一、 功能性需求与非功能性需求
要求操作便利,一次选择多个文件和文件夹进行上传;
支持PC端全平台操作系统,Windows,Linux,Mac
支持文件和文件夹的批量下载,断点续传。刷新页面后继续传输。关闭浏览器后保留进度信息。
支持文件夹批量上传下载,服务器端保留文件夹层级结构,服务器端文件夹层级结构与本地相同。
支持大文件批量上传(20G)和下载,同时需要保证上传期间用户电脑不出现卡死等体验;
支持文件夹上传,文件夹中的文件数量达到1万个以上,且包含层级结构。
支持断点续传,关闭浏览器或刷新浏览器后仍然能够保留进度。
支持文件夹结构管理,支持新建文件夹,支持文件夹目录导航
交互友好,能够及时反馈上传的进度;
服务端的安全性,不因上传文件功能导致JVM内存溢出影响其他功能使用;
最大限度利用网络上行带宽,提高上传速度;
二、 设计分析
对于大文件的处理,无论是用户端还是服务端,如果一次性进行读取发送、接收都是不可取,很容易导致内存问题。所以对于大文件上传,采用切块分段上传
从上传的效率来看,利用多线程并发上传能够达到最大效率。
三、解决方案:
文件上传页面的前端可以选择使用一些比较好用的上传组件,例如百度的开源组件WebUploader,泽优软件的up6,这些组件基本能满足文件上传的一些日常所需功能,如异步上传文件,文件夹,拖拽式上传,黏贴上传,上传进度监控,文件缩略图,甚至是大文件断点续传,大文件秒传。
在web项目中上传文件夹现在已经成为了一个主流的需求。在OA,或者企业ERP系统中都有类似的需求。上传文件夹并且保留层级结构能够对用户行成很好的引导,用户使用起来也更方便。能够提供更高级的应用支撑。
文件夹数据表结构
CREATE TABLE IF NOT EXISTS `up6_folders` (
`f_id` char(32) NOT NULL ,
`f_nameLoc` varchar(255) default '',
`f_pid` char(32) default '',
`f_uid` int(11) default '0',
`f_lenLoc` bigint(19) default '0',
`f_sizeLoc` varchar(50) default '0',
`f_pathLoc` varchar(255) default '',
`f_pathSvr` varchar(255) default '',
`f_pathRel` varchar(255) default '',
`f_folders` int(11) default '0',
`f_fileCount` int(11) default '0',
`f_filesComplete` int(11) default '0',
`f_complete` tinyint(1) default '0',
`f_deleted` tinyint(1) default '0',
`f_time` timestamp NULL default CURRENT_TIMESTAMP on update CURRENT_TIMESTAMP,
`f_pidRoot` char(32) default '',
PRIMARY KEY (`f_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 AUTO_INCREMENT=1 ;
文件数据表结构
CREATE TABLE IF NOT EXISTS `up6_files` (
`f_id` char(32) NOT NULL,
`f_pid` char(32) default '', /*父级文件夹ID*/
`f_pidRoot` char(32) default '', /*根级文件夹ID*/
`f_fdTask` tinyint(1) default '0', /*是否是一条文件夹信息*/
`f_fdChild` tinyint(1) default '0', /*是否是文件夹中的文件*/
`f_uid` int(11) default '0',
`f_nameLoc` varchar(255) default '', /*文件在本地的名称(原始文件名称)*/
`f_nameSvr` varchar(255) default '', /*文件在服务器的名称*/
`f_pathLoc` varchar(512) default '', /*文件在本地的路径*/
`f_pathSvr` varchar(512) default '', /*文件在远程服务器中的位置*/
`f_pathRel` varchar(512) default '',
`f_md5` varchar(40) default '', /*文件MD5*/
`f_lenLoc` bigint(19) default '0', /*文件大小*/
`f_sizeLoc` varchar(10) default '0', /*文件大小(格式化的)*/
`f_pos` bigint(19) default '0', /*续传位置*/
`f_lenSvr` bigint(19) default '0', /*已上传大小*/
`f_perSvr` varchar(7) default '0%', /*已上传百分比*/
`f_complete` tinyint(1) default '0', /*是否已上传完毕*/
`f_time` timestamp NULL default CURRENT_TIMESTAMP on update CURRENT_TIMESTAMP,
`f_deleted` tinyint(1) default '0',
`f_scan` tinyint(1) default '0',
PRIMARY KEY (`f_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 AUTO_INCREMENT=1 ;
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。
为了便于开发,我 将服务端的业务逻辑进行了如下划分,分成初始化,块处理,文件上传完毕等。
服务端的业务逻辑模块如下
功能分析:
文件夹生成模块
文件夹上传完毕后由服务端进行扫描代码如下
public class fd_scan
{
DbHelper db;
Connection con;
PreparedStatement cmd_add_f = null;
PreparedStatement cmd_add_fd = null;
public FileInf root = null;//根节点
public fd_scan()
{
this.db = new DbHelper();
this.con = this.db.GetCon();
}
public void makeCmdF()
{
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("insert into up6_files (");
sb.append(" f_id");//1
sb.append(",f_pid");//2
sb.append(",f_pidRoot");//3
sb.append(",f_fdTask");//4
sb.append(",f_fdChild");//5
sb.append(",f_uid");//6
sb.append(",f_nameLoc");//7
sb.append(",f_nameSvr");//8
sb.append(",f_pathLoc");//9
sb.append(",f_pathSvr");//10
sb.append(",f_pathRel");//11
sb.append(",f_md5");//12
sb.append(",f_lenLoc");//13
sb.append(",f_sizeLoc");//14
sb.append(",f_lenSvr");//15
sb.append(",f_perSvr");//16
sb.append(",f_complete");//17
sb.append(") values(");
sb.append(" ?");
sb.append(",?");
sb.append(",?");
sb.append(",?");
sb.append(",?");
sb.append(",?");
sb.append(",?");
sb.append(",?");
sb.append(",?");
sb.append(",?");
sb.append(",?");
sb.append(",?");
sb.append(",?");
sb.append(",?");
sb.append(",?");
sb.append(",?");
sb.append(",?");
sb.append(")");
try {
this.cmd_add_f = this.con.prepareStatement(sb.toString());
this.cmd_add_f.setString(1, "");//id
this.cmd_add_f.setString(2, "");//pid
this.cmd_add_f.setString(3, "");//pidRoot
this.cmd_add_f.setBoolean(4, true);//fdTask
this.cmd_add_f.setBoolean(5, false);//f_fdChild
this.cmd_add_f.setInt(6, 0);//f_uid
this.cmd_add_f.setString(7, "");//f_nameLoc
this.cmd_add_f.setString(8, "");//f_nameSvr
this.cmd_add_f.setString(9, "");//f_pathLoc
this.cmd_add_f.setString(10, "");//f_pathSvr
this.cmd_add_f.setString(11, "");//f_pathRel
this.cmd_add_f.setString(12, "");//f_md5
this.cmd_add_f.setLong(13, 0);//f_lenLoc
this.cmd_add_f.setString(14, "");//f_sizeLoc
this.cmd_add_f.setLong(15, 0);//f_lenSvr
this.cmd_add_f.setString(16, "");//f_perSvr
this.cmd_add_f.setBoolean(17, true);//f_complete
} catch (SQLException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
public void makeCmdFD()
{
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("insert into up6_folders (");
sb.append(" f_id");//1
sb.append(",f_pid");//2
sb.append(",f_pidRoot");//3
sb.append(",f_nameLoc");//4
sb.append(",f_uid");//5
sb.append(",f_pathLoc");//6
sb.append(",f_pathSvr");//7
sb.append(",f_pathRel");//8
sb.append(",f_complete");//9
sb.append(") values(");//
sb.append(" ?");
sb.append(",?");
sb.append(",?");
sb.append(",?");
sb.append(",?");
sb.append(",?");
sb.append(",?");
sb.append(",?");
sb.append(",?");
sb.append(")");
try {
this.cmd_add_fd = this.con.prepareStatement(sb.toString());
this.cmd_add_fd.setString(1, "");//id
this.cmd_add_fd.setString(2, "");//pid
this.cmd_add_fd.setString(3, "");//pidRoot
this.cmd_add_fd.setString(4, "");//name
this.cmd_add_fd.setInt(5, 0);//f_uid
this.cmd_add_fd.setString(6, "");//pathLoc
this.cmd_add_fd.setString(7, "");//pathSvr
this.cmd_add_fd.setString(8, "");//pathRel
this.cmd_add_fd.setBoolean(9, true);//complete
} catch (SQLException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
protected void GetAllFiles(FileInf inf,String root)
{
File dir = new File(inf.pathSvr);
File [] allFile = dir.listFiles();
for(int i = 0; i < allFile.length; i++)
{
if(allFile[i].isDirectory())
{
FileInf fd = new FileInf();
String uuid = UUID.randomUUID().toString();
uuid = uuid.replace("-", "");
fd.id = uuid;
fd.pid = inf.id;
fd.pidRoot = this.root.id;
fd.nameSvr = allFile[i].getName();
fd.nameLoc = fd.nameSvr;
fd.pathSvr = allFile[i].getPath();
fd.pathSvr = fd.pathSvr.replace("\\", "/");
fd.pathRel = fd.pathSvr.substring(root.length() + 1);
fd.perSvr = "100%";
fd.complete = true;
this.save_folder(fd);
this.GetAllFiles(fd, root);
}
else
{
FileInf fl = new FileInf();
String uuid = UUID.randomUUID().toString();
uuid = uuid.replace("-", "");
fl.id = uuid;
fl.pid = inf.id;
fl.pidRoot = this.root.id;
fl.nameSvr = allFile[i].getName();
fl.nameLoc = fl.nameSvr;
fl.pathSvr = allFile[i].getPath();
fl.pathSvr = fl.pathSvr.replace("\\", "/");
fl.pathRel = fl.pathSvr.substring(root.length() + 1);
fl.lenSvr = allFile[i].length();
fl.lenLoc = fl.lenSvr;
fl.perSvr = "100%";
fl.complete = true;
this.save_file(fl);
}
}
}
protected void save_file(FileInf f)
{
try {
this.cmd_add_f.setString(1, f.id);//id
this.cmd_add_f.setString(2, f.pid);//pid
this.cmd_add_f.setString(3, f.pidRoot);//pidRoot
this.cmd_add_f.setBoolean(4, f.fdTask);//fdTask
this.cmd_add_f.setBoolean(5, true);//f_fdChild
this.cmd_add_f.setInt(6, f.uid);//f_uid
this.cmd_add_f.setString(7, f.nameLoc);//f_nameLoc
this.cmd_add_f.setString(8, f.nameSvr);//f_nameSvr
this.cmd_add_f.setString(9, f.pathLoc);//f_pathLoc
this.cmd_add_f.setString(10, f.pathSvr);//f_pathSvr
this.cmd_add_f.setString(11, f.pathRel);//f_pathRel
this.cmd_add_f.setString(12, f.md5);//f_md5
this.cmd_add_f.setLong(13, f.lenLoc);//f_lenLoc
this.cmd_add_f.setString(14, f.sizeLoc);//f_sizeLoc
this.cmd_add_f.setLong(15, f.lenSvr);//f_lenSvr
this.cmd_add_f.setString(16, f.perSvr);//f_perSvr
this.cmd_add_f.setBoolean(17, f.complete);//f_complete
this.cmd_add_f.executeUpdate();
} catch (SQLException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}//
}
protected void save_folder(FileInf f)
{
try {
this.cmd_add_fd.setString(1, f.id);//id
this.cmd_add_fd.setString(2, f.pid);//pid
this.cmd_add_fd.setString(3, f.pidRoot);//pidRoot
this.cmd_add_fd.setString(4, f.nameSvr);//name
this.cmd_add_fd.setInt(5, f.uid);//f_uid
this.cmd_add_fd.setString(6, f.pathLoc);//pathLoc
this.cmd_add_fd.setString(7, f.pathSvr);//pathSvr
this.cmd_add_fd.setString(8, f.pathRel);//pathRel
this.cmd_add_fd.setBoolean(9, f.complete);//complete
this.cmd_add_fd.executeUpdate();
} catch (SQLException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
public void scan(FileInf inf, String root) throws IOException, SQLException
{
this.makeCmdF();
this.makeCmdFD();
this.GetAllFiles(inf, root);
this.cmd_add_f.close();
this.cmd_add_fd.close();
this.con.close();
}
}
分块上传,分块处理逻辑应该是最简单的逻辑了,up6已经将文件进行了分块,并且对每个分块数据进行了标识,这些标识包括文件块的索引,大小,偏移,文件MD5,文件块MD5(需要开启)等信息,服务端在接收这些信息后便可以非常方便的进行处理了。比如将块数据保存到分布式存储系统中
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。
前台HTML模板
this.GetHtmlFiles = function()
{
var acx = "";
acx += '
\
\
\
';
acx += '