Hadoop启动脚本分析

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1 基本概述

Hadoop的命令位于${HADOOP_HOME}/bin、${HADOOP_HOME}/sbin、${HADOOP_HOME}/libexec下面。包含了Linux的shell脚本和windows的批处理文件。本文主要解析linux下的shell脚本。

2 脚本详解

2.1 start-all.sh

要启动Hadoop的各节点和其他服务，这是一个绕不开的启动脚本，该脚本位于${HADOOP_HOME}/sbin下。不过在Hadoop的2.x版本中，Hadoop官方已经宣布被弃用了。接下来，就详细地分析一下该脚本是如何工作的：

1、首先脚本开头有一段注释：# Start all hadoop daemons.  Run this on master node.中文意思是：启动所有的进程（也就是各节点），在管理节点(也就是namenode-名称节点)上运行该脚本。

2、如果是2.x版本会有echo "This script is Deprecated. Instead usestart-dfs.sh and start-yarn.sh"的提示，意思该脚本已经过时，该脚本已经被start-dfs.sh和 start-yarn.sh替代使用。

3、bin=`dirname"${BASH_SOURCE-$0}"`,提取start-all.sh的所在的绝对路径。

4、bin=`cd"$bin"; pwd`,切换到start-all.sh的所在目录下，并将路径赋值给bin。

5、DEFAULT_LIBEXEC_DIR="$bin"/../libexec,获取${HADOOP_HOME}/libexec的绝对路径以备后用。

6、HADOOP_LIBEXEC_DIR=${HADOOP_LIBEXEC_DIR:-$DEFAULT_LIBEXEC_DIR}，为HADOOP_LIBEXEC_DIR变量三元赋值。如果HADOOP_LIBEXEC_DIR为空或者环境变量没有配置，就赋值默认的绝对路径，为下一步执行该目录下面的脚本做准备。

7、.$HADOOP_LIBEXEC_DIR/hadoop-config.sh。执行${HADOOP_HOME}/libexec/hadoop-config.sh脚本。为后面执行启动各节点和启动YARN做预处理。

8、执行节点启动脚本

if [ -f"${HADOOP_HDFS_HOME}"/sbin/start-dfs.sh ]; then

"${HADOOP_HDFS_HOME}"/sbin/start-dfs.sh--config $HADOOP_CONF_DIR

fi

这段脚本的意图是：如果${HADOOP_HDFS_HOME}/sbin/start-dfs.sh为文件，则联合--config参数及其后面的参数值执行start-dfs.sh。start-dfs.sh后面做详细分析。

另外看注释：# start hdfsdaemons if hdfs is present，中文意思是：启动hdfs进程。

9、执行YRAN调度服务

if [ -f"${HADOOP_YARN_HOME}"/sbin/start-yarn.sh ]; then
"${HADOOP_YARN_HOME}"/sbin/start-yarn.sh --config$HADOOP_CONF_DIR
fi

这段脚本的意图是：如果${HADOOP_HDFS_HOME}/sbin/start-yarn.sh为文件，则联合--config参数及其后面的参数值执行start-yarn.sh。start-yarn.sh后面做详细分析。

  另外看注释：# start yarndaemons if yarn is present，中文意思是：启动yarn进程。

备注：${HADOOP_HDFS_HOME}已经在hadoop-config.sh做了预处理。hadoop-config.sh后面做详细的分析。

2.2 hadoop-config.sh

该脚本位于${HADOOP_HOME}/libexec下。该脚本是在启动节点和其他服务之前必须要执行的一个脚本。它的主要目的使用启动Hadoop之前做一些环境变量预处理。接下来，就详细地分析一下该脚本是如何工作的：

      1、文件最前面的注释：Resolvelinks ($0 may be a softlink) and convert a relative path to an absolute path。中文意思是：解析路径并将一些相对路径转成绝对路径。

      2、执行hadoop-layout.sh脚本
this="${BASH_SOURCE-$0}"
common_bin=$(cd-P -- "$(dirname -- "$this")" && pwd -P)
script="$(basename-- "$this")"
this="$common_bin/$script"
[ -f"$common_bin/hadoop-layout.sh" ] && ."$common_bin/hadoop-layout.sh"
      这段脚本的意图就是找出hadoop-layout.sh并执行，如果没有找出来就不执行。同时有些变量为后面的程序执行做准备。

      3、准备HDFS、YRAN、Mapreduce的jar包路径并设置路径
HADOOP_COMMON_DIR=${HADOOP_COMMON_DIR:-"share/hadoop/common"}
HADOOP_COMMON_LIB_JARS_DIR=${HADOOP_COMMON_LIB_JARS_DIR:-"share/hadoop/common/lib"}
HADOOP_COMMON_LIB_NATIVE_DIR=${HADOOP_COMMON_LIB_NATIVE_DIR:-"lib/native"}
HDFS_DIR=${HDFS_DIR:-"share/hadoop/hdfs"}
HDFS_LIB_JARS_DIR=${HDFS_LIB_JARS_DIR:-"share/hadoop/hdfs/lib"}
YARN_DIR=${YARN_DIR:-"share/hadoop/yarn"}
YARN_LIB_JARS_DIR=${YARN_LIB_JARS_DIR:-"share/hadoop/yarn/lib"}
MAPRED_DIR=${MAPRED_DIR:-"share/hadoop/mapreduce"}
MAPRED_LIB_JARS_DIR=${MAPRED_LIB_JARS_DIR:-"share/hadoop/mapreduce/lib"}

      4、设置${Hadoop_Home}的根目录的环境变量
      HADOOP_DEFAULT_PREFIX=$(cd -P --"$common_bin"/.. && pwd -P)

HADOOP_PREFIX=${HADOOP_PREFIX:-$HADOOP_DEFAULT_PREFIX}

export HADOOP_PREFIX

5、判断输出参数

if [ $# -gt 1 ]

then

    if ["--config" = "$1" ]

     then

         shift

         confdir=$1

         if [ ! -d "$confdir" ]; then

               echo "Error: Cannot find configuration directory: $confdir"

               exit 1

             fi

         shift

         HADOOP_CONF_DIR=$confdir

    fi

fi

这段代码参数的意思：$#是表示输入的参数个数，如果个数大于1，则判断—config后面的参数是否是一个目录。如果不是，则退出执行，如果是将传入的参数赋值给HADOOP_CONF_DIR变量，即将HADOOP_CONF_DIR变量定位到hadoop的配置目录。

6、设置hadoop的日志级别

if [ $# -gt 1 ]
then
  if [ "--loglevel" = "$1"]
  then
    shift
    HADOOP_LOGLEVEL=$1
    shift
  fi
fi
HADOOP_LOGLEVEL="${HADOOP_LOGLEVEL:-INFO}"
      这段代码的意思是：如果没有传入日志参数，则默认为INFO级别。

      7、设置HADOOP_CONF_DIR配置的环境变量，也是启动Hadoop的工作目录（--config后面的参数值）
if [ -e"${HADOOP_PREFIX}/conf/hadoop-env.sh" ]; then
  DEFAULT_CONF_DIR="conf"
else
  DEFAULT_CONF_DIR="etc/hadoop"
fi

exportHADOOP_CONF_DIR="${HADOOP_CONF_DIR:-$HADOOP_PREFIX/$DEFAULT_CONF_DIR}"
      这段的代码的意图是：如果参数值存在，输出传入的参数值；如果不存在，使用默认的目录，一般位于${HADOOP_HOME}/etc/Hadoop.

      8、设置部署各个节点hostname配置的环境变量
if [ $# -gt 1 ]
then
    if [ "--hosts" = "$1" ]
    then
        shift
        exportHADOOP_SLAVES="${HADOOP_CONF_DIR}/$1"
        shift
    elif [ "--hostnames" ="$1" ]
    then
        shift
        export HADOOP_SLAVE_NAMES=$1
        shift
    fi
fi
      这段代码：读取${HADOOP_HOME}/${HADOOP_CONF_DIR}/slaves文件里面的主机配置列表并输出HADOOP_SLAVES或者HADOOP_SLAVE_NAMES环境变量。

      9、设置hadoop运行的其他环境变量
      类似于上面：如果在操作系统的设置过环境变量，则直接使用。如果没有设置，则设置成默认的环境变量。这些环境变量有：JAVA_HOME、CLASSPATH、JVM启动参数、JAVA_LIBRARY_PATH、MALLOC_ARENA_MAX等，这里不再一一赘述。如果有不懂的地方，自行查询java的相关环境变量配置资料

同时还设置了以下的环境变量：HADOOP_HOME、HADOOP_OPTS、HADOOP_COMMON_HOME、TOOL_PATH、HADOOP_HDFS_HOME、LD_LIBRARY_PATH、HADOOP_YARN_HOME、HADOOP_MAPRED_HOME。这些环境变量的设置都引用了前面的变量，这里也不再一一赘述。

  2.3 start-hdfs.sh

该脚本位于${HADOOP_HOME}/sbin下。该脚本是启动集群各节点（包括名称主节点、各个名称从节点、各个数据节点）的一个脚本。接下来，就详细地分析一下该脚本是如何工作的：

      1、文件最前面的注释：Starthadoop dfs daemons。中文意思是：启动dfs的各个进程。

      2、提示信息变量：usage="Usage:start-dfs.sh [-upgrade|-rollback] [other options such as -clusterId]"。提示在执行这个脚本的时候需要主要哪些东西的一个提示信息。

      3、执行预处理脚本，这个脚本在前面已经分析过了，不再赘述。
      bin=`dirname"${BASH_SOURCE-$0}"`

bin=`cd "$bin"; pwd`

DEFAULT_LIBEXEC_DIR="$bin"/../libexec

HADOOP_LIBEXEC_DIR=${HADOOP_LIBEXEC_DIR:-$DEFAULT_LIBEXEC_DIR}

. $HADOOP_LIBEXEC_DIR/hdfs-config.sh

则也就是不推荐使用的start-all.sh这个脚本的原因所在。

      4、根据传入参数进行判断进行相应的变量设置
if [[ $# -ge 1]]; then
  startOpt="$1"
  shift
  case "$startOpt" in
    -upgrade)
      nameStartOpt="$startOpt"
    ;;
    -rollback)
      dataStartOpt="$startOpt"
    ;;
    *)
      echo $usage
      exit 1
    ;;
  esac
fi
      这段代码的意思是：如果参数值的个数大于等于1的时候，如果参数是upgrade，则设置nameStartOpt变量以备后用；如果是rollback，则设置dataStartOpt变量以备后用。

      5、添加名称节点可能参数值
      nameStartOpt="$nameStartOpt$@"

      6、启动管理（主）名称节点
NAMENODES=$($HADOOP_PREFIX/bin/hdfsgetconf -namenodes)
echo"Starting namenodes on [$NAMENODES]"

"$HADOOP_PREFIX/sbin/hadoop-daemons.sh"\
  --config"$HADOOP_CONF_DIR" \
  --hostnames"$NAMENODES" \
  --script"$bin/hdfs" start namenode $nameStartOpt
      这段的意思是：将config、hostnames、script的参数值传给hadoop-daemons.sh执行，启动名称主节点。实际上是通过hdfs命令启动的。

$($HADOOP_PREFIX/bin/hdfs getconf -namenodes)是在提取主名称节点的主机名。

--script "$bin/hdfs" startnamenode $nameStartOpt实际启动名称节点。

      hadoop-daemons.sh脚本后面在做详细分析。

      7、启动数据节点
if [ -n"$HADOOP_SECURE_DN_USER" ]; then
  echo \
    "Attempting to start secure cluster,skipping datanodes. " \
    "Run start-secure-dns.sh as root tocomplete startup."
else
  "$HADOOP_PREFIX/sbin/hadoop-daemons.sh"\
    --config "$HADOOP_CONF_DIR" \
    --script "$bin/hdfs" startdatanode $dataStartOpt
fi

这段的意思是：将config、script的参数值传给hadoop-daemons.sh执行，启动数据节点节点。实际上也是通过hdfs命令启动的。

if [ -n "$HADOOP_SECURE_DN_USER"]; then这段代码可以忽略，基本不用。

--script "$bin/hdfs" startdatanode $dataStartOpt实际启动名称节点。

      8、启动从名称节点
SECONDARY_NAMENODES=$($HADOOP_PREFIX/bin/hdfsgetconf -secondarynamenodes 2>/dev/null)
if [ -n"$SECONDARY_NAMENODES" ]; then
  echo "Starting secondary namenodes[$SECONDARY_NAMENODES]"

  "$HADOOP_PREFIX/sbin/hadoop-daemons.sh"\
      --config "$HADOOP_CONF_DIR" \
      --hostnames"$SECONDARY_NAMENODES" \
      --script "$bin/hdfs" startsecondarynamenode
Fi
      这段的意思是：将config、hostnames、script的参数值传给hadoop-daemons.sh执行，启动名称主节点。实际上是通过hdfs命令启动的。
SECONDARY_NAMENODES=$($HADOOP_PREFIX/bin/hdfsgetconf -secondarynamenodes 2>/dev/null)，是在提取从名称节点的主机名。

--script "$bin/hdfs" start namenode secondarynamenode实际启动名称节点。

      9、后面的执行
      后面的执行过程，后面有时间一一补充。

  2.4 hadoop-daemons.sh

该脚本位于${HADOOP_HOME}/sbin下。该脚本是具体执行启动集群各节点（包括名称主节点、各个名称从节点、各个数据节点）的一个脚本。接下来，就详细地分析一下该脚本是如何工作的：

1、其它的代码可以不做重点关注

2、exec"$bin/slaves.sh" --config $HADOOP_CONF_DIR cd"$HADOOP_PREFIX" \; "$bin/hadoop-daemon.sh" --config$HADOOP_CONF_DIR "$@"

      拆解这段代码：

A、先执行slaves.sh脚本，这个脚本是根据slaves的主机列表迭代执行hadoop-daemon.sh脚本。

B、然后将所有参数传入并执行hadoop-daemon.sh脚本。

   2.5 hadoop-daemon.sh

        该脚本位于${HADOOP_HOME}/sbin下。该脚本是具体执行启动集群各节点（包括名称主节点、各个名称从节点、各个数据节点）的一个脚本。接下来，就详细地分析一下该脚本是如何工作的：
      1、先调用hadoop-config.sh脚本，不再赘述。

      2、提取hadoop命令并设置变量：
            hadoopScript="$HADOOP_PREFIX"/bin/Hadoop

      3、提取命令（或是启动命令，或是停止命令），提取节点（或者名称节点，或是数据节点）
        hadoopScript="$HADOOP_PREFIX"/bin/hadoop
        if[ "--script" = "$1" ]
          then
            shift
            hadoopScript=$1
            shift
        fi
        startStop=$1
        shift
        command=$1
        shift

      4、输出日志相关
        hadoop_rotate_log()
        {
            log=$1;
            num=5;
            if [ -n "$2" ]; then
              num=$2
            fi
            if [ -f "$log" ]; then # rotatelogs
              while [ $num -gt 1 ]; do
                 prev=`expr $num - 1`
                 [ -f "$log.$prev" ] && mv "$log.$prev""$log.$num"
                 num=$prev
              done
              mv "$log" "$log.$num";
            fi
        }

      5、执行环境变量设置脚本
        if[ -f "${HADOOP_CONF_DIR}/hadoop-env.sh" ]; then
          ."${HADOOP_CONF_DIR}/hadoop-env.sh"
        fi

      6、根据启动节点的不同重新设置不同的变量值
        #Determine if we're starting a secure datanode, and if so, redefine appropriatevariables
        if[ "$command" == "datanode" ] && [ "$EUID"-eq 0 ] && [ -n "$HADOOP_SECURE_DN_USER" ]; then
          exportHADOOP_PID_DIR=$HADOOP_SECURE_DN_PID_DIR
          exportHADOOP_LOG_DIR=$HADOOP_SECURE_DN_LOG_DIR
          exportHADOOP_IDENT_STRING=$HADOOP_SECURE_DN_USER
          starting_secure_dn="true"
        fi

        #Determineif we're starting a privileged NFS, if so, redefine the appropriate variables
        if[ "$command" == "nfs3" ] && [ "$EUID" -eq0 ] && [ -n "$HADOOP_PRIVILEGED_NFS_USER" ]; then
            exportHADOOP_PID_DIR=$HADOOP_PRIVILEGED_NFS_PID_DIR
            exportHADOOP_LOG_DIR=$HADOOP_PRIVILEGED_NFS_LOG_DIR
            exportHADOOP_IDENT_STRING=$HADOOP_PRIVILEGED_NFS_USER
            starting_privileged_nfs="true"
        fi

      7、中间的都是输出日志和设置其他临时变量和环境变量，不做重点介绍，请自行参考脚本

8、启动或者停止节点

case$startStop in

  (start)

    [ -w "$HADOOP_PID_DIR" ] ||  mkdir -p "$HADOOP_PID_DIR"

    if [ -f $pid ]; then
      if kill -0 `cat $pid` > /dev/null2>&1; then
        echo $command running as process `cat$pid`.  Stop it first.
        exit 1
      fi
    fi

    if [ "$HADOOP_MASTER" !="" ]; then
      echo rsync from $HADOOP_MASTER
      rsync -a -e ssh --delete --exclude=.svn--exclude='logs/*' --exclude='contrib/hod/logs/*' $HADOOP_MASTER/"$HADOOP_PREFIX"
    fi

    hadoop_rotate_log $log
    echo starting $command, logging to $log
    cd "$HADOOP_PREFIX"
    case $command in
      namenode|secondarynamenode|datanode|journalnode|dfs|dfsadmin|fsck|balancer|zkfc)
        if [ -z "$HADOOP_HDFS_HOME"]; then
         hdfsScript="$HADOOP_PREFIX"/bin/hdfs
        else
         hdfsScript="$HADOOP_HDFS_HOME"/bin/hdfs
        fi
        nohup nice -n $HADOOP_NICENESS$hdfsScript --config $HADOOP_CONF_DIR $command "$@" >"$log" 2>&1 < /dev/null &
      ;;
      (*)
        nohup nice -n $HADOOP_NICENESS$hadoopScript --config $HADOOP_CONF_DIR $command "$@" >"$log" 2>&1 < /dev/null &
      ;;
    esac
    echo $! > $pid
    sleep 1
    head "$log"
    # capture the ulimit output
    if [ "true" ="$starting_secure_dn" ]; then
      echo "ulimit -a for secure datanodeuser $HADOOP_SECURE_DN_USER" >> $log
      # capture the ulimit info for theappropriate user
      su --shell=/bin/bash$HADOOP_SECURE_DN_USER -c 'ulimit -a' >> $log 2>&1
    elif [ "true" ="$starting_privileged_nfs" ]; then
        echo "ulimit -a for privileged nfsuser $HADOOP_PRIVILEGED_NFS_USER" >> $log
        su --shell=/bin/bash $HADOOP_PRIVILEGED_NFS_USER-c 'ulimit -a' >> $log 2>&1
    else
      echo "ulimit -a for user $USER">> $log
      ulimit -a >> $log 2>&1
    fi
    sleep 3;
    if ! ps -p $! > /dev/null ; then
      exit 1
    fi
    ;;

  (stop)

    if [ -f $pid ]; then
      TARGET_PID=`cat $pid`
      if kill -0 $TARGET_PID > /dev/null2>&1; then
        echo stopping $command
        kill $TARGET_PID
        sleep $HADOOP_STOP_TIMEOUT
        if kill -0 $TARGET_PID > /dev/null2>&1; then
          echo "$command did not stopgracefully after $HADOOP_STOP_TIMEOUT seconds: killing with kill -9"
          kill -9 $TARGET_PID
        fi
      else
        echo no $command to stop
      fi
      rm -f $pid
    else
      echo no $command to stop
    fi
    ;;

  (*)
    echo$usage
    exit 1
    ;;

esac

      这是一个分支执行流程，分为启动节点和停止节点：
            A、启动节点分支：在该分支下，首先判断节点主机上的PID（其实就是默认设置的端口）是否被占用，如果被占用则停止启动。如果没有被占用，则开始打印日志，也是我们在控制台上看到的日志（echo starting $command, logging to $log）。表明开始启动节点上的hadoop进程，然后根据$command变量判断启动哪个节点，最后将所有的参数传入hdfs命令启动节点，至此，该节点就启动起来了。
            B、停止节点分支：在该分支下，首先判断节点主机上的PID（其实就是默认设置的端口）是否被占用，如果被占用则杀掉进程，如果没有被杀掉，则使用kill-9强制杀掉。如果PID没有被占用，则会打印提示信息:“没有XX节点需要停止”， 至此，该节点就停止服务了。

2.6 hdfs

      该脚本首先判断是否有参数传入或者参数是否正确，如果没有参数或者参数错误，就会提示用户需要传递参数或者传递正确的参数。
      然后根据参数值判断后调用jdk（JAVA_HOME）下相应的脚本，最后启动相应的java进程。
      总而言之，这个脚本才是启动hadoop的最终归宿，如果能掌握hadoop里面的所有入口函数，也可以认为这个脚本也不是最终归宿，因为这个脚本的最终目的就是通过调用jdk下面的java命令启动Hadoop的必要入口函数，也就是main方法，最终达到启动整个Hadoop集群的目的。

2.7 start-yarn.sh

      该脚本的执行流程与start-hdfs的执行流程类似,请自行参考该shell脚本，这里不再赘述。

2.8 yarn-daemons.sh

      该脚本的执行流程与hadoop-daemons.sh的执行流程类似,请自行参考该shell脚本，这里不再赘述。

2.9 yarn-daemon.sh

      该脚本的执行流程与hadoop-daemon.sh的执行流程类似,请自行参考该shell脚本，这里不再赘述。

2.10 各停止脚本

      从上面hadoop-daemon.sh可以看出，停止各节点的服务，无外乎也就是先提取相应的环境变量，然后杀掉相应的进程，将占用端口释放出来，没什么大书特书的。如有兴趣，可以自行研究停止脚本，这里不再做详细分析。