基于HDFS实现的简易云盘系统

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前言

基于HDFS的云盘系统实现了云盘的基本数据存储和访问功能。此为大二下大数据平台与架构的综合实验内容，本文旨在记录过程和问题，固然存在很多不合理的地方。

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一、实验简介

云盘系统通过互联网为企业和个人提供信息的存储、读取、下载等服务。具有安全稳定、海量等特点。目前，云盘系统逐步走向成熟，特别是公有云盘能够向用户提供免费存储，，离线下载，文件智能分类等功能。随着互联网的不断普及，用户存储在云盘上的数据量越来越大，数据类型页越来越多样化，不仅有传统的文本文件，二进制文件，还有视频，音频，图像，图片等。这些数据不仅类型繁多，而且数据量普遍庞大。例如，一个视频文件可能高达几个G甚至几十个G。因此充分利用大数据平台的优势，可以为云盘提供一套适合上述特点的底层环境。（一堆没啥用的特色废话）

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二、分析与设计

1. 功能需求分析：

用户管理

• 实现用户的注册，登录，退出。
• 注册成功时需要将用户信息写入数据库（呃，能存、能用即可），并在HDFS中建立用户的专属目录。

文件管理

• 提供文件上传，下载，浏览，删除等功能。
• 提供目录的管理，可以创建目录，复制或移动文件或目录到指定目录下面；可以删除目录。删除目录时需要给出提示。
• 提供文件搜索功能。（没做qaq）

2. 系统设计

本系统基于B/S架构，采用HDFS 和 hadoop 分布式系统基础框架对数据和文件信息进行存储，实现处理数据量非常大的数据和数据性能的线性扩展，同时HDFS底层保存三份数据副本，实现文件系统的高可靠。

此外，系统借助IDEA开发工具，使用 Big Data Tools 插件与虚拟机的hadoop 进行交互，提高开发速度和开发效率。

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三、效果展示

1. 登录界面(注册页面类似)

2. 主界面

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四、环境配置

Hadoop 的基础环境配置如：xxxx。此为项目启动时的所需的配置。

1. 在Windows环境下，借助IDEA中的Big Data Tools 插件连接Ubuntu的HDFS
首先，我们需要让虚拟机与Windows的IP地址在终端能够互相ping通。这里存在一个不知道原因的必要步骤。

• 当Windows通过WIFI连入互联网时，虚拟机（Ubuntu）的网络连接设置应采用如下的方式：
  
• 当Windows通过网线（以太网）连入互联网时，虚拟机（Ubuntu）的网络连接设置应采用如下的方式：
  
  对了,记得关闭虚拟机与Windows 的防火墙,否则也无法相互ping 通.
  
  Windows ping 虚拟机:(成功)
  
  虚拟机 ping Windows:(成功)
  

2. 修改虚拟机的主机信息(Hadoop的启动地址)
vim /etc/hosts
将此处修改为当前虚拟机的IP地址.(可能每次虚拟机启动,IP地址都会发生变化,此处建议每次启动项目时,进行查看和必要的修改)

3. 使用 Big Data Tools 连接HDFS

连接成功后,即可查看HDFS的存储结构了.(完成此步骤后,后面在开发代码阶段就不用担心连接问题啦)

4. 在Ubuntu 中启动Hadoop
bash cd /usr/local/hadoop ./sbin/start-all.sh
通过jps 查看是否启动成功:

5. 在浏览器中,打开HDFS的页面

通过访问 Ubuntu的IP地址 : 9870,跳转到此页面,说明所有都配置好了,接下来就可以开始实现功能了.

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五、功能实现

(再次声明,本实验由本人独自完成,所以只顾着实现大致的功能,要求能跑即可.因此,肯定会存在很多的问题. qaq)
本系统实现的大部分功能,主要借助于hadoop 提供的 FileSystem类.

1. 基础部分

a. 在配置文件中配置远程连接Hadoop 的地址:

b. 初始化FileSystem 相关信息:
本系统采用文件记录实现用户管理，即在注册用户时，在文件中追加一条记录，但HDFS 设计之初不支持给文件追加内容，所以需要手动开启文件追加功能。

2. 用户管理

将用户的信息存放在 userinfo.dat文件中,文件中存储着用户名以及登录密码的信息.在用户登陆时,根据该文件的信息实现简单的校验;在用户注册信息时,将信息追加到该文件末尾.

a. 用户登录:

	// 用户登录检查(OK)
    public boolean loginCheck(String userName,String password) throws IOException {
        FileSystem fs = getFileSystem();
        Path srcPath = new Path("/userinfo.dat");
        FSDataInputStream in = fs.open(srcPath);
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(in));

        String line = "";
        while((line = reader.readLine()) != null){
            String[] userinfo = line.split(",");
            if(userinfo[0].equals(userName) && userinfo[1].equals(password)){
                // 用户名密码正确
                fs.close();
                return true;
            }
        }
        // 未找到
        fs.close();
        return false;
    }

b. 用户注册:

// 用户注册
    @RequestMapping("/register")
    public void register(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response) throws IOException {
        System.out.println("register is running.....");
        String userName = request.getParameter("username");
        String password = request.getParameter("password");
        String password_confirm = request.getParameter("confirmPassword");

        PrintWriter pw = response.getWriter();

        response.setCharacterEncoding("utf-8");
        response.setContentType("text/json; charset=UTF-8");

        JSONObject json = new JSONObject();

        if(!password.equals(password_confirm)){
            json.put("status","notsame");
            pw.write(JSON.toJSONString(json));
            return;
        }

        // 检验用户名是否存在
        if(fileSystemDao.userExistCheck(userName)){
            json.put("status","userexist");
            pw.write(JSON.toJSONString(json));
            return;
        }

        // 添加用户信息到userinfo.dat 文件中
        fileSystemDao.insertUserInfoToFile(userName,password);

        json.put("status","ok");
        pw.write(JSON.toJSONString(json));
    }

c. 删除用户:

    // 删除用户
    @RequestMapping("/deleteUser")
    public String deleteUser(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response,HttpSession session,Model model) throws IOException {
        String userName = session.getAttribute("path").toString().split("/")[1];
        if(!fileSystemDao.userExistCheck(userName)){
            System.out.println("未找到相关用户信息！");
            return "deleteUser";
        }
        else {
            fileSystemDao.deleteUserInfoFromFile(userName);
            fileSystemDao.delete("/" + userName);
            return "index";
        }
    }

3. 文件管理

文件管理的代码太多了,懒得cv (bushi).
总结一下,文件管理大致包含以下部分:

1. 获取指定目录下的所有文件信息
2. 创建目录
3. 删除文件或目录
4. 移动文件（剪切 + 粘贴）
5. 复制文件到指定位置(复制 + 粘贴)
6. 更改文件名称
7. 文件上传与下载
   
   
   

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六、项目资源

本项目托管在Gitee上,欢迎各位大佬随意发挥.
基于HDFS实现的简易云盘系统

关于Ubuntu和Hadoop 的环境搭建存在的问题,或者直接需要当前已经配置好的虚拟机,完全可以私信笔者.

此外,本项目的代码很多借鉴于csdn其他优秀作者分享的内容.若有侵权,请及时联系笔者!

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七、其他

1. hadoop的core-site.xml 配置文件

<configuration>
    <configuration>
        <property>
            <name>hadoop.tmp.dirname>
            <value>file:/usr/local/hadoop/tmpvalue>
            <description>Abase for other temporary directories.description>
        property>
        <property>
            <name>fs.defaultFSname>
            <value>hdfs://localhost:9000value>
        property>
    configuration>
configuration>

2. hadoop的hdfs-site.xml 配置文件

<configuration>
    <configuration>
        <property>
            <name>dfs.replicationname>
            <value>1value>
        property>
        <property>
            <name>dfs.namenode.name.dirname>
            <value>file:/usr/local/hadoop/tmp/dfs/namevalue>
        property>
        <property>
            <name>dfs.datanode.data.dirname>
            <value>file:/usr/local/hadoop/tmp/dfs/datavalue>
        property>
        <property>
            <name>dfs.permissionsname>
            <value>falsevalue>
        property>
    configuration>
configuration>

3. 创建目录时出现Permission denied: user=xxx, access=WRITE, inode=“/“:root:supergroup:drwxr-xr-x 的问题
出现此问题是因为用户对所操作的文件没有写的权限,创建目录需要拥有写权限，在测试的时候可以将所有文件的所有权限都开放,就不会出现这种错误。

解决方法: 修改hdfs-site.xml，追加dfs.permissions配置。如果是true，则打开权限检查系统；如果是false，权限检查就是关闭的。

<property>
   <name>dfs.permissionsname>
   <value>falsevalue>
property>

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八、参考文件

1. HDFS文件内容追加(Append). 王树民. Hadoop专栏. 2018-09-12.
2. 基于Hadoop的数据云盘的实现. Youth-shouting. 2018-11-28.
3. hadoop 文件 复制 移动 FileUtil.copy. weixin_30552811. 2015-08-11.

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