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通過Java實(shí)現(xiàn)文件斷點(diǎn)續(xù)傳功能

 更新時(shí)間:2022年05月19日 14:35:07   作者:胡安民  
用戶上傳大文件,網(wǎng)絡(luò)差點(diǎn)的需要?dú)v時(shí)數(shù)小時(shí),萬一線路中斷,不具備斷點(diǎn)續(xù)傳的服務(wù)器就只能從頭重傳,而斷點(diǎn)續(xù)傳就是,允許用戶從上傳斷線的地方繼續(xù)傳送,這樣大大減少了用戶的煩惱。本文將用Java語言實(shí)現(xiàn)斷點(diǎn)續(xù)傳,需要的可以參考一下

什么是斷點(diǎn)續(xù)傳

用戶上傳大文件,網(wǎng)絡(luò)差點(diǎn)的需要?dú)v時(shí)數(shù)小時(shí),萬一線路中斷,不具備斷點(diǎn)續(xù)傳的服務(wù)器就只能從頭重傳,而斷點(diǎn)續(xù)傳就是,允許用戶從上傳斷線的地方繼續(xù)傳送,這樣大大減少了用戶的煩惱。

  • 解決上傳大文件服務(wù)器內(nèi)存不夠的問題
  • 解決如果因?yàn)槠渌蛩貙?dǎo)致上傳終止的問題,并且刷新瀏覽器后仍然能夠續(xù)傳,重啟瀏覽器(關(guān)閉瀏覽器后再打開)仍然能夠繼續(xù)上傳,重啟電腦后仍然能夠上傳
  • 檢測上傳過程中因網(wǎng)絡(luò)波動(dòng)導(dǎo)致文件出現(xiàn)了內(nèi)容丟失那么需要自動(dòng)檢測并且從新上傳

解決方案

前端

  • 需要進(jìn)行分割上傳的文件
  • 需要對上傳的分片文件進(jìn)行指定文件序號(hào)
  • 需要監(jiān)控上傳進(jìn)度,控制進(jìn)度條
  • 上傳完畢后需要發(fā)送合并請求

Blob 對象,操作文件

后端

  • 上傳分片的接口
  • 合并分片的接口
  • 獲取分片的接口
  • 其他工具方法,用于輔助

前端端需要注意的就是: 文件的切割,和進(jìn)度條

后端需要注意的就是: 分片存儲(chǔ)的地方和如何進(jìn)行合并分片

效果演示

先找到需要上傳的文件

當(dāng)我們開始上傳進(jìn)度條就會(huì)發(fā)生變化,當(dāng)我們點(diǎn)擊停止上傳那么進(jìn)度條就會(huì)停止

我們后端會(huì)通過文件名+文件大小進(jìn)行MD5生成對應(yīng)的目錄結(jié)果如下:

當(dāng)前端上傳文件達(dá)到100%時(shí)候就會(huì)發(fā)送文件合并請求,然后我們后端這些分片都將被合并成一個(gè)文件

通過下圖可以看到所有分片都沒有了,從而合并出來一個(gè)文件

以上就是斷點(diǎn)續(xù)傳的核心原理,但是還需處理一些異常情況:

  • 文件上傳過程中網(wǎng)絡(luò)波動(dòng)導(dǎo)致流丟失一部分(比對大小)
  • 文件上傳過程中,服務(wù)器丟失分片 (比對分片的連續(xù)度)
  • 文件被篡改內(nèi)容(比對大小)

效驗(yàn)核心代

參考代碼

前端

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">

<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>Document</title>
</head>

<body>

    <h1>html5大文件斷點(diǎn)切割上傳</h1>
    <div id="progressBar"></div>

    <input id="file" name="mov" type="file" />
    <input id="btn" type="button" value="點(diǎn)我上傳" />
    <input id="btn1" type="button" value="點(diǎn)我停止上傳" />

    <script type="module">
        import FileSliceUpload  from '../jsutils/FileSliceUpload.js'
        let testingUrl="http://localhost:7003/fileslice/testing"
        let uploadUrl="http://localhost:7003/fileslice/uploads"
        let margeUrl="http://localhost:7003/fileslice/merge-file-slice"
        let progressUrl="http://localhost:7003/fileslice/progress"
         let fileSliceUpload=  new FileSliceUpload(testingUrl,uploadUrl,margeUrl,progressUrl,"#file")
         fileSliceUpload.addProgress("#progressBar")
          let btn=  document.querySelector("#btn")
          let btn1=  document.querySelector("#btn1")
        btn.addEventListener("click",function () {
            fileSliceUpload.startUploadFile()
        })
        btn1.addEventListener("click",function () {
            fileSliceUpload.stopUploadFile()
        })

    </script>


</body>

</html>
//大文件分片上傳,比如10G的壓縮包,或者視頻等,這些文件太大了  (需要后端配合進(jìn)行)
class FileSliceUpload{
     
    constructor(testingUrl, uploadUrl, margeUrl,progressUrl, fileSelect) {
            this.testingUrl = testingUrl; // 檢測文件上傳的url
            this.uploadUrl = uploadUrl;//文件上傳接口
            this.margeUrl = margeUrl; // 合并文件接口
            this.progressUrl = progressUrl; //進(jìn)度接口
            this.fileSelect = fileSelect;
            this.fileObj = null;
            this.totalize = null;
            this.blockSize = 1024 * 1024; //每次上傳多少字節(jié)1mb(最佳)
            this.sta = 0; //起始位置
            this.end =  this.sta +  this.blockSize; //結(jié)束位置
            this.count = 0; //分片個(gè)數(shù)
            this.barId = "bar"; //進(jìn)度條id
            this.progressId = "progress";//進(jìn)度數(shù)值ID
            this.fileSliceName = ""; //分片文件名稱
            this.fileName = "";
            this.uploadFileInterval = null;  //上傳文件定時(shí)器

    }

    /**
     *  樣式可以進(jìn)行修改
     * @param {*} progressId   需要將進(jìn)度條添加到那個(gè)元素下面
     */
    addProgress (progressSelect) {
        let bar = document.createElement("div")
        bar.setAttribute("id", this.barId);
        let num = document.createElement("div")
        num.setAttribute("id", this.progressId);
        num.innerText = "0%"
        bar.appendChild(num);
        document.querySelector(progressSelect).appendChild(bar)
     
    }
    //續(xù)傳  在上傳前先去服務(wù)器檢測之前是否有上傳過這個(gè)文件,如果還有返回上傳的的分片,那么進(jìn)行續(xù)傳
    // 將當(dāng)前服務(wù)器上傳的最后一個(gè)分片會(huì)從新上傳, 避免因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)的原因?qū)е路制瑩p壞 
    sequelFile () {
        if (this.fileName) {
            var xhr = new XMLHttpRequest();
            //同步
            xhr.open('GET', this.testingUrl + "/" + this.fileName+ "/" + this.blockSize+ "/" + this.totalize, false);
            xhr.send();
            if (xhr.readyState === 4 && xhr.status === 200) {
                let ret = JSON.parse(xhr.response)
                if (ret.code == 20000) {
                   let data= ret.data
                    this.count = data.code;
                    this.fileSliceName = data.fileSliceName
                    //計(jì)算起始位置和結(jié)束位置
                    this.sta = this.blockSize * this.count
                    //計(jì)算結(jié)束位置
                    this.end = this.sta + this.blockSize
                } else {
                    this.sta = 0; //從頭開始
                    this.end = this.sta + this.blockSize;
                    this.count = 0; //分片個(gè)數(shù)
                }
            }
        }
    }

    stopUploadFile () {
        clearInterval(this.uploadFileInterval)
    }

    // 文件上傳(單文件)
    startUploadFile () { 
         // 進(jìn)度條
         let bar = document.getElementById(this.barId)
         let progressEl = document.getElementById(this.progressId)
        this.fileObj = document.querySelector(this.fileSelect).files[0];
        this.totalize = this.fileObj.size;
        this.fileName = this.fileObj.name;
 
        //查詢是否存在之前上傳過此文件,然后繼續(xù)
        this.sequelFile()
        let ref = this; //拿到當(dāng)前對象的引用,因?yàn)槭窃诋惒街惺褂胻his就是他本身而不是class
        this.uploadFileInterval = setInterval(function () {
                if (ref.sta > ref.totalize) {
                    //上傳完畢后結(jié)束定時(shí)器
                    clearInterval(ref.uploadFileInterval)
                    //發(fā)送合并請求
                    ref.margeUploadFile ()
                    console.log("stop" + ref.sta);
                    return;
                };
                //分片名稱
                ref.fileSliceName = ref.fileName + "-slice-" + ref.count++
                //分割文件 ,
                var blob1 =  ref.fileObj.slice(ref.sta, ref.end);
                var fd = new FormData();
                fd.append('part', blob1);
                fd.append('fileSliceName', ref.fileSliceName);
                fd.append('fileSize', ref.totalize);
                var xhr = new XMLHttpRequest();
                xhr.open('POST',  ref.uploadUrl, true);
                xhr.send(fd); //異步發(fā)送文件,不管是否成功, 會(huì)定期檢測

                xhr.onreadystatechange = function () {
                    if (xhr.readyState === 4 && xhr.status === 200) {
                        let ret = JSON.parse(xhr.response)
                        if (ret.code == 20000) {
                            //計(jì)算進(jìn)度
                            let percent =  Math.ceil((ret.data*ref.blockSize/ ref.totalize) * 100)
                            if (percent > 100) {
                                percent=100
                                
                            }
                            bar.style.width = percent + '%';
                            bar.style.backgroundColor = 'red';
                            progressEl.innerHTML = percent + '%'
                        }
                    }
            }


            //起始位置等于上次上傳的結(jié)束位置
            ref.sta =  ref.end;
            //結(jié)束位置等于上次上傳的結(jié)束位置+每次上傳的字節(jié)
            ref.end = ref.sta + ref.blockSize;
        
        }, 5)

    }

    margeUploadFile () {
            console.log("檢測上傳的文件完整性..........");
            var xhr = new XMLHttpRequest();
            //文件分片的名稱/分片大小/總大小
            xhr.open('GET', this.margeUrl+ "/" + this.fileSliceName + "/" + this.blockSize + "/" + this.totalize, true);
            xhr.send(); //發(fā)送請求
            xhr.onreadystatechange = function () {
                if (xhr.readyState === 4 && xhr.status === 200) {
                    let ret = JSON.parse(xhr.response)
                    if (ret.code == 20000) {
                        console.log("文件上傳完畢");
                    } else {
                        console.log("上傳完畢但是文件上傳過程中出現(xiàn)了異常", ret);
                    }
                }
            }
    
    }

}
export default FileSliceUpload;

后端

因?yàn)榇a內(nèi)部使用較多自己封裝的工具類的原因,以下代碼只提供原理的參考

package com.controller.commontools.fIleupload;

import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.application.Result;
import com.container.ArrayByteUtil;
import com.encryption.hash.HashUtil;
import com.file.FileUtils;
import com.file.FileWebUpload;
import com.file.ReadWriteFileUtils;
import com.function.impl.ExecutorUtils;
import com.path.ResourceFileUtil;
import com.string.PatternCommon;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.io.RandomAccessFile;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.Future;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicBoolean;
import java.util.stream.Collectors;

@RestController
@RequestMapping("/fileslice")
public class FIleSliceUploadController {

    private  final  String identification="-slice-";
    private  final  String uploadslicedir="uploads"+File.separator+"slice"+File.separator;//分片目錄
    private  final  String uploaddir="uploads"+File.separator+"real"+File.separator;//實(shí)際文件目錄
    //獲取分片
    @GetMapping("/testing/{fileName}/{fileSlicSize}/{fileSize}")
    public Result testing(@PathVariable String fileName,@PathVariable long fileSlicSize,@PathVariable long fileSize  ) throws Exception {
        String dir = fileNameMd5Dir(fileName,fileSize);
        String absoluteFilePathAndCreate = ResourceFileUtil.getAbsoluteFilePathAndCreate(uploadslicedir)+File.separator+dir;
        File file = new File(absoluteFilePathAndCreate);
        if (file.exists()) {
            List<String> filesAll = FileUtils.getFilesAll(file.getAbsolutePath());

            if (filesAll.size()<2){
                //分片缺少 刪除全部分片文件 ,從新上傳
                FileUtils.delFilesAllReview(absoluteFilePathAndCreate,true);
                return Result.Error();
            }

            //從小到大文件進(jìn)行按照序號(hào)排序,和判斷分片是否損壞
            List<String> collect = fileSliceIsbadAndSort(file, fileSlicSize);
            //獲取最后一個(gè)分片
            String fileSliceName = collect.get(collect.size() - 1);
            fileSliceName = new File(fileSliceName).getName();
            int code = fileId(fileSliceName);
            //服務(wù)器的分片總大小必須小于或者等于文件的總大小
            if ((code*fileSlicSize)<=fileSize) {
                Result result = new Result();
                String finalFileSliceName = fileSliceName;
                String str = PatternCommon.renderString("{\"code\":\"$[code]\",\"fileSliceName\":\"${fileSliceName}\"}", new HashMap<String, String>() {{
                    put("code", String.valueOf(code));
                    put("fileSliceName", finalFileSliceName);
                }});
                result.setData(JSON.parse(str));
                return result;
            }else {
                //分片異常 ,刪除全部分片文件,從新上傳
                FileUtils.delFilesAllReview(absoluteFilePathAndCreate,true);
                return Result.Error();
            }
        }
        //不存在
       return Result.Error();
    }


    @PostMapping(value = "/uploads")
    public Result uploads(HttpServletRequest request)  {
        String fileSliceName = request.getParameter("fileSliceName");
        long fileSize = Long.parseLong(request.getParameter("fileSize")); //文件大小
        String dir = fileSliceMd5Dir(fileSliceName,fileSize);
        String absoluteFilePathAndCreate = ResourceFileUtil.getAbsoluteFilePathAndCreate(uploadslicedir+dir);
        FileWebUpload.fileUpload(absoluteFilePathAndCreate,fileSliceName,request);
        int i = fileId(fileSliceName); //返回上傳成功的文件id,用于前端計(jì)算進(jìn)度
        Result result=new Result();
        result.setData(i);
        return result;
    }


    // 合并分片
    @GetMapping(value = "/merge-file-slice/{fileSlicNamee}/{fileSlicSize}/{fileSize}")
    public Result mergeFileSlice(@PathVariable String fileSlicNamee,@PathVariable long fileSlicSize,@PathVariable long fileSize ) throws Exception {
        int l =(int) Math.ceil((double) fileSize / fileSlicSize); //有多少個(gè)分片
        String dir = fileSliceMd5Dir(fileSlicNamee,fileSize); //分片所在的目錄
       String absoluteFilePathAndCreate = ResourceFileUtil.getAbsoluteFilePathAndCreate(uploadslicedir+dir);
        File file=new File(absoluteFilePathAndCreate);
        if (file.exists()){
            List<String> filesAll = FileUtils.getFilesAll(file.getAbsolutePath());

            //阻塞循環(huán)判斷是否還在上傳  ,解決前端進(jìn)行ajax異步上傳的問題
            int beforeSize=filesAll.size();

            while (true){
                 Thread.sleep(1000);
                 //之前分片數(shù)量和現(xiàn)在分片數(shù)據(jù)只差,如果大于1那么就在上傳,那么繼續(xù)
                 filesAll = FileUtils.getFilesAll(file.getAbsolutePath());
                if (filesAll.size()-beforeSize>=1){
                    beforeSize=filesAll.size();
                    //繼續(xù)檢測
                    continue;
                }
                //如果是之前分片和現(xiàn)在的分片相等的,那么在阻塞2秒后檢測是否發(fā)生變化,如果還沒變化那么上傳全部完成,可以進(jìn)行合并了
                //當(dāng)然這不是絕對的,只能解決網(wǎng)絡(luò)短暫的波動(dòng),因?yàn)橛锌赡馨l(fā)生斷網(wǎng)很長時(shí)間,網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后文件恢復(fù)上傳, 這個(gè)問題是避免不了的,所以我們在下面的代碼進(jìn)行數(shù)量的效驗(yàn)
                // 因?yàn)槲覀儾豢赡芤恢钡戎W(wǎng)好,所以如果1~3秒內(nèi)沒有上傳新的內(nèi)容,那么我們默認(rèn)判定上傳完畢
                if (beforeSize==filesAll.size()){
                    Thread.sleep(2000);
                    filesAll = FileUtils.getFilesAll(file.getAbsolutePath());
                    if (beforeSize==filesAll.size()){
                        break;
                    }
                }
            }
            //分片數(shù)量效驗(yàn)
            if (filesAll.size()!=l){
                //分片缺少 ,刪除全部分片文件,從新上傳
                FileUtils.delFilesAllReview(absoluteFilePathAndCreate,true);
                return Result.Error();
            }
            //獲取實(shí)際的文件名稱,組裝路徑
            String realFileName = realFileName(fileSlicNamee);
            String realFileNamePath = ResourceFileUtil.getAbsoluteFilePathAndCreate(uploaddir+ realFileName);
            //從小到大文件進(jìn)行按照序號(hào)排序 ,和檢查分片文件是否有問題
            List<String> collect = fileSliceIsbadAndSort(file, fileSlicSize);
            int fileSliceSize = collect.size();

            List<Future<?>> futures = new ArrayList<>();
            // 將文件按照序號(hào)進(jìn)行合并 ,算出Runtime.getRuntime().availableProcessors()個(gè)線程 ,每個(gè)線程需要讀取多少分片, 和每個(gè)線程需要讀取多少字節(jié)大小
            //有人會(huì)說一個(gè)分片一個(gè)線程不行嗎,你想想如果上千或者上萬分片的話,你創(chuàng)建這么多的線程需要多少時(shí)間,以及線程切換上下文切換和銷毀需要多少時(shí)間? 
            // 就算使用線程池,也頂不住啊,你內(nèi)存又有多大,能存下多少隊(duì)列?,并發(fā)高的話直接懟爆
            int availableProcessors = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
            //每個(gè)線程讀取多少文件
            int readFileSize = (int)Math.ceil((double)fileSliceSize / availableProcessors);
            //每個(gè)線程需要讀取的文件大小
            long readSliceSize = readFileSize * fileSlicSize;
            for (int i = 0; i < availableProcessors; i++) {
                int finalI = i;
                Future<?> future =   ExecutorUtils.createFuture("FIleSliceUploadController",()->{
                    //每個(gè)線程需要讀取多少字節(jié)
                    byte[] bytes=new byte[(int) readSliceSize];
                    int index=0;
                    for (int i1 = finalI *readFileSize,i2 = readFileSize*(finalI+1)>fileSliceSize?fileSliceSize:readFileSize*(finalI+1); i1 < i2; i1++) {
                        try ( RandomAccessFile r = new RandomAccessFile(collect.get(i1), "r");){
                            r.read(bytes, (int)(index*fileSlicSize),(int)fileSlicSize);
                        } catch (IOException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                        index++;
                    }

                    if(finalI==availableProcessors-1){
                        //需要調(diào)整數(shù)組
                        bytes = ArrayByteUtil.getActualBytes(bytes);
                    }

                    try ( RandomAccessFile w = new RandomAccessFile(realFileNamePath, "rw");){
                        //當(dāng)前文件寫入的位置
                        w.seek(finalI*readSliceSize);
                        w.write(bytes);
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                });
                futures.add(future);
            }
            //阻塞到全部線程執(zhí)行完畢后
            ExecutorUtils.waitComplete(futures);
            //刪除全部分片文件
            FileUtils.delFilesAllReview(absoluteFilePathAndCreate,true);
        }else {
            //沒有這個(gè)分片相關(guān)的的目錄
            return Result.Error();
        }

        return Result.Ok();



    }






    //獲取分片文件的目錄
    private String fileSliceMd5Dir(String fileSliceName,long fileSize){
        int i = fileSliceName.indexOf(identification) ;
        String substring = fileSliceName.substring(0, i);
        String dir = HashUtil.md5(substring+fileSize);
        return dir;
    }
    //通過文件名稱獲取文件目錄
    private String fileNameMd5Dir(String fileName,long fileSize){
        return HashUtil.md5(fileName+fileSize);
    }
    //獲取分片的實(shí)際文件名
    private String realFileName(String fileSliceName){
        int i = fileSliceName.indexOf(identification) ;
        String substring = fileSliceName.substring(0, i);
        return substring;

    }
    //獲取文件序號(hào)
    private  int fileId(String fileSliceName){
        int i = fileSliceName.indexOf(identification)+identification.length() ;
        String fileId = fileSliceName.substring(i);
        return Integer.parseInt(fileId);
    }



  //判斷是否損壞
  private List<String>  fileSliceIsbadAndSort(File file,long fileSlicSize) throws Exception {
        String absolutePath = file.getAbsolutePath();
        List<String> filesAll = FileUtils.getFilesAll(absolutePath);
        if (filesAll.size()<1){
            //分片缺少,刪除全部分片文件 ,從新上傳
            FileUtils.delFilesAllReview(absolutePath,true);
            throw  new Exception("分片損壞");
        }
        //從小到大文件進(jìn)行按照序號(hào)排序
        List<String> collect = filesAll.stream().sorted((a, b) -> fileId(a) - fileId(b)).collect(Collectors.toList());
        //判斷文件是否損壞,將文件排序后,進(jìn)行前后序號(hào)相差大于1那么就代表少分片了
        for (int i = 0; i < collect.size()-1; i++) {
            //檢測分片的連續(xù)度
            if (fileId(collect.get(i)) - fileId(collect.get(i+1))!=-1) {
                //分片損壞 刪除全部分片文件 ,從新上傳
                FileUtils.delFilesAllReview(absolutePath,true);
                throw  new Exception("分片損壞");
            }
            //檢測分片的完整度
            if (new File(collect.get(i)).length()!=fileSlicSize) {
                //分片損壞 刪除全部分片文件 ,從新上傳
                FileUtils.delFilesAllReview(absolutePath,true);
                throw  new Exception("分片損壞");
            }
        }
        return  collect;
    }
}

到此這篇關(guān)于通過Java實(shí)現(xiàn)文件斷點(diǎn)續(xù)傳功能的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java斷點(diǎn)續(xù)傳內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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