Hadoop学习二十五：Hadoop-Hdfs FSImage源码

花花世界蕾

一. FSImage作用

• 加载硬盘镜像文件fsimage到内存。
  
• 加载硬盘日志文件edits到内存。这个本来是类FSEditlog的事情，但是是由FSImage负责调用。
  
• 保存内存中文件层次结构到硬盘文件fsimage中。
  
• 保存内存中操作日志到硬盘文件edits上。按照对应关系，觉得是应该有这么一步吧。但遗憾的告诉你，这一步在整个文件系统中不存在。也就是FSImage可以分为内存和硬盘的，而edits只存在硬盘上，每次操作直接写入edits文件中。
  
• 因为FSImage继承Storage，所以FSImage和DataStorage(http://zy19982004.iyunv.com/blog/1878758)一样，会做状态分析-----恢复操作-----状态转换操作。不同的是FSImage的状态转换支持IMPORT启动，对应着doImportCheckpoint()方法。
  
• 其它作用。
  

二. FSImage成员变量

•  FSEditLog editLog
  
• Collection<File> checkpointDirs：FSDirectory初始化时会从配置文件里读取"fs.checkpoint.dir"，给其赋值。
  
• Collection<File> checkpointEditsDirs：FSDirectory初始化时会从配置文件里读取"fs.checkpoint.edits.dir"，给其赋值。
  

三. FSImage方法

• boolean recoverTransitionRead(Collection<File> dataDirs,Collection<File> editsDirs,StartupOption startOpt) ：完成状态分析-----恢复操作-----状态转换操作后调用boolean loadFSImage(MetaRecoveryContext recovery)。
  
• doImportCheckpoint()：Load image from a checkpoint directory and save it into the current one.FSImage需要支持参数-importCheckpoint，该参数用于在某一个checkpoint目录里加载HDFS的目录信息，并更新到当前系统。
  
• boolean loadFSImage(MetaRecoveryContext recovery)：在所有的Storage中，读取最新的NameNode持久化信息，并应用相应的日志，当loadFSImage()调用返回以后，内存中的目录树就是最新的。loadFSImage()会返回一个标记，如果Storage中有任何和内存中最终目录树中不一致的Image（最常见的情况是日志文件不为空，那么，内存中的fsimage应该是Storage的fsimage加上日志，当然还有其它情况），那么，该标记为true。
  //dirIterator find 最新的NameNode持久化信息StorageDirectory latestNameSD and latestEditsSD
  needToSave |= loadFSImage(getImageFile(latestNameSD, NameNodeFile.IMAGE));
  needToSave |= (loadFSEdits(latestEditsSD, recovery) > 0);
  
   
  
•   boolean loadFSImage(File curFile)：从硬盘上加载fsimage文件，应用到内存中。
  //1.循环从FSImage文件输入流in中读取如下基本信息，构建成一个INodeDirectory(INodeDirectory包含INodeFile，INodeFile包含哪些Block等)；然后把此INodeDirectory加入FSDirectory中
  for-each{parentINode = fsDir.addToParent(path, parentINode, permissions,
  blocks, replication, modificationTime,
  atime, nsQuota, dsQuota, blockSize);
  }
  //2.加载Datanode信息
  this.loadDatanodes(imgVersion, in);
  //3.load Files Under Construction
  this.loadFilesUnderConstruction(imgVersion, in, fsNamesys);
  //4
  this.loadSecretManagerState(imgVersion, in, fsNamesys);
  
   
  
•  int loadFSEdits(StorageDirectory sd, MetaRecoveryContext recovery)：加载edits文件到内存中；如果存在edit.new文件，加载此文件到内存。返回一个load了多少个edits文件。
    int loadFSEdits(StorageDirectory sd, MetaRecoveryContext recovery)
  throws IOException {
  numEdits = FSEditLog.loadFSEdits(edits, recovery);
  if (editsNew.exists() && editsNew.length() > 0) {
  numEdits += FSEditLog.loadFSEdits(edits, recovery);
  }
  return numEdits;
  }
   
  
• void saveFSImage(File newFile)：保存内存中的文件层次结构到fsimage文件中。和4过程相反。
  // save the root
  saveINode2Image(strbuf, fsDir.rootDir, out);
  // save the rest of the nodes
  saveImage(strbuf, 0, fsDir.rootDir, out);
  fsNamesys.saveFilesUnderConstruction(out);
  fsNamesys.saveSecretManagerState(out);
   
  
• void rollFSImage():把所有的edits.new都改为edits(调用editLog.purgeEditLog())，然后再把fsimage.ckpt改为fsimage。对应着http://zy19982004.iyunv.com/admin/blogs/1870624三.6
  

四. FSImage类图

五. FSImage其它知识点
　　参考http://caibinbupt.iyunv.com/blog/289759