SpringBoot超大文件上傳，實(shí)現(xiàn)秒傳

• 前言
• 詳細(xì)教程
  • 秒傳
  • 分片上傳
  • 斷點(diǎn)續(xù)傳
  • 后端進(jìn)行寫入操作的核心代碼
• 總結(jié)

前言

文件上傳是一個(gè)老生常談的話題了，在文件相對(duì)比較小的情況下，可以直接把文件轉(zhuǎn)化為字節(jié)流上傳到服務(wù)器，但在文件比較大的情況下，用普通的方式進(jìn)行上傳，這可不是一個(gè)好的辦法，畢竟很少有人會(huì)忍受，當(dāng)文件上傳到一半中斷后，繼續(xù)上傳卻只能重頭開始上傳，這種讓人不爽的體驗(yàn)。那有沒有比較好的上傳體驗(yàn)?zāi)?，答案有的，就是下邊要介紹的幾種上傳方式

基于 Spring Boot + MyBatis Plus + Vue & Element 實(shí)現(xiàn)的后臺(tái)管理系統(tǒng) + 用戶小程序，支持 RBAC 動(dòng)態(tài)權(quán)限、多租戶、數(shù)據(jù)權(quán)限、工作流、三方登錄、支付、短信、商城等功能

• 項(xiàng)目地址：https://gitee.com/zhijiantianya/ruoyi-vue-pro
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詳細(xì)教程

秒傳

1、什么是秒傳

通俗的說，你把要上傳的東西上傳，服務(wù)器會(huì)先做MD5校驗(yàn)，如果服務(wù)器上有一樣的東西，它就直接給你個(gè)新地址，其實(shí)你下載的都是服務(wù)器上的同一個(gè)文件，想要不秒傳，其實(shí)只要讓MD5改變，就是對(duì)文件本身做一下修改（改名字不行），例如一個(gè)文本文件，你多加幾個(gè)字，MD5就變了，就不會(huì)秒傳了.

2、本文實(shí)現(xiàn)的秒傳核心邏輯

a、利用redis的set方法存放文件上傳狀態(tài)，其中key為文件上傳的md5，value為是否上傳完成的標(biāo)志位，

b、當(dāng)標(biāo)志位true為上傳已經(jīng)完成，此時(shí)如果有相同文件上傳，則進(jìn)入秒傳邏輯。如果標(biāo)志位為false，則說明還沒上傳完成，此時(shí)需要在調(diào)用set的方法，保存塊號(hào)文件記錄的路徑，其中key為上傳文件md5加一個(gè)固定前綴，value為塊號(hào)文件記錄路徑

分片上傳

1.什么是分片上傳

分片上傳，就是將所要上傳的文件，按照一定的大小，將整個(gè)文件分隔成多個(gè)數(shù)據(jù)塊（我們稱之為Part）來進(jìn)行分別上傳，上傳完之后再由服務(wù)端對(duì)所有上傳的文件進(jìn)行匯總整合成原始的文件。

2.分片上傳的場(chǎng)景

1.大文件上傳

2.網(wǎng)絡(luò)環(huán)境環(huán)境不好，存在需要重傳風(fēng)險(xiǎn)的場(chǎng)景

斷點(diǎn)續(xù)傳

1、什么是斷點(diǎn)續(xù)傳

斷點(diǎn)續(xù)傳是在下載或上傳時(shí)，將下載或上傳任務(wù)（一個(gè)文件或一個(gè)壓縮包）人為的劃分為幾個(gè)部分，每一個(gè)部分采用一個(gè)線程進(jìn)行上傳或下載，如果碰到網(wǎng)絡(luò)故障，可以從已經(jīng)上傳或下載的部分開始繼續(xù)上傳或者下載未完成的部分，而沒有必要從頭開始上傳或者下載。本文的斷點(diǎn)續(xù)傳主要是針對(duì)斷點(diǎn)上傳場(chǎng)景。

2、應(yīng)用場(chǎng)景

斷點(diǎn)續(xù)傳可以看成是分片上傳的一個(gè)衍生，因此可以使用分片上傳的場(chǎng)景，都可以使用斷點(diǎn)續(xù)傳。

3、實(shí)現(xiàn)斷點(diǎn)續(xù)傳的核心邏輯

在分片上傳的過程中，如果因?yàn)橄到y(tǒng)崩潰或者網(wǎng)絡(luò)中斷等異常因素導(dǎo)致上傳中斷，這時(shí)候客戶端需要記錄上傳的進(jìn)度。在之后支持再次上傳時(shí)，可以繼續(xù)從上次上傳中斷的地方進(jìn)行繼續(xù)上傳。

為了避免客戶端在上傳之后的進(jìn)度數(shù)據(jù)被刪除而導(dǎo)致重新開始從頭上傳的問題，服務(wù)端也可以提供相應(yīng)的接口便于客戶端對(duì)已經(jīng)上傳的分片數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢，從而使客戶端知道已經(jīng)上傳的分片數(shù)據(jù)，從而從下一個(gè)分片數(shù)據(jù)開始繼續(xù)上傳。

4、實(shí)現(xiàn)流程步驟

a、方案一，常規(guī)步驟

• 將需要上傳的文件按照一定的分割規(guī)則，分割成相同大小的數(shù)據(jù)塊；
• 初始化一個(gè)分片上傳任務(wù)，返回本次分片上傳唯一標(biāo)識(shí)；
• 按照一定的策略（串行或并行）發(fā)送各個(gè)分片數(shù)據(jù)塊；
• 發(fā)送完成后，服務(wù)端根據(jù)判斷數(shù)據(jù)上傳是否完整，如果完整，則進(jìn)行數(shù)據(jù)塊合成得到原始文件。

b、方案二、本文實(shí)現(xiàn)的步驟

• 前端（客戶端）需要根據(jù)固定大小對(duì)文件進(jìn)行分片，請(qǐng)求后端（服務(wù)端）時(shí)要帶上分片序號(hào)和大小
• 服務(wù)端創(chuàng)建conf文件用來記錄分塊位置，conf文件長(zhǎng)度為總分片數(shù)，每上傳一個(gè)分塊即向conf文件中寫入一個(gè)127，那么沒上傳的位置就是默認(rèn)的0,已上傳的就是Byte.MAX_VALUE 127（這步是實(shí)現(xiàn)斷點(diǎn)續(xù)傳和秒傳的核心步驟）
• 服務(wù)器按照請(qǐng)求數(shù)據(jù)中給的分片序號(hào)和每片分塊大?。ǚ制笮∈枪潭ㄇ乙粯拥模┧愠鲩_始位置，與讀取到的文件片段數(shù)據(jù)，寫入文件。

5、分片上傳/斷點(diǎn)上傳代碼實(shí)現(xiàn)

a、前端采用百度提供的webuploader的插件，進(jìn)行分片。因本文主要介紹服務(wù)端代碼實(shí)現(xiàn)，webuploader如何進(jìn)行分片，具體實(shí)現(xiàn)可以查看如下鏈接:

http://fex.baidu.com/webuploader/getting-started.html

b、后端用兩種方式實(shí)現(xiàn)文件寫入，一種是用RandomAccessFile，如果對(duì)RandomAccessFile不熟悉的朋友，可以查看如下鏈接:

https://blog.csdn.net/dimudan2015/article/details/81910690

另一種是使用MappedByteBuffer，對(duì)MappedByteBuffer不熟悉的朋友，可以查看如下鏈接進(jìn)行了解:

https://www.jianshu.com/p/f90866dcbffc

后端進(jìn)行寫入操作的核心代碼

a、RandomAccessFile實(shí)現(xiàn)方式

@UploadMode(mode=UploadModeEnum.RANDOM_ACCESS)
@Slf4j
publicclassRandomAccessUploadStrategyextendsSliceUploadTemplate{

@Autowired
privateFilePathUtilfilePathUtil;

@Value("${upload.chunkSize}")
privatelongdefaultChunkSize;

@Override
publicbooleanupload(FileUploadRequestDTOparam){
RandomAccessFileaccessTmpFile=null;
try{
StringuploadDirPath=filePathUtil.getPath(param);
FiletmpFile=super.createTmpFile(param);
accessTmpFile=newRandomAccessFile(tmpFile,"rw");
//這個(gè)必須與前端設(shè)定的值一致
longchunkSize=Objects.isNull(param.getChunkSize())?defaultChunkSize*1024*1024
:param.getChunkSize();
longoffset=chunkSize*param.getChunk();
//定位到該分片的偏移量
accessTmpFile.seek(offset);
//寫入該分片數(shù)據(jù)
accessTmpFile.write(param.getFile().getBytes());
booleanisOk=super.checkAndSetUploadProgress(param,uploadDirPath);
returnisOk;
}catch(IOExceptione){
log.error(e.getMessage(),e);
}finally{
FileUtil.close(accessTmpFile);
}
returnfalse;
}

}

b、MappedByteBuffer實(shí)現(xiàn)方式

@UploadMode(mode=UploadModeEnum.MAPPED_BYTEBUFFER)
@Slf4j
publicclassMappedByteBufferUploadStrategyextendsSliceUploadTemplate{

@Autowired
privateFilePathUtilfilePathUtil;

@Value("${upload.chunkSize}")
privatelongdefaultChunkSize;

@Override
publicbooleanupload(FileUploadRequestDTOparam){

RandomAccessFiletempRaf=null;
FileChannelfileChannel=null;
MappedByteBuffermappedByteBuffer=null;
try{
StringuploadDirPath=filePathUtil.getPath(param);
FiletmpFile=super.createTmpFile(param);
tempRaf=newRandomAccessFile(tmpFile,"rw");
fileChannel=tempRaf.getChannel();

longchunkSize=Objects.isNull(param.getChunkSize())?defaultChunkSize*1024*1024
:param.getChunkSize();
//寫入該分片數(shù)據(jù)
longoffset=chunkSize*param.getChunk();
byte[]fileData=param.getFile().getBytes();
mappedByteBuffer=fileChannel
.map(FileChannel.MapMode.READ_WRITE,offset,fileData.length);
mappedByteBuffer.put(fileData);
booleanisOk=super.checkAndSetUploadProgress(param,uploadDirPath);
returnisOk;

}catch(IOExceptione){
log.error(e.getMessage(),e);
}finally{

FileUtil.freedMappedByteBuffer(mappedByteBuffer);
FileUtil.close(fileChannel);
FileUtil.close(tempRaf);

}

returnfalse;
}

}

c、文件操作核心模板類代碼

@Slf4j
publicabstractclassSliceUploadTemplateimplementsSliceUploadStrategy{

publicabstractbooleanupload(FileUploadRequestDTOparam);

protectedFilecreateTmpFile(FileUploadRequestDTOparam){

FilePathUtilfilePathUtil=SpringContextHolder.getBean(FilePathUtil.class);
param.setPath(FileUtil.withoutHeadAndTailDiagonal(param.getPath()));
StringfileName=param.getFile().getOriginalFilename();
StringuploadDirPath=filePathUtil.getPath(param);
StringtempFileName=fileName+"_tmp";
FiletmpDir=newFile(uploadDirPath);
FiletmpFile=newFile(uploadDirPath,tempFileName);
if(!tmpDir.exists()){
tmpDir.mkdirs();
}
returntmpFile;
}

@Override
publicFileUploadDTOsliceUpload(FileUploadRequestDTOparam){

booleanisOk=this.upload(param);
if(isOk){
FiletmpFile=this.createTmpFile(param);
FileUploadDTOfileUploadDTO=this.saveAndFileUploadDTO(param.getFile().getOriginalFilename(),tmpFile);
returnfileUploadDTO;
}
Stringmd5=FileMD5Util.getFileMD5(param.getFile());

Mapmap=newHashMap<>();
map.put(param.getChunk(),md5);
returnFileUploadDTO.builder().chunkMd5Info(map).build();
}

/**
*檢查并修改文件上傳進(jìn)度
*/
publicbooleancheckAndSetUploadProgress(FileUploadRequestDTOparam,StringuploadDirPath){

StringfileName=param.getFile().getOriginalFilename();
FileconfFile=newFile(uploadDirPath,fileName+".conf");
byteisComplete=0;
RandomAccessFileaccessConfFile=null;
try{
accessConfFile=newRandomAccessFile(confFile,"rw");
//把該分段標(biāo)記為true表示完成
System.out.println("setpart"+param.getChunk()+"complete");
//創(chuàng)建conf文件文件長(zhǎng)度為總分片數(shù)，每上傳一個(gè)分塊即向conf文件中寫入一個(gè)127，那么沒上傳的位置就是默認(rèn)0,已上傳的就是Byte.MAX_VALUE127
accessConfFile.setLength(param.getChunks());
accessConfFile.seek(param.getChunk());
accessConfFile.write(Byte.MAX_VALUE);

//completeList檢查是否全部完成,如果數(shù)組里是否全部都是127(全部分片都成功上傳)
byte[]completeList=FileUtils.readFileToByteArray(confFile);
isComplete=Byte.MAX_VALUE;
for(inti=0;i//與運(yùn)算,如果有部分沒有完成則isComplete不是Byte.MAX_VALUE
isComplete=(byte)(isComplete&completeList[i]);
System.out.println("checkpart"+i+"complete?:"+completeList[i]);
}

}catch(IOExceptione){
log.error(e.getMessage(),e);
}finally{
FileUtil.close(accessConfFile);
}
booleanisOk=setUploadProgress2Redis(param,uploadDirPath,fileName,confFile,isComplete);
returnisOk;
}

/**
*把上傳進(jìn)度信息存進(jìn)redis
*/
privatebooleansetUploadProgress2Redis(FileUploadRequestDTOparam,StringuploadDirPath,
StringfileName,FileconfFile,byteisComplete){

RedisUtilredisUtil=SpringContextHolder.getBean(RedisUtil.class);
if(isComplete==Byte.MAX_VALUE){
redisUtil.hset(FileConstant.FILE_UPLOAD_STATUS,param.getMd5(),"true");
redisUtil.del(FileConstant.FILE_MD5_KEY+param.getMd5());
confFile.delete();
returntrue;
}else{
if(!redisUtil.hHasKey(FileConstant.FILE_UPLOAD_STATUS,param.getMd5())){
redisUtil.hset(FileConstant.FILE_UPLOAD_STATUS,param.getMd5(),"false");
redisUtil.set(FileConstant.FILE_MD5_KEY+param.getMd5(),
uploadDirPath+FileConstant.FILE_SEPARATORCHAR+fileName+".conf");
}

returnfalse;
}
}
/**
*保存文件操作
*/
publicFileUploadDTOsaveAndFileUploadDTO(StringfileName,FiletmpFile){

FileUploadDTOfileUploadDTO=null;

try{

fileUploadDTO=renameFile(tmpFile,fileName);
if(fileUploadDTO.isUploadComplete()){
System.out
.println("uploadcomplete!!"+fileUploadDTO.isUploadComplete()+"name="+fileName);
//TODO保存文件信息到數(shù)據(jù)庫

}

}catch(Exceptione){
log.error(e.getMessage(),e);
}finally{

}
returnfileUploadDTO;
}
/**
*文件重命名
*
*@paramtoBeRenamed將要修改名字的文件
*@paramtoFileNewName新的名字
*/
privateFileUploadDTOrenameFile(FiletoBeRenamed,StringtoFileNewName){
//檢查要重命名的文件是否存在，是否是文件
FileUploadDTOfileUploadDTO=newFileUploadDTO();
if(!toBeRenamed.exists()||toBeRenamed.isDirectory()){
log.info("Filedoesnotexist:{}",toBeRenamed.getName());
fileUploadDTO.setUploadComplete(false);
returnfileUploadDTO;
}
Stringext=FileUtil.getExtension(toFileNewName);
Stringp=toBeRenamed.getParent();
StringfilePath=p+FileConstant.FILE_SEPARATORCHAR+toFileNewName;
FilenewFile=newFile(filePath);
//修改文件名
booleanuploadFlag=toBeRenamed.renameTo(newFile);

fileUploadDTO.setMtime(DateUtil.getCurrentTimeStamp());
fileUploadDTO.setUploadComplete(uploadFlag);
fileUploadDTO.setPath(filePath);
fileUploadDTO.setSize(newFile.length());
fileUploadDTO.setFileExt(ext);
fileUploadDTO.setFileId(toFileNewName);

returnfileUploadDTO;
}
}

基于 Spring Cloud Alibaba + Gateway + Nacos + RocketMQ + Vue & Element 實(shí)現(xiàn)的后臺(tái)管理系統(tǒng) + 用戶小程序，支持 RBAC 動(dòng)態(tài)權(quán)限、多租戶、數(shù)據(jù)權(quán)限、工作流、三方登錄、支付、短信、商城等功能

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總結(jié)

在實(shí)現(xiàn)分片上傳的過程，需要前端和后端配合，比如前后端的上傳塊號(hào)的文件大小，前后端必須得要一致，否則上傳就會(huì)有問題。其次文件相關(guān)操作正常都是要搭建一個(gè)文件服務(wù)器的，比如使用fastdfs、hdfs等。

本示例代碼在電腦配置為4核內(nèi)存8G情況下，上傳24G大小的文件，上傳時(shí)間需要30多分鐘，主要時(shí)間耗費(fèi)在前端的md5值計(jì)算，后端寫入的速度還是比較快。如果項(xiàng)目組覺得自建文件服務(wù)器太花費(fèi)時(shí)間，且項(xiàng)目的需求僅僅只是上傳下載，那么推薦使用阿里的oss服務(wù)器，其介紹可以查看官網(wǎng):

https://help.aliyun.com/product/31815.html

阿里的oss它本質(zhì)是一個(gè)對(duì)象存儲(chǔ)服務(wù)器，而非文件服務(wù)器，因此如果有涉及到大量刪除或者修改文件的需求，oss可能就不是一個(gè)好的選擇。

文末提供一個(gè)oss表單上傳的鏈接demo，通過oss表單上傳，可以直接從前端把文件上傳到oss服務(wù)器，把上傳的壓力都推給oss服務(wù)器:

https://www.cnblogs.com/ossteam/p/4942227.html

審核編輯 ：李倩