFS文件系统中的文件下载到操作系统本地，该方法需要传入两个Path类型的参数，分别代表HDFS目录／文件和本地目录／文件。例如，将HDFS文件系统根目录的文件newfile2.txt下载到Windows系统中D盘根目录，并重命名为new.txt，代码如下： iLyaRGk7HE4p8hjqjQrmP4mYSBzsjOaW3ILo4Wo7s9c4aT5XIeWqa+P2fD7Sm6di