Hadoop源码分析六启动文件namenode原理详解
1、 namenode启动
在本系列文章三中分析了hadoop的启动文件,其中提到了namenode启动的时候调用的类为
org.apache.hadoop.hdfs.server.namenode.NameNode
其main方法的内容如下:
public static void main(String argv[]) throws Exception { if (DFSUtil.parseHelpArgument(argv, NameNode.USAGE, System.out, true)) { System.exit(0); } try { StringUtils.startupShutdownMessage(NameNode.class, argv, LOG); NameNode namenode = createNameNode(argv, null); if (namenode != null) { namenode.join(); } } catch (Throwable e) { LOG.error("Failed to start namenode.", e); terminate(1, e); } }
这段代码的重点在第8行,这里createNameNode方法创建了一个namenode对象,然后调用其join方法阻塞等待请求。
createNameNode方法的内容如下:
public static NameNode createNameNode(String argv[], Configuration conf) throws IOException { LOG.info("createNameNode " + Arrays.asList(argv)); if (conf == null) conf = new HdfsConfiguration(); // Parse out some generic args into Configuration. GenericOptionsParser hParser = new GenericOptionsParser(conf, argv); argv = hParser.getRemainingArgs(); // Parse the rest, NN specific args. StartupOption startOpt = parseArguments(argv); if (startOpt == null) { printUsage(System.err); return null; } setStartupOption(conf, startOpt); switch (startOpt) { case FORMAT: { boolean aborted = format(conf, startOpt.getForceFormat(), startOpt.getInteractiveFormat()); terminate(aborted ? 1 : 0); return null; // avoid javac warning } case GENCLUSTERID: { System.err.println("Generating new cluster id:"); System.out.println(NNStorage.newClusterID()); terminate(0); return null; } case FINALIZE: { System.err.println("Use of the argument '" + StartupOption.FINALIZE + "' is no longer supported. To finalize an upgrade, start the NN " + " and then run `hdfs dfsadmin -finalizeUpgrade'"); terminate(1); return null; // avoid javac warning } case ROLLBACK: { boolean aborted = doRollback(conf, true); terminate(aborted ? 1 : 0); return null; // avoid warning } case BOOTSTRAPSTANDBY: { String toolArgs[] = Arrays.copyOfRange(argv, 1, argv.length); int rc = BootstrapStandby.run(toolArgs, conf); terminate(rc); return null; // avoid warning } case INITIALIZESHAREDEDITS: { boolean aborted = initializeSharedEdits(conf, startOpt.getForceFormat(), startOpt.getInteractiveFormat()); terminate(aborted ? 1 : 0); return null; // avoid warning } case BACKUP: case CHECKPOINT: { NamenodeRole role = startOpt.toNodeRole(); DefaultMetricsSystem.initialize(role.toString().replace(" ", "")); return new BackupNode(conf, role); } case RECOVER: { NameNode.doRecovery(startOpt, conf); return null; } case METADATAVERSION: { printMetadataVersion(conf); terminate(0); return null; // avoid javac warning } case UPGRADEONLY: { DefaultMetricsSystem.initialize("NameNode"); new NameNode(conf); terminate(0); return null; } default: { DefaultMetricsSystem.initialize("NameNode"); return new NameNode(conf); } } }
这段代码很简单。主要做的操作有三个:
- 1、 创建配置文件对象
- 2、 解析命令行的参数
- 3、 根据参数执行对应方法(switch块)
其中创建的配置文件的为HdfsConfiguration(第5行),这里的HdfsConfiguration继承于Configuration类,它会加载hadoop的配置文件到内存中。然后解析传入main方法的参数,根据这个参数执行具体的方法。正常启动的时候执行的default里的内容。default的内容也很简单,就是创建一个Namenode对象。
这里先从HdfsConfiguration开始分析,详细讲解hdfs的配置文件处理。
首先看HdfsConfiguration的初始化方法如下:
public HdfsConfiguration() { super(); }
这里是调用其父类的初始化方法。
其父类为Configuration类,它的初始化方法如下:
/** A new configuration. */ public Configuration() { this(true); }
这里可以看见他是调用了一个重载方法,传入了一个参数:true。
接着细看这个重载方法:
public Configuration(boolean loadDefaults) { this.loadDefaults = loadDefaults; updatingResource = new ConcurrentHashMap<String, String[]>(); synchronized(Configuration.class) { REGISTRY.put(this, null); } }
这里也很简单,这里主要是为两个参数赋值,并将新创建的Configuration添加到REGISTRY中。
至此便创建好了一个配置文件。但是关于配置文件的初始化解析还未完成。在java里可以使用static关键字声明一段代码块,这段代码块在类加载的时候会被执行。在Configuration和HdfsConfiguration中都有静态代码块。
首先在Configuration类中,在第682行有一段静态代码块,其内容如下:
这段代码的重点在第695行和第696行,这里调用了一个addDefaultResource方法,这里传入了两个参数core-default.xml和core-site.xml。其中core-site.xml就是在安装hadoop的时候设置的配置文件。而core-default.xml是hadoop自带的配置文件,这个文件可以在hadoop的官方文档里查到,文档链接如下:https://hadoop.apache.org/docs/r2.7.6/hadoop-project-dist/hadoop-common/core-default.xml
同样在hadoop的源码里也有这个文件,它在hadoop-common-XX.jar中。
接着继续分析调用的addDefaultResource方法
其内容如下:
public static synchronized void addDefaultResource(String name) { if(!defaultResources.contains(name)) { defaultResources.add(name); for(Configuration conf : REGISTRY.keySet()) { if(conf.loadDefaults) { conf.reloadConfiguration(); } } } }
这段代码也很简单。首先是第二行先从defaultResources中判断是否已经存在该配置文件,
这里的defaultResources是一个list
其定义如下:
private static final CopyOnWriteArrayList<String> defaultResources = new CopyOnWriteArrayList<String>();
若defaultResources中不存在这个配置文件,则继续向下执行,将这个配置文件添加到defaultResources中(第3行)。然后遍历REGISTRY中的key(第4行),这里的key就是在上文提到的Configuration对象。然后根据其loadDefaults的值来判断是否执行reloadConfiguration方法。
这里的loadDefaults的值就是上文分析的传入重载方法的值,上文传入的为true,所以其创建的Configuration对象在这里会执行reloadConfiguration方法。
reloadConfiguration方法内容如下:
public synchronized void reloadConfiguration() { properties = null; // trigger reload finalParameters.clear(); // clear site-limits }
这里可以看见这个reloadConfiguration方法并没有真正的重新加载配置文件而是将properties的值设置为空。
同样在HdfsConfiguration也有类似的静态代码块,在第30行,其内容如下:
这里首先调用了一个addDeprecatedKeys方法然后调用了一个addDefaultResource。这里的addDefaultResource传了两个文件hdfs-default.xml和hdfs-site.xml。其中hdfs-site.xml是安装时的配置文件,hdfs-default.xml是其自带的默认文件,同上文的core-default.xml一样。官网链接为:https://hadoop.apache.org/docs/r2.7.6/hadoop-project-dist/hadoop-hdfs/hdfs-default.xml。文件位于:hadoop-hdfs-2.7.6.jar。
其中addDeprecatedKeys方法内容如下:
private static void addDeprecatedKeys() { Configuration.addDeprecations(new DeprecationDelta[] { new DeprecationDelta("dfs.backup.address", DFSConfigKeys.DFS_NAMENODE_BACKUP_ADDRESS_KEY), new DeprecationDelta("dfs.backup.http.address", DFSConfigKeys.DFS_NAMENODE_BACKUP_HTTP_ADDRESS_KEY), new DeprecationDelta("dfs.balance.bandwidthPerSec", DFSConfigKeys.DFS_DATANODE_BALANCE_BANDWIDTHPERSEC_KEY), new DeprecationDelta("dfs.data.dir", DFSConfigKeys.DFS_DATANODE_DATA_DIR_KEY), new DeprecationDelta("dfs.http.address", DFSConfigKeys.DFS_NAMENODE_HTTP_ADDRESS_KEY), new DeprecationDelta("dfs.https.address", DFSConfigKeys.DFS_NAMENODE_HTTPS_ADDRESS_KEY), new DeprecationDelta("dfs.max.objects", DFSConfigKeys.DFS_NAMENODE_MAX_OBJECTS_KEY), new DeprecationDelta("dfs.name.dir", DFSConfigKeys.DFS_NAMENODE_NAME_DIR_KEY), new DeprecationDelta("dfs.name.dir.restore", DFSConfigKeys.DFS_NAMENODE_NAME_DIR_RESTORE_KEY), new DeprecationDelta("dfs.name.edits.dir", DFSConfigKeys.DFS_NAMENODE_EDITS_DIR_KEY), new DeprecationDelta("dfs.read.prefetch.size", DFSConfigKeys.DFS_CLIENT_READ_PREFETCH_SIZE_KEY), new DeprecationDelta("dfs.safemode.extension", DFSConfigKeys.DFS_NAMENODE_SAFEMODE_EXTENSION_KEY), new DeprecationDelta("dfs.safemode.threshold.pct", DFSConfigKeys.DFS_NAMENODE_SAFEMODE_THRESHOLD_PCT_KEY), new DeprecationDelta("dfs.secondary.http.address", DFSConfigKeys.DFS_NAMENODE_SECONDARY_HTTP_ADDRESS_KEY), new DeprecationDelta("dfs.socket.timeout", DFSConfigKeys.DFS_CLIENT_SOCKET_TIMEOUT_KEY), new DeprecationDelta("fs.checkpoint.dir", DFSConfigKeys.DFS_NAMENODE_CHECKPOINT_DIR_KEY), new DeprecationDelta("fs.checkpoint.edits.dir", DFSConfigKeys.DFS_NAMENODE_CHECKPOINT_EDITS_DIR_KEY), new DeprecationDelta("fs.checkpoint.period", DFSConfigKeys.DFS_NAMENODE_CHECKPOINT_PERIOD_KEY), new DeprecationDelta("heartbeat.recheck.interval", DFSConfigKeys.DFS_NAMENODE_HEARTBEAT_RECHECK_INTERVAL_KEY), new DeprecationDelta("dfs.https.client.keystore.resource", DFSConfigKeys.DFS_CLIENT_HTTPS_KEYSTORE_RESOURCE_KEY), new DeprecationDelta("dfs.https.need.client.auth", DFSConfigKeys.DFS_CLIENT_HTTPS_NEED_AUTH_KEY), new DeprecationDelta("slave.host.name", DFSConfigKeys.DFS_DATANODE_HOST_NAME_KEY), new DeprecationDelta("session.id", DFSConfigKeys.DFS_METRICS_SESSION_ID_KEY), new DeprecationDelta("dfs.access.time.precision", DFSConfigKeys.DFS_NAMENODE_ACCESSTIME_PRECISION_KEY), new DeprecationDelta("dfs.replication.considerLoad", DFSConfigKeys.DFS_NAMENODE_REPLICATION_CONSIDERLOAD_KEY), new DeprecationDelta("dfs.replication.interval", DFSConfigKeys.DFS_NAMENODE_REPLICATION_INTERVAL_KEY), new DeprecationDelta("dfs.replication.min", DFSConfigKeys.DFS_NAMENODE_REPLICATION_MIN_KEY), new DeprecationDelta("dfs.replication.pending.timeout.sec", DFSConfigKeys.DFS_NAMENODE_REPLICATION_PENDING_TIMEOUT_SEC_KEY), new DeprecationDelta("dfs.max-repl-streams", DFSConfigKeys.DFS_NAMENODE_REPLICATION_MAX_STREAMS_KEY), new DeprecationDelta("dfs.permissions", DFSConfigKeys.DFS_PERMISSIONS_ENABLED_KEY), new DeprecationDelta("dfs.permissions.supergroup", DFSConfigKeys.DFS_PERMISSIONS_SUPERUSERGROUP_KEY), new DeprecationDelta("dfs.write.packet.size", DFSConfigKeys.DFS_CLIENT_WRITE_PACKET_SIZE_KEY), new DeprecationDelta("dfs.block.size", DFSConfigKeys.DFS_BLOCK_SIZE_KEY), new DeprecationDelta("dfs.datanode.max.xcievers", DFSConfigKeys.DFS_DATANODE_MAX_RECEIVER_THREADS_KEY), new DeprecationDelta("io.bytes.per.checksum", DFSConfigKeys.DFS_BYTES_PER_CHECKSUM_KEY), new DeprecationDelta("dfs.federation.nameservices", DFSConfigKeys.DFS_NAMESERVICES), new DeprecationDelta("dfs.federation.nameservice.id", DFSConfigKeys.DFS_NAMESERVICE_ID), new DeprecationDelta("dfs.client.file-block-storage-locations.timeout", DFSConfigKeys.DFS_CLIENT_FILE_BLOCK_STORAGE_LOCATIONS_TIMEOUT_MS), }); }
这段代码很简单,只有一句话。调用了 Configuration的静态方法addDeprecations,并向其中传入了一个参数,参数类型为DeprecationDelta类的数组,并为数组中的数据进行赋值。
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