hdfs的回收站

  在Linux操作系统下面，如果用户删除了某一个文件或者是某一个文件目录，操作系统并不会把这文件从文件系统中真正删除，而是先把它放入回收站中，这样在用户误操作的情况下还能找回原文件，以防止给用户造成中大损失。实际上，HDFS也为用户提供了类似这样的一个功能，但是这样的功能只限于用户在客户端的脚本操作，也就是HDFS的shell命令，而当用户写程序调用HDFS的API时，NameNode并不会把删除的文件或目录放入回收站Trash中，所以这一点请用户们要注意了。下面就来具体的谈谈HDFS是如何来实现这个回收站的功能的吧。
      首先，HDFS在客户端为用户提供了对文件系统的命令行操作，这个命令行操作是通过FsShell来实现的。当用户通过命令-rm/-rmr删除文件系统中的一个文件或者是目录的时候，HDFS并没有真正的删除这个文件或目录，而是把这个文件/目录移动到HDFS的系统回收站目录下。和Linux系统的回收站设计一样，HDFS会为每一个用户创建一个回收站目录：/user/用户名/.Trash/。这里就有一个问题了，经过长时间之后，删除的文件/目录占用了该文件系统大量的存储空间，而这些删除文件/目录确实已经真的对用户来说没有任何用处，那么HDFS是如何处理这个问题的呢？
      对于上面的问题，HDFS给出的一个解决方案是：每一个被用户通过Shell删除的文件/目录，在系统回收站中都一个周期，也就是当系统回收站中的文件/目录在一段时间之后没有被用户回复的话，HDFS就会自动的把这个文件/目录彻底删除，之后，用户就永远也找不回这个文件/目录了。在HDFS内部的具体实现就是在NameNode中开启了一个后台线程Emptier，这个线程专门管理和监控系统回收站下面的所有文件/目录，对于已经超过生命周期的文件/目录，这个线程就会自动的删除它们，不过这个管理的粒度很大。另外，用户也可以手动清空回收站，清空回收站的操作和删除普通的文件目录是一样的，只不过HDFS会自动检测这个文件目录是不是回收站，如果是，HDFS当然不会再把它放入用户的回收站中了。
   在HDFS中，用户的回收站用类org.apache.hadoop.fs.Trash来表示，这个类主要包含四个属性：

fs：当前用户使用的文件系统；
trash：用户的回收站目录(/user/用户名/.Trash)；
current：存放被用户删除的文件/目录的路径(/user/用户名/.Trash/current)；
interval：被用户删除的文件/目录在回收站中的生命期；
    在默认的情况下，interval的被Hadoop设置为0，即关闭了用户的回收站，所以我强烈的建议用户在读完本文之后赶紧在配置文件中设置fs.trash.interval的值(单位是minute)，同时这个设置只与客户端和NameNode节点都相关，但是在客户端设置这个值，只能说明是开启了用户的回收站功能，而不能决定删除的文件/目录在回收站中的生命期，在NameNode节点设置这个值只能说是开启了自动清空所有用户回收站的功能。所以当某一个用户删除一个文件/目录时，HDFS就把这个待删除的文件/目录移动到该用户对应的回收站目录/user/用户名/.Trash/current中。另外，如果用户的回收站中已经存在了用户当前删除的文件/目录，则HDFS会将这个当前被删除的文件/目录重命名，命名规则很简单就是在这个被删除的文件/目录名后面紧跟一个编号(从1开始知道没有重名为止)。
    还有，NameNode是通过后台线程(org.apache.hadoop.fs.Trash.Emptier)来定时清空所有用户回收站中的文件/目录的,它每隔interval分钟就清空一次用户回收站。具体的操作步骤是，先检查用户回收站目录/user/用户名/.Trash下的所有yyMMddHHmm形式的目录，然后删除寿命超过interval的目录，最后将当前存放删除的文件/目录的回收站目录/user/用户名/.Trash/current重命名为一个/user/用户名/.Trash/yyMMddHHmm，相关的源代码是：
[java] view plaincopy
/** Create a trash checkpoint. */ 
  public void checkpoint() throws IOException { 
    if (!fs.exists(current))                      // no trash, no checkpoint 
      return; 
 
    Path checkpoint; 
    synchronized (CHECKPOINT) { 
      checkpoint = new Path(trash, CHECKPOINT.format(new Date())); 
    } 
 
    if (fs.rename(current, checkpoint)) { 
      LOG.info("Created trash checkpoint: "+checkpoint.toUri().getPath()); 
    } else { 
      throw new IOException("Failed to checkpoint trash: "+checkpoint); 
    } 
  } 
 
  /** Delete old checkpoints. */ 
  public void expunge() throws IOException { 
    FileStatus[] dirs = fs.listStatus(trash);            // scan trash sub-directories 
    if( dirs == null) return; 
    long now = System.currentTimeMillis(); 
    for (int i = 0; i < dirs.length; i++) { 
      Path path = dirs[i].getPath(); 
      String dir = path.toUri().getPath(); 
      String name = path.getName(); 
      if (name.equals(CURRENT.getName()))  continue;      // skip current         
 
      long time; 
      try { 
        synchronized (CHECKPOINT) { 
          time = CHECKPOINT.parse(name).getTime(); 
        } 
      } catch (ParseException e) { 
        LOG.warn("Unexpected item in trash: "+dir+". Ignoring."); 
        continue; 
      } 
 
      if ((now - interval) > time) { 
        if (fs.delete(path, true)) LOG.info("Deleted trash checkpoint: "+dir); 
        else LOG.warn("Couldn't delete checkpoint: "+dir+" Ignoring."); 
      } 
    } 
  } 
 
 
private static final PathHOMES = new Path("/user/"); 
public void run() { 
      if (interval == 0)  return;    // trash disabled 
       
      long now = System.currentTimeMillis(); 
      long end; 
      while (true) { 
        end = ceiling(now, interval); 
        try {                                     // sleep for interval 
          Thread.sleep(end - now); 
        } catch (InterruptedException e) { 
          return;                                 // exit on interrupt 
        }     
        try { 
          now = System.currentTimeMillis(); 
          if (now >= end) { 
            FileStatus[] homes = null; 
            try { 
              homes = fs.listStatus(HOMES);         // list all home dirs 
            } catch (IOException e) { 
              LOG.warn("Trash can't list homes: "+e+" Sleeping."); 
              continue; 
            } 
            if (homes == null) continue; 
            for (FileStatus home : homes) {         // dump each trash 
              if (!home.isDir()) continue; 
              try { 
                Trash trash = new Trash(home.getPath(), conf); 
                trash.expunge(); 
                trash.checkpoint(); 
              } catch (IOException e) { 
                LOG.warn("Trash caught: "+e+". Skipping "+home.getPath()+"."); 
              } 
            } 
          } 
        } catch (Exception e) { 
          LOG.warn("RuntimeException during Trash.Emptier.run() " + StringUtils.stringifyException(e)); 
        } 
      } 
    } 
      从这个回收线程(Emptier)的实现可以看出，被用户用命令删除的文件最多可在其回收站中保存2*interval分钟，最少可保存interval分钟，过了这个有效期，用户删除的文件就永远也不可能恢复了。