HDFS中Short-Circuit是什么

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解释下 HDFS 的 Short-Circuit ？

这是一个比较高段位的冷门问题了，我也是一般在面高阶的程序员才会抛出这样的问题，对于考察系统底层原理掌握度方面还是挺有好的。

先说目的：

因为Hadoop的一大基本原则就是移动数据不如移动计算，所以一般HDFS的client端经常会和提供数据的DataNode在同一个节点，Short Circuit Local Reads的目的就是提高在这种情况下的数据读取性能。

正常的数据读取流程，DataNode必须为每个正在读取数据块的客户端保留一个线程和一个TCP套接字。内核中会有TCP协议的开销，以及DataTransferProtocol协议的开销，因此这里有很大的优化空间。

再说流程：

1. client 会向DataNode请求创建一块共享内存，DataNode创建共享内存文件并将共享内存文件描述符返回给 client。（内存文件描述符，Unix的一种机制，目的是让DataNode不是将整个目录传递给客户端，而是打开块文件和元数据文件，保证数据的安全性）

2. client 申请共享内存中的槽位，并向DataNode请求要读取的副本文件描述符，DataNode打开副本文件并将数据块文件和元数据文件的文件描述符返回给 client。

3. client 读取完副本后，异步向DataNode请求释放文件描述符及相应槽位。

另外，其实这个问题也不一定要等面试官问了才回答，在他问你HDFS的读写过程的时候，你也可以在最后适当地插上两句，凸显逼格。

像这样：

“刚才我说的还是比较基础和常规的读写流程，实际上HDFS还有一个Short-Circuit机制可以来做数据本地读取的优化，这是更加底层的内容了...”

接下来可以先别急着讲，先看看面试官的反应看他有没有兴趣听，有的话就可以把上面这一段说出去了，当然也有可能连面试官都没听过这个东西，那就无所谓了，你说的内容已经唬到他了。

之前说过在面试的过程中可以适当地引导面试官的提问方向，往你擅长的方向上带，刚才说的其实就是一种引导的手段了，掌握这个技能的话你会发现你在面试中能表现得更自如，不用被牵着鼻子走。

当两个客户端尝试访问对HDFS相同的文件，会发生什么？

HDFS只支持独占写入。

当第一个客户端连接Namenode打开文件进行写入时，Namenode授予租约的客户端创建这个文件。当第二个客户端试图打开同一个文件写入时，Namenode会发现该文件的租约已经授予给另一个客户端，并拒绝第二个客户端打开请求。

这个问题还是比较简单的，考查的是你是不是真的有实操过，是不是有踩过坑且有思考。

为什么 HDFS 不适合存储过多的小文件？

两个重点，一个是多，一个是小，分别解释。

1）小文件过多，会过多占用namenode的内存，并浪费block。

元数据包括文件被分成了哪些blocks，每个block存储在哪些服务器的哪个block块上。小文件过多，元数据必定过多。HDFS的每个文件、目录、数据块占用150B，因此300M内存情况下，只能存储不超过300M/150=2M个文件/目录/数据块的元数据

增量报告是当dataNode接收到block或者删除block时，会向nameNode报告。全量报告是周期性的，NN处理100万的block报告需要1s左右，这1s左右NN会被锁住，其它的请求会被阻塞。

2）文件过小，寻道时间大于数据读写时间，这不符合HDFS的设计:

HDFS为了使数据的传输速度和硬盘的传输速度接近，则设计将寻道时间相对最小化，将block的大小设置的比较大，这样读写数据块的时间将远大于寻道时间，接近于硬盘的传输速度。

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