Windows10系统下Hadoop和Hive开发环境问题分析

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环境准备

基于笔者的软件版本洁癖,所有选用的组件都会使用当前(2020-10-30)最高的版本。

软件版本备注
Windows10操作系统
JDK8暂时不要选用大于等于JDK9的版本,因为启动虚拟机会发生未知异常
MySQL8.x用于管理Hive的元数据
Apache Hadoop3.3.0-
Apache Hive3.1.2-
Apache Hive src1.2.2因为只有1.x版本的Hive源码提供了.bat启动脚本,有能力可以自己写脚本就不用下此源码包
winutilshadoop-3.3.0HadoopWindows系统下的启动依赖

下面列举部分组件对应的下载地址:

  • Apache Hadoop  3.3.0:https://mirror.bit.edu.cn/apache/hadoop/common/hadoop-3.3.0/hadoop-3.3.0.tar.gz

  • Apache Hive  3.1.2:https://mirrors.bfsu.edu.cn/apache/hive/hive-3.1.2/apache-hive-3.1.2-bin.tar.gz

  • Apache Hive 1.2.2  src:https://mirrors.bfsu.edu.cn/apache/hive/hive-1.2.2/apache-hive-1.2.2-src.tar.gz

  • winutils:https://github.com/kontext-tech/winutils(如果下载速度慢,可以先把仓库导入gitee.com再下载,或者用笔者已经同步好的仓库https://gitee.com/throwableDoge/winutils)

下载完这一些列软件之后,MySQL正常安装为系统服务随系统自启。解压hadoop-3.3.0.tar.gz、apache-hive-3.1.2-bin.tar.gz、apache-hive-1.2.2-src.tar.gz和winutils到指定目录:

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接着把源码包apache-hive-1.2.2-src.tar.gz解压后的bin目录下的文件拷贝到apache-hive-3.1.2-bin的bin目录中:

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然后把winutils中的hadoop-3.3.0\bin目录下的hadoop.dll和winutils.exe文件拷贝到Hadoop的解压目录的bin文件夹下:

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最后再配置一下JAVA_HOME和HADOOP_HOME两个环境变量,并且在Path中添加%JAVA_HOME%\bin;和%HADOOP_HOME%\bin:

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笔者本地安装的JDK版本为1.8.0.212,理论上任意一个小版本的JDK8都可以。

接着用命令行测试一下,如果上述步骤没问题,控制台输出如下:

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配置和启动Hadoop

在HADOOP_HOME的etc\hadoop子目录下,找到并且修改下面的几个配置文件:

「core-site.xml」(这里的tmp目录一定要配置一个非虚拟目录,别用默认的tmp目录,否则后面会遇到权限分配失败的问题)

              fs.defaultFS         hdfs://localhost:9000                     hadoop.tmp.dir         /e:/LittleData/hadoop-3.3.0/data/tmp        

「hdfs-site.xml」(这里要预先创建nameNode和dataNode的数据存放目录,注意一下每个目录要以/开头,笔者这里预先在HADOOP_HOME/data创建了nameNode和dataNode子目录)

              dfs.replication         1                   dfs.http.address         0.0.0.0:50070                       dfs.namenode.name.dir             /e:/LittleData/hadoop-3.3.0/data/nameNode                               dfs.datanode.data.dir             /e:/LittleData/hadoop-3.3.0/data/dataNode                     dfs.permissions.enabled         false      

「mapred-site.xml」

              mapreduce.framework.name         yarn      

「yarn-site.xml」

              yarn.nodemanager.aux-services         mapreduce_shuffle                   yarn.nodemanager.aux-services.mapreduce.shuffle.class         org.apache.hadoop.mapred.ShuffleHandler      

至此,最小化配置基本完成。接着需要格式化namenode并且启动Hadoop服务。切换至$HADOOP_HOME/bin目录下,使用CMD输入命令hdfs  namenode -format(格式化namenode切记不要重复执行):

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格式化namenode完毕后,切换至$HADOOP_HOME/sbin目录下,执行start-all.cmd脚本:

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这里命令行会提示start-all.cmd脚本已经过期,建议使用start-dfs.cmd和start-yarn.cmd替代。同理,如果执行stop-all.cmd也会有类似的提示,可以使用stop-dfs.cmd和stop-yarn.cmd替代。start-all.cmd成功执行后,会拉起四个JVM实例(见上图中的Shell窗口自动新建了四个Tab),此时可以通过jps查看当前的JVM实例:

λ jps 19408 ResourceManager 16324 NodeManager 14792 Jps 15004 NameNode 2252 DataNode

可见已经启动了ResourceManager、NodeManager、NameNode和DataNode四个应用,至此Hadoop的单机版已经启动成功。通过stop-all.cmd命令退出这四个进程。可以通过http://localhost:8088/查看调度任务的状态:

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通过http://localhost:50070/去查看HDFS的状态和文件:

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重启Hadoop的办法:先执行stop-all.cmd脚本,再执行start-all.cmd脚本。

配置和启动Hive

Hive是构筑于HDFS上的,所以务必确保Hadoop已经启动。Hive在HDFS中默认的文件路径前缀是/user/hive/warehouse,因此可以先通过命令行在HDFS中创建此文件夹:

hdfs dfs -mkdir /user/hive/warehouse hdfs dfs -chmod -R 777 /user/hive/warehouse

同时需要通过下面的命令创建并为tmp目录赋予权限:

hdfs dfs -mkdir /tmp hdfs dfs -chmod -R 777 /tmp

在系统变量中添加HIVE_HOME,具体的值配置为E:\LittleData\apache-hive-3.1.2-bin,同时在Path变量添加%HIVE_HOME%\bin;,跟之前配置HADOOP_HOME差不多。下载和拷贝一个mysql-connector-java-8.0.x.jar到$HIVE_HOME/lib目录下:

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创建Hive的配置文件,在$HIVE_HOME/conf目录下已经有对应的配置文件模板,需要拷贝和重命名,具体如下:

  • $HIVE_HOME/conf/hive-default.xml.template =>  $HIVE_HOME/conf/hive-site.xml

  • $HIVE_HOME/conf/hive-env.sh.template => $HIVE_HOME/conf/hive-env.sh

  • $HIVE_HOME/conf/hive-exec-log4j.properties.template =>  $HIVE_HOME/conf/hive-exec-log4j.properties

  • $HIVE_HOME/conf/hive-log4j.properties.template =>  $HIVE_HOME/conf/hive-log4j.properties

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修改hive-env.sh脚本,在尾部添加下面内容:

export HADOOP_HOME=E:\LittleData\hadoop-3.3.0 export HIVE_CONF_DIR=E:\LittleData\apache-hive-3.1.2-bin\conf export HIVE_AUX_JARS_PATH=E:\LittleData\apache-hive-3.1.2-bin\lib

修改hive-site.xml文件,主要修改下面的属性项:

属性名属性值备注
hive.metastore.warehouse.dir/user/hive/warehouseHive的数据存储目录,这个是默认值
hive.exec.scratchdir/tmp/hiveHive的临时数据目录,这个是默认值
javax.jdo.option.ConnectionURLjdbc:mysql://localhost:3306/hive?characterEncoding=UTF-8&serverTimezone=UTCHive元数据存放的数据库连接
javax.jdo.option.ConnectionDriverNamecom.mysql.cj.jdbc.DriverHive元数据存放的数据库驱动
javax.jdo.option.ConnectionUserNamerootHive元数据存放的数据库用户
javax.jdo.option.ConnectionPasswordrootHive元数据存放的数据库密码
hive.exec.local.scratchdirE:/LittleData/apache-hive-3.1.2-bin/data/scratchDir创建本地目录$HIVE_HOME/data/scratchDir
hive.downloaded.resources.dirE:/LittleData/apache-hive-3.1.2-bin/data/resourcesDir创建本地目录$HIVE_HOME/data/resourcesDir
hive.querylog.locationE:/LittleData/apache-hive-3.1.2-bin/data/querylogDir创建本地目录$HIVE_HOME/data/querylogDir
hive.server2.logging.operation.log.locationE:/LittleData/apache-hive-3.1.2-bin/data/operationDir创建本地目录$HIVE_HOME/data/operationDir
datanucleus.autoCreateSchematrue可选
datanucleus.autoCreateTablestrue可选
datanucleus.autoCreateColumnstrue可选
hive.metastore.schema.verificationfalse可选

修改完毕之后,在本地的MySQL服务新建一个数据库hive,编码和字符集可以选用范围比较大的utf8mb4(虽然官方建议是latin1,但是字符集往大范围选没有影响):

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上面的准备工作做完之后,可以进行Hive的元数据库初始化,在$HIVE_HOME/bin目录下执行下面的脚本:

hive --service schematool -dbType mysql -initSchema

这里有个小坑,hive-site.xml文件的第3215行有个神奇的无法识别的符号:

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此无法识别符号会导致Hive的命令执行异常,需要去掉。当控制台输出Initialization script completed schemaTool  completed的时候,说明元数据库已经初始化完毕:

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在$HIVE_HOME/bin目录下,通过hive.cmd可以连接Hive(关闭控制台即可退出):

> hive.cmd

尝试创建一个表t_test:

hive>  create table t_test(id INT,name string); hive>  show tables;

查看http://localhost:50070/确认t_test表已经创建成功。

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尝试执行一个写入语句和查询语句:

hive>  insert into t_test(id,name) values(1,'throwx'); hive>  select * from t_test;

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写用了30多秒,读用了0.165秒。

使用JDBC连接Hive

HiveServer2是Hive服务端接口模块,必须启动此模块,远程客户端才能对Hive进行数据写入和查询。目前,此模块还是基于Thrift  RPC实现,它是HiveServer的改进版,支持多客户端接入和身份验证等功能。配置文件hive-site.xml中可以修改下面几个关于HiveServer2的常用属性:

属性名属性值备注
hive.server2.thrift.min.worker.threads5最小工作线程数,默认值为5
hive.server2.thrift.max.worker.threads500最大工作线程数,默认值为500
hive.server2.thrift.port10000侦听的TCP端口号,默认值为10000
hive.server2.thrift.bind.host127.0.0.1绑定的主机,默认值为127.0.0.1
hive.execution.enginemr执行引擎,默认值为mr

在$HIVE_HOME/bin目录下执行下面的命令可以启动HiveServer2:

hive.cmd --service hiveserver2

客户端需要引入hadoop-common和hive-jdbc依赖,依赖的版本尽量和对接的Hadoop和Hive版本对应。

     org.apache.hadoop     hadoop-common     3.3.0       org.apache.hive     hive-jdbc     3.1.2       org.springframework.boot     spring-boot-starter-jdbc     2.3.5.RELEASE 

hadoop-common依赖链比较长,会连带下载大量其他相关依赖,所以可以找个空闲时间在某个Maven项目先挂起该依赖下载的任务(笔者挂起此依赖下载任务洗完澡仍然没下完,还会出现org.glassfish:javax.el的快照包无法下载的问题,不过不影响正常使用)。最后添加一个单元测试类HiveJdbcTest:

@Slf4j public class HiveJdbcTest {      private static JdbcTemplate TEMPLATE;     private static HikariDataSource DS;      @BeforeClass     public static void beforeClass() throws Exception {         HikariConfig config = new HikariConfig();         config.setDriverClassName("org.apache.hive.jdbc.HiveDriver");         // 这里笔者修改过hive-site.xml的对应配置,因为端口不是默认的10000 //        config.setJdbcUrl("jdbc:hive2://127.0.0.1:10091");         config.setJdbcUrl("jdbc:hive2://127.0.0.1:10091/db_test");         DS = new HikariDataSource(config);         TEMPLATE = new JdbcTemplate(DS);     }      @AfterClass     public static void afterClass() throws Exception {         DS.close();     }      @Test     public void testCreateDb() throws Exception {         TEMPLATE.execute("CREATE DATABASE db_test");     }      @Test     public void testCreateTable() throws Exception {         TEMPLATE.execute("CREATE TABLE IF NOT EXISTS t_student(id INT,name string,major string)");         log.info("创建t_student表成功");     }      @Test     public void testInsert() throws Exception {         int update = TEMPLATE.update("INSERT INTO TABLE t_student(id,name,major) VALUES(?,?,?)", p -> {             p.setInt(1, 10087);             p.setString(2, "throwable");             p.setString(3, "math");         });         log.info("写入t_student成功,更新记录数:{}", update);  // 这里比较神奇,数据写入了,返回的update数量为0     }      @Test     public void testSelect() throws Exception {         List result = TEMPLATE.query("SELECT * FROM t_student", rs -> {             List list = new ArrayList<>();             while (rs.next()) {                 Student student = new Student();                 student.setId(rs.getLong("id"));                 student.setName(rs.getString("name"));                 student.setMajor(rs.getString("major"));                 list.add(student);             }             return list;         });         // 打印日志:查询t_student成功,结果:[HiveJdbcTest.Student(id=10087, name=throwable, major=math)]         log.info("查询t_student成功,结果:{}", result);     }      @Data     private static class Student {          private Long id;         private String name;         private String major;     } }

可能遇到的问题

下面小结一下可能遇到的问题。

Java虚拟机启动失败

目前定位到是Hadoop无法使用JDK[9+的任意版本JDK,建议切换为任意JDK8的小版本。

出现找不到Hadoop执行文件异常

确保已经把winutils中的hadoop-3.3.0\bin目录下的hadoop.dll和winutils.exe文件拷贝到Hadoop的解压目录的bin文件夹中。

start-all.cmd脚本执行时有可能出现找不到批处理脚本的异常。此问题在公司的开发机出现过,在家用的开发机没有重现,具体解决方案是在start-all.cmd脚本的首行加入cd  $HADOOP_HOME,如cd E:\LittleData\hadoop-3.3.0。

无法访问localhost:50070

一般是因为hdfs-site.xml配置遗漏了dfs.http.address配置项,添加:

     dfs.http.address     0.0.0.0:50070 

然后调用stop-all.cmd,再调用start-all.cmd重启Hadoop即可。

Hive连接MySQL异常

注意MySQL的驱动包是否已经正确拷贝到$HIVE_HOME/lib下,并且检查javax.jdo.option.ConnectionURL等四个属性是否配置正确。如果都正确,注意是否MySQL的版本存在问题,或者服务的版本与驱动版本不匹配。

Hive找不到批处理文件

一般描述是'xxx.cmd' is not recognized as an internal or external  command...,一般是Hive的命令执行时的异常,需要把Hive  1.x的源码包的bin目录下的所有.cmd脚本拷贝到$HIVE_HOME/bin对应的目录下。

文件夹权限问题

常见如CreateSymbolicLink异常,会导致Hive无法使用INSERT或者LOAD命令写入数据。出现这类问题可以通过下面方式解决:

  • Win + R然后运行gpedit.msc - 计算机设置 - Windows设置 — 安全设置 - 本地策略 - 用户权限分配 - 创建符号链接 -  添加当前用户。

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或者「直接使用管理员账号或者管理员权限启动CMD」,然后执行对应的脚本启动Hadoop或者Hive。

SessionNotRunning异常

启动HiveServer2中或者外部客户端连接HiveServer2时候有可能出现此异常,具体是java.lang.ClassNotFoundException:  org.apache.tez.dag.api.TezConfiguration的异常。解决方案是:配置文件hive-site.xml中的hive.execution.engine属性值由tez修改为mr,然后重启HiveServer2即可。因为没有集成tez,重启后依然会报错,但是60000ms后会自动重试启动(一般重试后会启动成功):

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这算是一个遗留问题,但是不影响客户端正常连接,只是启动时间会多了60秒。

HiveServer2端口冲突

修改配置文件hive-site.xml中的hive.server2.thrift.port属性值为未被占用的端口,重启HiveServer2即可。

数据节点安全模式异常

一般是出现SafeModeException异常,提示Safe mode is ON。通过命令hdfs dfsadmin -safemode  leave解除安全模式即可。

AuthorizationException

常见的是Hive通过JDBC客户端连接HiveServer2服务时候会出现这个异常,具体是信息是:User: xxx is not allowed to  impersonate anonymous。这种情况只需要修改Hadoop的配置文件core-site.xml,添加:

     hadoop.proxyuser.xxx.hosts     *       hadoop.proxyuser.xxx.groups     * 

这里的xxx是指报错时候具体的系统用户名,例如笔者开发机的系统用户名为doge

然后重启Hadoop服务即可。

MapRedTask的权限问题

常见的是Hive通过JDBC客户端连接HiveServer2服务执行INSERT或者LOAD操作时候抛出的异常,一般描述是Execution Error,  return code 1 from org.apache.hadoop.hive.ql.exec.mr.MapRedTask. Permission  denied: user=anonymous, access=EXECUTE,  inode="/tmp/hadoop-yarn":xxxx:supergroup:drwx------。通过命令hdfs dfs -chmod -R 777  /tmp赋予匿名用户/tmp目录的读写权限即可。

小结没什么事最好还是直接在Linux或者Unix系统中搭建Hadoop和Hive的开发环境比较合理,Windows系统的文件路径和权限问题会导致很多意想不到的问题。本文参考了大量互联网资料和Hadoop和Hive的入门书籍,这里就不一一贴出,站在巨人的肩膀上。

感谢各位的阅读,以上就是“Windows10系统下Hadoop和Hive开发环境问题分析”的内容了,经过本文的学习后,相信大家对Windows10系统下Hadoop和Hive开发环境问题分析这一问题有了更深刻的体会,具体使用情况还需要大家实践验证。这里是创新互联,小编将为大家推送更多相关知识点的文章,欢迎关注!


本文题目:Windows10系统下Hadoop和Hive开发环境问题分析
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