Java实现浏览器端大文件分片上传 Java实现浏览器端大文件分片上

背景介绍
项目介绍
需要知识点
启动项目
项目示范
核心讲解

核心原理

功能分析

分块上传
秒传功能
断点续传

总结

参考文献

背景介绍
??Breakpoint-http，是不是觉得这个名字有点low，break point断点。这是一个大文件上传的一种实现。因为本来很久没写过前端了，本来想自己好好写一番js，可惜因为种种原因而作罢了。该项目是基于一款百度开源的前端上传控件：WebUploader（百度开源的东西文档一如既往的差，哈哈。或者是我理解能力差）。
??Breakpoint-http，当初想实现这一块web大文件上传，是因为有一天同时询问我这方面的知识，我发现好像在实战中没写过这类的代码啊。既然知道了自己不足那肯定要狠狠补一下。所以才有了这个项目。
??对了这个项目是gradle+Spring Boot可能有部分人还没接触过这两个东西，这里就不进行讲解了，毕竟这不是重点，把gradle当成maven吧，虽然它还有更出色的功能。Spring Boot用来简化Spring应用的初始搭建以及开发过程，一个约定大于规范的框架。

项目介绍
??Breakpoint-http 是一个基于大文件上传，并参考网盘上传文件，而基于web的大文件上传实现项目。web中上传大文件没有桌面软件那么容易，还好现在是身处于一个html5的时代。我们web端上传文件常用的做法就是用表单上传了，一旦上传的文件大小较大，一旦带宽跟不上，那用户只能在哪里一直等着，不能做刷新页面的操作，并且一旦产生网络波动，那么用户所做的一切就白费了。
??Breakpoint-http就是为了保证在web端上传大文件能达到基本的可靠性的一种方案，方法多种，可能的方案会更出色，欢迎讨论。要让大文件上传能达到可用性，我们需要做到怎么样的程度呢？
??* 断点续传最主要的功能之一，在断网或者在暂停的情况下，能够在上传断点中继续上传。
??* 分块上传也是断点续传的基础之一，把大文件通过前端分块，然后后台在组在一起。
??* 文件妙传这个相信大家在网盘中见过不少了，就是服务中已经有人上传过得文件，其他人再上传这个文件就秒上传到服务中去。
??* 其他功能把下面这些功能归类到其他，是因为它们基本都是通过WebUploader(http://fex.baidu.com/webuploader)来实现的，很简单。
?? - 多线程上传多个线程上传不同的块文件。
?? - 文件进度显示显示文件的上传完成情况。
?? - UI等等。

需要知识点

基于spring boot开发的。
WebUploader，WebUploader是由Baidu WebFE(FEX)团队开发的一个简单的以HTML5为主，FLASH为辅的现代文件上传组件。
redis,key-value存储系统，在这里我把redis用作存储文件路径来使用。
Gradle，Gradle是一个基于JVM的构建工具。这里我用Gradle顶替了Maven。嗯，多学点东西。

启动项目
main方法直接运行：
(1)找到App启动类（win.pangniu.learn包下）
(2)执行main方法。
(3)然后用浏览器访问：http://localhost:9090
tomcat运行：
(1)执行命令gradle war。
(2)在out目录下找到bphttp.war包。
(3)拷贝到tomcat，然后运行tomcat。
(4)然后用浏览器访问：http://localhost:9090

项目示范
上传完后的页面

文章图片

妙传功能演示页面
【Java实现浏览器端大文件分片上传】

文章图片

核心讲解
核心原理

该项目核心就是文件分块上传。前后端要高度配合，需要双方约定好一些数据，才能完成大文件分块，我们在项目中要重点解决的以下问题。
* 如何分片；
* 如何合成一个文件；
* 中断了从哪个分片开始。
如何分，利用强大的js库，来减轻我们的工作，市场上已经能有关于大文件分块的轮子，虽然程序员的天性曾迫使我重新造轮子。但是因为时间的关系还有工作的关系，我只能罢休了。最后我选择了百度的WebUploader来实现前端所需。
如何合，在合之前，我们还得先解决一个问题，我们如何区分分块所属那个文件的。刚开始的时候，我是采用了前端生成了唯一uuid来做文件的标志，在每个分片请求上带上。不过后来在做秒传的时候我放弃了，采用了Md5来维护分块和文件关系。
在服务端合并文件，和记录分块的问题，在这方面其实行业已经给了很好的解决方案了。参考迅雷，你会发现，每次下载中的时候，都会有两个文件，一个文件主体，另外一个就是文件临时文件，临时文件存储着每个分块对应字节位的状态。
这些都是需要前后端密切联系才能做好，前端需要根据固定大小对文件进行分片，并且请求中要带上分片序号和大小。前端发送请求顺利到达后台后，服务器只需要按照请求数据中给的分片序号和每片分块大小（分片大小是固定且一样的）算出开始位置，与读取到的文件片段数据，写入文件即可。

功能分析
分块上传

分块上传可以说是我们整个项目的基础，像断点续传、暂停这些都是需要用到分块。
分块这块相对来说比较简单。前端是采用了webuploader，分块等基础功能已经封装起来，使用方便。
借助webUpload提供给我们的文件API,前端就显得异常简单。

// 实例化wuvar uploader = WebUploader.create({pick: {id: '#picker',label: '点击选择文件'},formData: {uid: 0,md5: '',chunkSize: chunkSize},//dnd: '#dndArea',//paste: '#uploader',swf: 'js/Uploader.swf',chunked: true,chunkSize: chunkSize, // 字节 1M分块threads: 3,server: 'index/fileUpload',auto: false,// 禁掉全局的拖拽功能。这样不会出现图片拖进页面的时候，把图片打开。disableGlobalDnd: true,fileNumLimit: 1024,fileSizeLimit: 1024 * 1024 * 1024,// 200 MfileSingleSizeLimit: 1024 * 1024 * 1024// 50 M});

分则必合。把大文件分片了，但是分片了就没有原本文件功能，所以我们要把分片合成为原本的文件。我们只需要把分片按原本位置写入到文件中去。因为前面原理那一部我们已经讲到了，我们知道分块大小和分块序号，我就可以知道该分块在文件中的起始位置。所以这里使用RandomAccessFile是明智的，RandomAccessFile能在文件里面前后移动。但是在andomAccessFile的绝大多数功能，已经被JDK1.4的NIO的“内存映射文件(memory-mapped files)”取代了。我在该项目中分别写了使用RandomAccessFile与MappedByteBuffer来合成文件。分别对应的方法是uploadFileRandomAccessFile和uploadFileByMappedByteBuffer。两个方法代码如下。

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(); //定位到该分片的偏移量accessTmpFile.seek(offset); //写入该分片数据accessTmpFile.write(param.getFile().getBytes()); // 释放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(); //写入该分片数据long offset = CHUNK_SIZE * param.getChunk(); byte[] fileData = https://www.it610.com/article/param.getFile().getBytes(); MappedByteBuffer mappedByteBuffer = fileChannel.map(FileChannel.MapMode.READ_WRITE, offset, fileData.length); mappedByteBuffer.put(fileData); // 释放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); }}

秒传功能

秒传功能，相信大家都体现过了，网盘上传的时候，发现上传的文件秒传了。其实原理稍微有研究过的同学应该知道，其实就是检验文件MD5，记录下上传到系统的文件的MD5,在一个文件上传前先获取文件内容MD5值或者部分取值MD5，然后在匹配系统上的数据。
Breakpoint-http实现秒传原理，客户端选择文件之后，点击上传的时候触发获取文件MD5值，获取MD5后调用系统一个接口（/index/checkFileMd5），查询该MD5是否已经存在（我在该项目中用redis来存储数据，用文件MD5值来作key，value是文件存储的地址。）接口返回检查状态，然后再进行下一步的操作。相信大家看代码就能明白了。
嗯，前端的MD5取值也是用了webuploader自带的功能，这还是个不错的工具。

断点续传

断点续传，就是在文件上传的过程中发生了中断，人为因素（暂停）或者不可抗力（断网或者网络差）导致了文件上传到一半失败了。然后在环境恢复的时候，重新上传该文件，而不至于是从新开始上传的。
前面也已经讲过，断点续传的功能是基于分块上传来实现的，把一个大文件分成很多个小块，服务端能够把每个上传成功的分块都落地下来，客户端在上传文件开始时调用接口快速验证，条件选择跳过某个分块。
实现原理，就是在每个文件上传前，就获取到文件MD5取值，在上传文件前调用接口（/index/checkFileMd5，没错也是秒传的检验接口）如果获取的文件状态是未完成，则返回所有的还没上传的分块的编号，然后前端进行条件筛算出哪些没上传的分块，然后进行上传。

/*** 秒传判断，断点判断** @return*/@RequestMapping(value = "https://www.it610.com/article/checkFileMd5", method = RequestMethod.POST)@ResponseBodypublic 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 = https://www.it610.com/article/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 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); }}

总结
身为一个具有拖延症的程序猿，写个文档及其不容易，这方面还是优待加强，写代码时间都还没写这个文档长，并且写了那么久还那么烂的文档。实在抱歉，望谅解。

获取代码

GitHub:https://github.com/Fourwenwen/Breakpoint-http.git
OSChina项目主页: https://git.oschina.net/Fourwenwen/breakpoint-http.git

参考文献
[1]http://fex.baidu.com/webuploader/
[2]http://www.zuidaima.com/blog/2819949848316928.htm
[3]https://my.oschina.net/feichexia/blog/212318

到此这篇关于Java实现浏览器端大文件分片上传的文章就介绍到这了,更多相关Java 大文件分片上传内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！