java web文件上傳功能實現


核心原理:

 

該項目核心就是文件分塊上傳。前后端要高度配合,需要雙方約定好一些數據,才能完成大文件分塊,我們在項目中要重點解決的以下問題。

如何分片;

如何合成一個文件;

中斷了從哪個分片開始。

如何分,利用強大的js庫,來減輕我們的工作,市場上已經能有關於大文件分塊的輪子,雖然程序員的天性曾迫使我重新造輪子。但是因為時間的關系還有工作的關系,我只能罷休了。最后我選擇了百度的WebUploader來實現前端所需。

如何合,在合之前,我們還得先解決一個問題,我們如何區分分塊所屬那個文件的。剛開始的時候,我是采用了前端生成了唯一uuid來做文件的標志,在每個分片請求上帶上。不過后來在做秒傳的時候我放棄了,采用了Md5來維護分塊和文件關系。

在服務端合並文件,和記錄分塊的問題,在這方面其實行業已經給了很好的解決方案了。參考迅雷,你會發現,每次下載中的時候,都會有兩個文件,一個文件主體,另外一個就是文件臨時文件,臨時文件存儲着每個分塊對應字節位的狀態。

這些都是需要前后端密切聯系才能做好,前端需要根據固定大小對文件進行分片,並且請求中要帶上分片序號和大小。前端發送請求順利到達后台后,服務器只需要按照請求數據中給的分片序號和每片分塊大小(分片大小是固定且一樣的)算出開始位置,與讀取到的文件片段數據,寫入文件即可。

 

 

功能分析:

 

 

分塊上傳

 

分塊上傳可以說是我們整個項目的基礎,像斷點續傳、暫停這些都是需要用到分塊。

分塊這塊相對來說比較簡單。前端是采用了webuploader,分塊等基礎功能已經封裝起來,使用方便。

借助webUpload提供給我們的文件API,前端就顯得異常簡單。

 

    // 實例化wu

    var uploader = WebUploader.create({

        pick: {

            id: '#picker',

            label: '點擊選擇文件'

        },

        formData: {

            uid: 0,

            md5: '',

            chunkSize: chunkSize

        },

        //dnd: '#dndArea',

        //paste: '#uploader',

        swf: 'js/Uploader.swf',

        chunked: true,

        chunkSize: chunkSize, // 字節 1M分塊

        threads: 3,

        server: 'index/fileUpload',

        auto: false,

 

        // 禁掉全局的拖拽功能。這樣不會出現圖片拖進頁面的時候,把圖片打開。

        disableGlobalDnd: true,

        fileNumLimit: 1024,

        fileSizeLimit: 1024 * 1024 * 1024,    // 200 M

        fileSingleSizeLimit: 1024 * 1024 * 1024    // 50 M

});

 

分則必合。把大文件分片了,但是分片了就沒有原本文件功能,所以我們要把分片合成為原本的文件。我們只需要把分片按原本位置寫入到文件中去。因為前面原理那一部我們已經講到了,我們知道分塊大小和分塊序號,我就可以知道該分塊在文件中的起始位置。所以這里使用RandomAccessFile是明智的,RandomAccessFile能在文件里面前后移動。但是在andomAccessFile的絕大多數功能,已經被JDK1.4的NIO的“內存映射文件(memory-mapped files)取代了。我在該項目中分別寫了使用RandomAccessFile與MappedByteBuffer來合成文件。分別對應的方法是uploadFileRandomAccessFile和uploadFileByMappedByteBuffer。兩個方法代碼如下。

public void uploadFileRandomAccessFile(MultipartFileParam param) throws IOException {

        String fileName = param.getName();

        String tempDirPath = finalDirPath + param.getMd5();

        String tempFileName = fileName + "_tmp";

        File tmpDir = new File(tempDirPath);

        File tmpFile = new File(tempDirPath, tempFileName);

        if (!tmpDir.exists()) {

            tmpDir.mkdirs();

        }

 

        RandomAccessFile accessTmpFile = new RandomAccessFile(tmpFile, "rw");

        long offset = CHUNK_SIZE * param.getChunk();

        //定位到該分片的偏移量

        accessTmpFile.seek(offset);

        //寫入該分片數據

        accessTmpFile.write(param.getFile().getBytes());

        // 釋放

        accessTmpFile.close();

 

        boolean isOk = checkAndSetUploadProgress(param, tempDirPath);

        if (isOk) {

            boolean flag = renameFile(tmpFile, fileName);

            System.out.println("upload complete !!" + flag + " name=" + fileName);

        }

    }

 

    public void uploadFileByMappedByteBuffer(MultipartFileParam param) throws IOException {

            String fileName = param.getName();

            String uploadDirPath = finalDirPath + param.getMd5();

            String tempFileName = fileName + "_tmp";

            File tmpDir = new File(uploadDirPath);

            File tmpFile = new File(uploadDirPath, tempFileName);

            if (!tmpDir.exists()) {

                tmpDir.mkdirs();

            }

 

            RandomAccessFile tempRaf = new RandomAccessFile(tmpFile, "rw");

            FileChannel fileChannel = tempRaf.getChannel();

 

            //寫入該分片數據

            long offset = CHUNK_SIZE * param.getChunk();

            byte[] fileData = param.getFile().getBytes();

            MappedByteBuffer mappedByteBuffer = fileChannel.map(FileChannel.MapMode.READ_WRITE, offset, fileData.length);

            mappedByteBuffer.put(fileData);

            // 釋放

            FileMD5Util.freedMappedByteBuffer(mappedByteBuffer);

            fileChannel.close();

 

            boolean isOk = checkAndSetUploadProgress(param, uploadDirPath);

            if (isOk) {

                boolean flag = renameFile(tmpFile, fileName);

                System.out.println("upload complete !!" + flag + " name=" + fileName);

            }

        }


秒傳功能

 

秒傳功能,相信大家都體現過了,網盤上傳的時候,發現上傳的文件秒傳了。其實原理稍微有研究過的同學應該知道,其實就是檢驗文件MD5,記錄下上傳到系統的文件的MD5,在一個文件上傳前先獲取文件內容MD5值或者部分取值MD5,然后在匹配系統上的數據。

Breakpoint-http實現秒傳原理,客戶端選擇文件之后,點擊上傳的時候觸發獲取文件MD5值,獲取MD5后調用系統一個接口(/index/checkFileMd5),查詢該MD5是否已經存在(我在該項目中用redis來存儲數據,用文件MD5值來作key,value是文件存儲的地址。)接口返回檢查狀態,然后再進行下一步的操作。相信大家看代碼就能明白了。

嗯,前端的MD5取值也是用了webuploader自帶的功能,這還是個不錯的工具。

 


斷點續傳

 

斷點續傳,就是在文件上傳的過程中發生了中斷,人為因素(暫停)或者不可抗力(斷網或者網絡差)導致了文件上傳到一半失敗了。然后在環境恢復的時候,重新上傳該文件,而不至於是從新開始上傳的。

前面也已經講過,斷點續傳的功能是基於分塊上傳來實現的,把一個大文件分成很多個小塊,服務端能夠把每個上傳成功的分塊都落地下來,客戶端在上傳文件開始時調用接口快速驗證,條件選擇跳過某個分塊。

實現原理,就是在每個文件上傳前,就獲取到文件MD5取值,在上傳文件前調用接口(/index/checkFileMd5,沒錯也是秒傳的檢驗接口)如果獲取的文件狀態是未完成,則返回所有的還沒上傳的分塊的編號,然后前端進行條件篩算出哪些沒上傳的分塊,然后進行上傳。

/**

     秒傳判斷,斷點判斷

     *

     * @return

     */

    @RequestMapping(value = "checkFileMd5", method = RequestMethod.POST)

    @ResponseBody

    public Object checkFileMd5(String md5) throws IOException {

        Object processingObj = stringRedisTemplate.opsForHash().get(Constants.FILE_UPLOAD_STATUS, md5);

        if (processingObj == null) {

            return new ResultVo(ResultStatus.NO_HAVE);

        }

        String processingStr = processingObj.toString();

        boolean processing = Boolean.parseBoolean(processingStr);

        String value = stringRedisTemplate.opsForValue().get(Constants.FILE_MD5_KEY + md5);

        if (processing) {

            return new ResultVo(ResultStatus.IS_HAVE, value);

        } else {

            File confFile = new File(value);

            byte[] completeList = FileUtils.readFileToByteArray(confFile);

            List<String> missChunkList = new LinkedList<>();

            for (int i = 0; i < completeList.length; i++) {

                if (completeList[i] != Byte.MAX_VALUE) {

                    missChunkList.add(i + "");

                }

            }

            return new ResultVo<>(ResultStatus.ING_HAVE, missChunkList);

        }

    }

參考文章:http://blog.ncmem.com/wordpress/2019/08/12/java-http%E5%A4%A7%E6%96%87%E4%BB%B6%E6%96%AD%E7%82%B9%E7%BB%AD%E4%BC%A0%E4%B8%8A%E4%BC%A0/



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