Hadoop源碼分析六啟動文件namenode原理詳解
1、 namenode啟動
在本系列文章三中分析瞭hadoop的啟動文件，其中提到瞭namenode啟動的時候調用的類為
org.apache.hadoop.hdfs.server.namenode.NameNode
其main方法的內容如下：
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);
}
}
這段代碼的重點在第8行，這裡createNameNode方法創建瞭一個namenode對象，然後調用其join方法阻塞等待請求。
createNameNode方法的內容如下：
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);
}
}
}
這段代碼很簡單。主要做的操作有三個：
- 1、 創建配置文件對象
- 2、 解析命令行的參數
- 3、 根據參數執行對應方法（switch塊）
其中創建的配置文件的為HdfsConfiguration（第5行），這裡的HdfsConfiguration繼承於Configuration類，它會加載hadoop的配置文件到內存中。然後解析傳入main方法的參數，根據這個參數執行具體的方法。正常啟動的時候執行的default裡的內容。default的內容也很簡單，就是創建一個Namenode對象。
這裡先從HdfsConfiguration開始分析，詳細講解hdfs的配置文件處理。
首先看HdfsConfiguration的初始化方法如下：
public HdfsConfiguration() {
super();
}
這裡是調用其父類的初始化方法。
其父類為Configuration類，它的初始化方法如下：
/** A new configuration. */
public Configuration() {
this(true);
}
這裡可以看見他是調用瞭一個重載方法，傳入瞭一個參數：true。
接著細看這個重載方法：
public Configuration(boolean loadDefaults) {
this.loadDefaults = loadDefaults;
updatingResource = new ConcurrentHashMap<String, String[]>();
synchronized(Configuration.class) {
REGISTRY.put(this, null);
}
}
這裡也很簡單，這裡主要是為兩個參數賦值，並將新創建的Configuration添加到REGISTRY中。
至此便創建好瞭一個配置文件。但是關於配置文件的初始化解析還未完成。在java裡可以使用static關鍵字聲明一段代碼塊，這段代碼塊在類加載的時候會被執行。在Configuration和HdfsConfiguration中都有靜態代碼塊。
首先在Configuration類中，在第682行有一段靜態代碼塊，其內容如下：
這段代碼的重點在第695行和第696行，這裡調用瞭一個addDefaultResource方法，這裡傳入瞭兩個參數core-default.xml和core-site.xml。其中core-site.xml就是在安裝hadoop的時候設置的配置文件。而core-default.xml是hadoop自帶的配置文件，這個文件可以在hadoop的官方文檔裡查到，文檔鏈接如下：https://hadoop.apache.org/docs/r2.7.6/hadoop-project-dist/hadoop-common/core-default.xml
同樣在hadoop的源碼裡也有這個文件，它在hadoop-common-XX.jar中。
接著繼續分析調用的addDefaultResource方法
其內容如下：
public static synchronized void addDefaultResource(String name) {
if(!defaultResources.contains(name)) {
defaultResources.add(name);
for(Configuration conf : REGISTRY.keySet()) {
if(conf.loadDefaults) {
conf.reloadConfiguration();
}
}
}
}
這段代碼也很簡單。首先是第二行先從defaultResources中判斷是否已經存在該配置文件，
這裡的defaultResources是一個list
其定義如下：
private static final CopyOnWriteArrayList<String> defaultResources =
new CopyOnWriteArrayList<String>();
若defaultResources中不存在這個配置文件，則繼續向下執行，將這個配置文件添加到defaultResources中（第3行）。然後遍歷REGISTRY中的key（第4行），這裡的key就是在上文提到的Configuration對象。然後根據其loadDefaults的值來判斷是否執行reloadConfiguration方法。
這裡的loadDefaults的值就是上文分析的傳入重載方法的值，上文傳入的為true，所以其創建的Configuration對象在這裡會執行reloadConfiguration方法。
reloadConfiguration方法內容如下：
public synchronized void reloadConfiguration() {
properties = null; // trigger reload
finalParameters.clear(); // clear site-limits
}
這裡可以看見這個reloadConfiguration方法並沒有真正的重新加載配置文件而是將properties的值設置為空。
同樣在HdfsConfiguration也有類似的靜態代碼塊，在第30行，其內容如下：
這裡首先調用瞭一個addDeprecatedKeys方法然後調用瞭一個addDefaultResource。這裡的addDefaultResource傳瞭兩個文件hdfs-default.xml和hdfs-site.xml。其中hdfs-site.xml是安裝時的配置文件，hdfs-default.xml是其自帶的默認文件，同上文的core-default.xml一樣。官網鏈接為：https://hadoop.apache.org/docs/r2.7.6/hadoop-project-dist/hadoop-hdfs/hdfs-default.xml。文件位於：hadoop-hdfs-2.7.6.jar。
其中addDeprecatedKeys方法內容如下：
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),
});
}
這段代碼很簡單，隻有一句話。調用瞭 Configuration的靜態方法addDeprecations，並向其中傳入瞭一個參數，參數類型為DeprecationDelta類的數組，並為數組中的數據進行賦值。
以上就是關於Hadoop源碼分析啟動文件namenode原理詳解的詳細內容，更多關於Hadoop源碼分析的資料請持續關註WalkonNet其它相關文章！
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