快速开发HDFS应用

HDFS（Hadoop Distribute FileSystem）是一个适合运行在通用硬件之上，具备高度容错特性，支持高吞吐量数据访问的分布式文件系统，非常适合大规模数据集应用。

HDFS适用于如下场景：

处理海量数据（TB或PB级别以上）
需要很高的吞吐量
需要高可靠性
需要很好的可扩展能力

MRS对外提供了基于HDFS组件的应用开发样例工程，本实践用于指导您创建MRS集群后，获取并导入样例工程并在本地进行编译调测，用于实现MRS集群中的HDFS文件目录创建、文件写入、读取、删除等操作。

创建MRS Hadoop集群

购买一个包含有Hadoop组件的MRS集群，详情请参见购买自定义集群。

本文以购买的MRS 3.2.0-LTS.1版本的集群为例，组件包含Hadoop组件，集群开启Kerberos认证。
单击“立即购买”，等待MRS集群创建成功。

准备应用开发配置文件

集群创建成功后，登录FusionInsight Manager创建用于样例工程安全认证的集群用户。

选择“系统 > 权限 > 用户 > 添加用户”，在新增用户界面创建一个机机用户，例如developuser。

“用户组”需加入“supergroup”用户组。
选择“系统 > 权限 > 用户”，在用户名为“developuser”的操作列选择“更多 > 下载认证凭据”下载认证凭据文件，保存后解压得到该用户的“user.keytab”文件与“krb5.conf”文件。

选择“集群 > 概览 > 更多 > 下载客户端”，“选择客户端类型”设置为“仅配置文件”，单击“确定”，等待客户端文件包生成后根据浏览器提示下载客户端到本地并解压。

例如，客户端配置文件压缩包为“FusionInsight_Cluster_1_Services_Client.tar”，解压后得到“FusionInsight_Cluster_1_Services_ClientConfig_ConfigFiles.tar”，继续解压该文件。

进入客户端配置文件解压路径“FusionInsight_Cluster_1_Services_ClientConfig_ConfigFiles\HDFS\config”，获取表1中相关配置文件。

表1 配置文件
配置文件	作用
core-site.xml	配置Hadoop Core详细参数。
hdfs-site.xml	配置HDFS详细参数。

复制解压目录下的“hosts”文件中的内容到本地hosts文件中，确保本地机器能与解压目录下“hosts”文件中所列出的各主机在网络上互通。
- 在本实践中，需要确保本地环境与MRS集群所在网络平面互通，通常可以通过绑定EIP的方式访问MRS集群。
- 如果本地开发环境与MRS集群内节点网络不通，也可以将样例工程编译后，将jar包上传至集群内运行。
- Windows本地hosts文件存放路径举例：“C:\WINDOWS\system32\drivers\etc\hosts”。

获取样例工程

通过开源镜像站获取样例工程。

下载样例工程的Maven工程源码和配置文件，并在本地配置好相关开发工具，可参考通过开源镜像站获取样例工程。

根据集群版本选择对应的分支，下载并获取MRS相关样例工程。

例如本章节场景对应示例为“hdfs-example-security”样例，获取地址：https://github.com/huaweicloud/huaweicloud-mrs-example/tree/mrs-3.2.0.1/src/hdfs-example-security。
本地使用IDEA工具导入样例工程，等待Maven工程下载相关依赖包，具体操作可参考配置并导入样例工程。

图1 HDFS样例工程示例

本地配置好Maven及SDK相关参数后，样例工程会自动加载相关依赖包。
将准备应用开发配置文件中获取的集群配置文件及用户认证文件放置在样例工程的“conf”目录下。
在HDFS样例工程代码中，不同的样例工程，使用的认证代码不同，包括基本安全认证和带ZooKeeper认证。

本示例中，不需要访问HBase或ZooKeeper，所以使用基本的安全认证代码即可。
在“com.huawei.bigdata.hdfs.examples”包的“HdfsExample”类中修改“PRNCIPAL_NAME”为实际用户名，例如“developuser”。
```
private static final String PATH_TO_HDFS_SITE_XML = System.getProperty("user.dir") + File.separator + "conf"
        + File.separator + "hdfs-site.xml";
private static final String PATH_TO_CORE_SITE_XML =  System.getProperty("user.dir") + File.separator + "conf"
        + File.separator + "core-site.xml";
private static final String PRNCIPAL_NAME = "developuser";
private static final String PATH_TO_KEYTAB = System.getProperty("user.dir") + File.separator + "conf"
        + File.separator + "user.keytab";
private static final String PATH_TO_KRB5_CONF = System.getProperty("user.dir") + File.separator + "conf"
        + File.separator + "krb5.conf";
...
```
本样例工程中，基于业务场景的开发思路如下。

以“/user/hdfs-examples/test.txt”文件的读写删除等操作为例，说明HDFS文件的基本操作流程：
1. 通过集群安全认证。
2. 创建FileSystem对象：fSystem。
3. 调用fSystem的mkdir接口创建目录。
4. 调用fSystem的create接口创建FSDataOutputStream对象：out，使用out的write方法写入数据。
5. 调用fSystem的append接口创建FSDataOutputStream对象：out，使用out的write方法追加写入数据。
6. 调用fSystem的open接口创建FSDataInputStream对象：in，使用in的read方法读取文件。
7. 调用fSystem中的delete接口删除文件。
8. 调用fSystem中的delete接口删除文件夹。

编译并运行程序

单击IDEA右边Maven窗口的“Reimport All Maven Projects”，进行Maven项目依赖加载。

图2 加载样例工程

编译运行程序。

选择“Maven > 样例工程名称 > Lifecycle > clean”，双击“clean”运行Maven的clean命令。
选择“Maven > 样例工程名称 > Lifecycle > compile”，双击“compile”运行Maven的compile命令。

编译完成，打印“Build Success”，生成target目录。

[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] BUILD SUCCESS
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] Total time:  21.276 s
[INFO] Finished at: 2023-05-05T14:36:39+08:00
[INFO] ------------------------------------------------------------------------

运行程序。

右键单击“HdfsExample.java”文件，选择“Run 'HdfsExample.main() '”。

图3 运行程序

样例运行成功后，运行信息如下，表示相关文件操作成功执行。

...
2217 [main] INFO  org.apache.hadoop.security.UserGroupInformation  - Login successful for user developuser using keytab file user.keytab. Keytab auto renewal enabled : false
2217 [main] INFO  com.huawei.hadoop.security.LoginUtil  - Login success!!!!!!!!!!!!!!
3529 [main] WARN  org.apache.hadoop.hdfs.shortcircuit.DomainSocketFactory  - The short-circuit local reads feature cannot be used because UNIX Domain sockets are not available on Windows.
4632 [main] INFO  com.huawei.bigdata.hdfs.examples.HdfsExample  - success to create path /user/hdfs-examples
5392 [main] INFO  com.huawei.bigdata.hdfs.examples.HdfsExample  - success to write.
8200 [main] INFO  com.huawei.bigdata.hdfs.examples.HdfsExample  - success to append.
9384 [main] INFO  com.huawei.bigdata.hdfs.examples.HdfsExample  - result is : hi, I am bigdata. It is successful if you can see me.I append this content.
9384 [main] INFO  com.huawei.bigdata.hdfs.examples.HdfsExample  - success to read.
9636 [main] INFO  com.huawei.bigdata.hdfs.examples.HdfsExample  - success to delete the file /user/hdfs-examples\test.txt
9860 [main] INFO  com.huawei.bigdata.hdfs.examples.HdfsExample  - success to delete path /user/hdfs-examples
10010 [hdfs_example_0] INFO  com.huawei.bigdata.hdfs.examples.HdfsExample  - success to create path /user/hdfs-examples/hdfs_example_0
10069 [hdfs_example_1] INFO  com.huawei.bigdata.hdfs.examples.HdfsExample  - success to create path /user/hdfs-examples/hdfs_example_1
10553 [hdfs_example_0] INFO  com.huawei.bigdata.hdfs.examples.HdfsExample  - success to write.
10607 [hdfs_example_1] INFO  com.huawei.bigdata.hdfs.examples.HdfsExample  - success to write.
13356 [hdfs_example_0] INFO  com.huawei.bigdata.hdfs.examples.HdfsExample  - success to append.
13469 [hdfs_example_1] INFO  com.huawei.bigdata.hdfs.examples.HdfsExample  - success to append.
13784 [hdfs_example_0] INFO  com.huawei.bigdata.hdfs.examples.HdfsExample  - result is : hi, I am bigdata. It is successful if you can see me.I append this content.
13784 [hdfs_example_0] INFO  com.huawei.bigdata.hdfs.examples.HdfsExample  - success to read.
13834 [hdfs_example_1] INFO  com.huawei.bigdata.hdfs.examples.HdfsExample  - result is : hi, I am bigdata. It is successful if you can see me.I append this content.
13834 [hdfs_example_1] INFO  com.huawei.bigdata.hdfs.examples.HdfsExample  - success to read.
13837 [hdfs_example_0] INFO  com.huawei.bigdata.hdfs.examples.HdfsExample  - success to delete the file /user/hdfs-examples/hdfs_example_0\test.txt
13889 [hdfs_example_1] INFO  com.huawei.bigdata.hdfs.examples.HdfsExample  - success to delete the file /user/hdfs-examples/hdfs_example_1\test.txt
14003 [hdfs_example_0] INFO  com.huawei.bigdata.hdfs.examples.HdfsExample  - success to delete path /user/hdfs-examples/hdfs_example_0
14118 [hdfs_example_1] INFO  com.huawei.bigdata.hdfs.examples.HdfsExample  - success to delete path /user/hdfs-examples/hdfs_example_1
...

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