分布式文件管理系统
文件上传
文件下载
文件删除
文件缓存控制
FastDFS是一个开源的轻量级分布式文件系统,它对文件进行管理,功能包括:文件存储、文件同步、文件访问(文件上传、文件下载)等,解决了大容量存储和负载均衡的问题。特别适合以文件为载体的在线服务,如相册网站、视频网站等等。
FastDFS为互联网量身定制,充分考虑了冗余备份、负载均衡、线性扩容等机制,并注重高可用、高性能等指标,使用FastDFS很容易搭建一套高性能的文件服务器集群提供文件上传、下载等服务。
FastDFS 架构包括 Tracker server 和 Storage server。客户端请求 Tracker server 进行文件上传、下载,通过Tracker server 调度最终由 Storage server 完成文件上传和下载。
Tracker server 作用是负载均衡和调度,通过 Tracker server 在文件上传时可以根据一些策略找到Storage server 提供文件上传服务。可以将 tracker 称为追踪服务器或调度服务器。Storage server 作用是文件存储,客户端上传的文件最终存储在 Storage 服务器上,Storageserver 没有实现自己的文件系统而是利用操作系统的文件系统来管理文件。可以将storage称为存储服务器。
客户端上传文件后存储服务器将文件 ID 返回给客户端,此文件 ID 用于以后访问该文件的索引信息。文件索引信息包括:组名,虚拟磁盘路径,数据两级目录,文件名。
组名:文件上传后所在的 storage 组名称,在文件上传成功后有storage 服务器返回,需要客户端自行保存。
虚拟磁盘路径:storage 配置的虚拟路径,与磁盘选项store_path*对应。如果配置了store_path0 则是 M00,如果配置了 store_path1 则是 M01,以此类推。
数据两级目录:storage 服务器在每个虚拟磁盘路径下创建的两级目录,用于存储数据
文件。
文件名:与文件上传时不同。是由存储服务器根据特定信息生成,文件名包含:源存储
服务器 IP 地址、文件创建时间戳、文件大小、随机数和文件拓展名等信息。
我们使用Docker搭建FastDFS的开发环境,虚拟机中已经下载了fastdfs的镜像,可以通过docker images查看。
docker pull morunchang/fastdfs
docker run -d --name tracker --net=host morunchang/fastdfs sh tracker.sh
docker run -d --name storage --net=host -e TRACKER_IP=192.168.211.132:22122 -e GROUP_NAME=group1 morunchang/fastdfs sh storage.sh
使用的网络模式是–net=host, 192.168.211.132是宿主机的IP
group1是组名,即storage的组
如果想要增加新的storage服务器,再次运行该命令,注意更换 新组名
Nginx在这里主要提供对FastDFS图片访问的支持,Docker容器中已经集成了Nginx,我们需要修改nginx的配置,进入storage的容器内部,修改nginx.conf
docker exec -it storage /bin/bash
进入后
vi /etc/nginx/conf/nginx.conf
添加以下内容
location ~ /M00 {
root /data/fast_data/data;
ngx_fastdfs_module;
}
禁止缓存:
add_header Cache-Control no-store;
退出容器
exit
重启storage容器
docker restart storage
查看启动容器docker ps
```bash
9f2391f73d97 morunchang/fastdfs "sh storage.sh" 12 minutes ago Up 12 seconds storage
e22a3c7f95ea morunchang/fastdfs "sh tracker.sh" 13 minutes ago Up 13 minutes tracker
开启启动设置
docker update --restart=always tracker
docker update --restart=always storage
创建文件管理微服务shop-service-file,该工程主要用于实现文件上传以及文件删除等功能。
修改pom.xml,引入依赖
<dependencies>
<dependency>
<groupId>net.oschina.zcx7878groupId>
<artifactId>fastdfs-client-javaartifactId>
<version>1.27.0.0version>
dependency>
<dependency>
<groupId>com.changgougroupId>
<artifactId>changgou-commonartifactId>
<version>1.0-SNAPSHOTversion>
dependency>
dependencies>
在resources文件夹下创建fasfDFS的配置文件fdfs_client.conf
connect_timeout=60
network_timeout=60
charset=UTF-8
http.tracker_http_port=8080
tracker_server=192.168.211.132:22122
connect_timeout:连接超时时间,单位为秒。
network_timeout:通信超时时间,单位为秒。发送或接收数据时。假设在超时时间后还不能发送或接收数据,则本次网络通信失败
charset: 字符集
http.tracker_http_port :.tracker的http端口
tracker_server: tracker服务器IP和端口设置
在resources文件夹下创建application.yml
spring:
servlet:
multipart:
max-file-size: 10MB
max-request-size: 10MB
application:
name: file
server:
port: 18082
eureka:
client:
service-url:
defaultZone: http://127.0.0.1:7001/eureka
instance:
prefer-ip-address: true
feign:
hystrix:
enabled: true
max-file-size是单个文件大小,max-request-size是设置总上传的数据大小
创建com.changgou包,创建启动类FileApplication
@SpringBootApplication(exclude={DataSourceAutoConfiguration.class})
@EnableEurekaClient
public class FileApplication {
public static void main(String[] args){
SpringApplication.run(FileApplication.class);
}
}
这里禁止了DataSource的加载创建。
文件上传一般都有文件的名字、文件的内容、文件的扩展名、文件的md5值、文件的作者等相关属性,我们可以创建一个对象封装这些属性,代码如下:
创建com.buba.file.FastDFSFile代码如下:
public class FastDFSFile implements Serializable{
//文件名字
private String name;
//文件内容
private byte[] content;
//文件扩展名
private String ext;
//文件MD5摘要值
private String md5;
//文件创建作者
private String author;
public FastDFSFile(String name, byte[] content, String ext, String md5, String author) {
this.name = name;
this.content = content;
this.ext = ext;
this.md5 = md5;
this.author = author;
}
public FastDFSFile(String name, byte[] content, String ext) {
this.name = name;
this.content = content;
this.ext = ext;
}
public FastDFSFile() {
}
}
(可选)测试文件相关操作:
package com.changgou.file.test;
import org.csource.fastdfs.*;
import org.junit.Test;
import java.io.*;
import java.net.InetSocketAddress;
/**
* 描述
*
* @author 三国的包子
* @version 1.0
* @package PACKAGE_NAME *
* @since 1.0
*/
public class FastdfsClientTest {
/**
* 文件上传
*
* @throws Exception
*/
@Test
public void upload() throws Exception {
//加载全局的配置文件
ClientGlobal.init("C:\\Users\\Administrator\\IdeaProjects\\beike\\changgou\\changgou-service\\changgou-service-file\\src\\main\\resources\\fdfs_client.conf");
//创建TrackerClient客户端对象
TrackerClient trackerClient = new TrackerClient();
//通过TrackerClient对象获取TrackerServer信息
TrackerServer trackerServer = trackerClient.getConnection();
//获取StorageClient对象
StorageClient storageClient = new StorageClient(trackerServer, null);
//执行文件上传
String[] jpgs = storageClient.upload_file("C:\\Users\\Administrator\\Pictures\\5b13cd6cN8e12d4aa.jpg", "jpg", null);
for (String jpg : jpgs) {
System.out.println(jpg);
}
}
@Test
public void delete() throws Exception {
//加载全局的配置文件
ClientGlobal.init("C:\\Users\\Administrator\\IdeaProjects\\beike\\changgou\\changgou-service\\changgou-service-file\\src\\main\\resources\\fdfs_client.conf");
//创建TrackerClient客户端对象
TrackerClient trackerClient = new TrackerClient();
//通过TrackerClient对象获取TrackerServer信息
TrackerServer trackerServer = trackerClient.getConnection();
//获取StorageClient对象
StorageClient storageClient = new StorageClient(trackerServer, null);
//执行文件上传
int group1 = storageClient.delete_file("group1", "M00/00/00/wKjThF1VEiyAJ0xzAANdC6JX9KA522.jpg");
System.out.println(group1);
}
@Test
public void download() throws Exception {
//加载全局的配置文件
ClientGlobal.init("C:\\Users\\Administrator\\IdeaProjects\\beike\\changgou\\changgou-service\\changgou-service-file\\src\\main\\resources\\fdfs_client.conf");
//创建TrackerClient客户端对象
TrackerClient trackerClient = new TrackerClient();
//通过TrackerClient对象获取TrackerServer信息
TrackerServer trackerServer = trackerClient.getConnection();
//获取StorageClient对象
StorageClient storageClient = new StorageClient(trackerServer, null);
//执行文件上传
byte[] bytes = storageClient.download_file("group1", "M00/00/00/wKjThF1VFfKAJRJDAANdC6JX9KA980.jpg");
File file = new File("D:\\ceshi\\1234.jpg");
FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(file);
BufferedOutputStream bufferedOutputStream = new BufferedOutputStream(fileOutputStream);
bufferedOutputStream.write(bytes);
bufferedOutputStream.close();
fileOutputStream.close();
}
//获取文件的信息数据
@Test
public void getFileInfo() throws Exception {
//加载全局的配置文件
ClientGlobal.init("C:\\Users\\Administrator\\IdeaProjects\\beike\\changgou\\changgou-service\\changgou-service-file\\src\\main\\resources\\fdfs_client.conf");
//创建TrackerClient客户端对象
TrackerClient trackerClient = new TrackerClient();
//通过TrackerClient对象获取TrackerServer信息
TrackerServer trackerServer = trackerClient.getConnection();
//获取StorageClient对象
StorageClient storageClient = new StorageClient(trackerServer, null);
//执行文件上传
FileInfo group1 = storageClient.get_file_info("group1", "M00/00/00/wKjThF1VFfKAJRJDAANdC6JX9KA980.jpg");
System.out.println(group1);
}
//获取组相关的信息
@Test
public void getGroupInfo() throws Exception {
//加载全局的配置文件
ClientGlobal.init("C:\\Users\\Administrator\\IdeaProjects\\beike\\changgou\\changgou-service\\changgou-service-file\\src\\main\\resources\\fdfs_client.conf");
//创建TrackerClient客户端对象
TrackerClient trackerClient = new TrackerClient();
//通过TrackerClient对象获取TrackerServer信息
TrackerServer trackerServer = trackerClient.getConnection();
StorageServer group1 = trackerClient.getStoreStorage(trackerServer, "group1");
System.out.println(group1.getStorePathIndex());
//组对应的服务器的地址 因为有可能有多个服务器.
ServerInfo[] group1s = trackerClient.getFetchStorages(trackerServer, "group1", "M00/00/00/wKjThF1VFfKAJRJDAANdC6JX9KA980.jpg");
for (ServerInfo serverInfo : group1s){
System.out.println(serverInfo.getIpAddr());
System.out.println(serverInfo.getPort());
}
}
@Test
public void getTrackerInfo() throws Exception {
//加载全局的配置文件
ClientGlobal.init("C:\\Users\\Administrator\\IdeaProjects\\beike\\changgou\\changgou-service\\changgou-service-file\\src\\main\\resources\\fdfs_client.conf");
//创建TrackerClient客户端对象
TrackerClient trackerClient = new TrackerClient();
//通过TrackerClient对象获取TrackerServer信息
TrackerServer trackerServer = trackerClient.getConnection();
InetSocketAddress inetSocketAddress = trackerServer.getInetSocketAddress();
System.out.println(inetSocketAddress);
}
}
创建com.buba.util.FastDFSClient类,在该类中实现FastDFS信息获取以及文件的相关操作,代码如下:
(1)初始化Tracker信息
在com.buba.util.FastDFSClient类中初始化Tracker信息,在类中添加如下静态块:
/***
* 初始化tracker信息
*/
static {
try {
//获取tracker的配置文件fdfs_client.conf的位置
String filePath = new ClassPathResource("fdfs_client.conf").getPath();
//加载tracker配置信息
ClientGlobal.init(filePath);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
(2)文件上传
在类中添加如下方法实现文件上传:
/****
* 文件上传
* @param file : 要上传的文件信息封装->FastDFSFile
* @return String[]
* 1:文件上传所存储的组名
* 2:文件存储路径
*/
public static String[] upload(FastDFSFile file){
//获取文件作者
NameValuePair[] meta_list = new NameValuePair[1];
meta_list[0] =new NameValuePair(file.getAuthor());
/***
* 文件上传后的返回值
* uploadResults[0]:文件上传所存储的组名,例如:group1
* uploadResults[1]:文件存储路径,例如:M00/00/00/wKjThF0DBzaAP23MAAXz2mMp9oM26.jpeg
*/
String[] uploadResults = null;
try {
//创建TrackerClient客户端对象
TrackerClient trackerClient = new TrackerClient();
//通过TrackerClient对象获取TrackerServer信息
TrackerServer trackerServer = trackerClient.getConnection();
//获取StorageClient对象
StorageClient storageClient = new StorageClient(trackerServer, null);
//执行文件上传
uploadResults = storageClient.upload_file(file.getContent(), file.getExt(), meta_list);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return uploadResults;
}
(3)获取文件信息
在类中添加如下方法实现获取文件信息:
/***
* 获取文件信息
* @param groupName:组名
* @param remoteFileName:文件存储完整名
*/
public static FileInfo getFile(String groupName,String remoteFileName){
try {
//创建TrackerClient对象
TrackerClient trackerClient = new TrackerClient();
//通过TrackerClient获得TrackerServer信息
TrackerServer trackerServer =trackerClient.getConnection();
//通过TrackerServer获取StorageClient对象
StorageClient storageClient = new StorageClient(trackerServer,null);
//获取文件信息
return storageClient.get_file_info(groupName,remoteFileName);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
(4)文件下载
在类中添加如下方法实现文件下载:
/***
* 文件下载
* @param groupName:组名
* @param remoteFileName:文件存储完整名
* @return
*/
public static InputStream downFile(String groupName,String remoteFileName){
try {
//创建TrackerClient对象
TrackerClient trackerClient = new TrackerClient();
//通过TrackerClient对象创建TrackerServer
TrackerServer trackerServer = trackerClient.getConnection();
//通过TrackerServer创建StorageClient
StorageClient storageClient = new StorageClient(trackerServer,null);
//通过StorageClient下载文件
byte[] fileByte = storageClient.download_file(groupName, remoteFileName);
//将字节数组转换成字节输入流
return new ByteArrayInputStream(fileByte);
} catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
return null;
}
(5)文件删除实现
/***
* 文件删除实现
* @param groupName:组名
* @param remoteFileName:文件存储完整名
*/
public static void deleteFile(String groupName,String remoteFileName){
try {
//创建TrackerClient对象
TrackerClient trackerClient = new TrackerClient();
//通过TrackerClient获取TrackerServer对象
TrackerServer trackerServer = trackerClient.getConnection();
//通过TrackerServer创建StorageClient
StorageClient storageClient = new StorageClient(trackerServer,null);
//通过StorageClient删除文件
storageClient.delete_file(groupName,remoteFileName);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
(6)获取组信息
/***
* 获取组信息
* @param groupName :组名
*/
public static StorageServer getStorages(String groupName){
try {
//创建TrackerClient对象
TrackerClient trackerClient = new TrackerClient();
//通过TrackerClient获取TrackerServer对象
TrackerServer trackerServer = trackerClient.getConnection();
//通过trackerClient获取Storage组信息
return trackerClient.getStoreStorage(trackerServer,groupName);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
(7)根据文件组名和文件存储路径获取Storage服务的IP、端口信息
/***
* 根据文件组名和文件存储路径获取Storage服务的IP、端口信息
* @param groupName :组名
* @param remoteFileName :文件存储完整名
*/
public static ServerInfo[] getServerInfo(String groupName, String remoteFileName){
try {
//创建TrackerClient对象
TrackerClient trackerClient = new TrackerClient();
//通过TrackerClient获取TrackerServer对象
TrackerServer trackerServer = trackerClient.getConnection();
//获取服务信息
return trackerClient.getFetchStorages(trackerServer,groupName,remoteFileName);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
(8)获取Tracker服务地址
/***
* 获取Tracker服务地址
*/
public static String getTrackerUrl(){
try {
//创建TrackerClient对象
TrackerClient trackerClient = new TrackerClient();
//通过TrackerClient获取TrackerServer对象
TrackerServer trackerServer = trackerClient.getConnection();
//获取Tracker地址
return "http://"+trackerServer.getInetSocketAddress().getHostString()+":"+ClientGlobal.getG_tracker_http_port();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
(9)优化
我们可以发现,上面所有方法中都会涉及到获取TrackerServer或者StorageClient,我们可以把它们单独抽取出去,分别在类中添加如下2个方法:
/***
* 获取TrackerServer
*/
public static TrackerServer getTrackerServer() throws Exception{
//创建TrackerClient对象
TrackerClient trackerClient = new TrackerClient();
//通过TrackerClient获取TrackerServer对象
TrackerServer trackerServer = trackerClient.getConnection();
return trackerServer;
}
/***
* 获取StorageClient
* @return
* @throws Exception
*/
public static StorageClient getStorageClient() throws Exception{
//获取TrackerServer
TrackerServer trackerServer = getTrackerServer();
//通过TrackerServer创建StorageClient
StorageClient storageClient = new StorageClient(trackerServer,null);
return storageClient;
}
修改其他方法,在需要使用TrackerServer和StorageClient的时候,直接调用上面的方法,完整代码如下:
package com.buba.oauth.utils;
import org.apache.catalina.util.ServerInfo;
import org.apache.tomcat.jni.FileInfo;
import org.springframework.core.io.ClassPathResource;
import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
public class FastDFSClient {
/***
* 初始化tracker信息
*/
static {
try {
//获取tracker的配置文件fdfs_client.conf的位置
String filePath = new ClassPathResource("fdfs_client.conf").getPath();
//加载tracker配置信息
ClientGlobal.init(filePath);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
/****
* 文件上传
* @param file : 要上传的文件信息封装->FastDFSFile
* @return String[]
* 1:文件上传所存储的组名
* 2:文件存储路径
*/
public static String[] upload(FastDFSFile file){
//获取文件作者
NameValuePair[] meta_list = new NameValuePair[1];
meta_list[0] =new NameValuePair(file.getAuthor());
/***
* 文件上传后的返回值
* uploadResults[0]:文件上传所存储的组名,例如:group1
* uploadResults[1]:文件存储路径,例如:M00/00/00/wKjThF0DBzaAP23MAAXz2mMp9oM26.jpeg
*/
String[] uploadResults = null;
try {
//获取StorageClient对象
StorageClient storageClient = getStorageClient();
//执行文件上传
uploadResults = storageClient.upload_file(file.getContent(), file.getExt(), meta_list);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return uploadResults;
}
/***
* 获取文件信息
* @param groupName:组名
* @param remoteFileName:文件存储完整名
*/
public static FileInfo getFile(String groupName,String remoteFileName){
try {
//获取StorageClient对象
StorageClient storageClient = getStorageClient();
//获取文件信息
return storageClient.get_file_info(groupName,remoteFileName);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
/***
* 文件下载
* @param groupName:组名
* @param remoteFileName:文件存储完整名
* @return
*/
public static InputStream downFile(String groupName,String remoteFileName){
try {
//获取StorageClient
StorageClient storageClient = getStorageClient();
//通过StorageClient下载文件
byte[] fileByte = storageClient.download_file(groupName, remoteFileName);
//将字节数组转换成字节输入流
return new ByteArrayInputStream(fileByte);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
/***
* 文件删除实现
* @param groupName:组名
* @param remoteFileName:文件存储完整名
*/
public static void deleteFile(String groupName,String remoteFileName){
try {
//获取StorageClient
StorageClient storageClient = getStorageClient();
//通过StorageClient删除文件
storageClient.delete_file(groupName,remoteFileName);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
/***
* 获取组信息
* @param groupName :组名
*/
public static StorageServer getStorages(String groupName){
try {
//创建TrackerClient对象
TrackerClient trackerClient = new TrackerClient();
//通过TrackerClient获取TrackerServer对象
TrackerServer trackerServer = trackerClient.getConnection();
//通过trackerClient获取Storage组信息
return trackerClient.getStoreStorage(trackerServer,groupName);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
/***
* 根据文件组名和文件存储路径获取Storage服务的IP、端口信息
* @param groupName :组名
* @param remoteFileName :文件存储完整名
*/
public static ServerInfo[] getServerInfo(String groupName, String remoteFileName){
try {
//创建TrackerClient对象
TrackerClient trackerClient = new TrackerClient();
//通过TrackerClient获取TrackerServer对象
TrackerServer trackerServer = trackerClient.getConnection();
//获取服务信息
return trackerClient.getFetchStorages(trackerServer,groupName,remoteFileName);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
/***
* 获取Tracker服务地址
*/
public static String getTrackerUrl(){
try {
//创建TrackerClient对象
TrackerClient trackerClient = new TrackerClient();
//通过TrackerClient获取TrackerServer对象
TrackerServer trackerServer = trackerClient.getConnection();
//获取Tracker地址
return "http://"+trackerServer.getInetSocketAddress().getHostString()+":"+ClientGlobal.getG_tracker_http_port();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
/***
* 获取TrackerServer
*/
public static TrackerServer getTrackerServer() throws Exception{
//创建TrackerClient对象
TrackerClient trackerClient = new TrackerClient();
//通过TrackerClient获取TrackerServer对象
TrackerServer trackerServer = trackerClient.getConnection();
return trackerServer;
}
/***
* 获取StorageClient
* @return
* @throws Exception
*/
public static StorageClient getStorageClient() throws Exception{
//获取TrackerServer
TrackerServer trackerServer = getTrackerServer();
//通过TrackerServer创建StorageClient
StorageClient storageClient = new StorageClient(trackerServer,null);
return storageClient;
}
}
创建一个FileController,在该控制器中实现文件上传操作,代码如下:
package com.buba.oauth.utils;
import org.springframework.util.StringUtils;
import org.springframework.web.bind.annotation.CrossOrigin;
import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import org.springframework.web.multipart.MultipartFile;
@RestController
@CrossOrigin
public class FileController {
/***
* 文件上传
* @return
*/
@PostMapping(value = "/upload")
public String upload(@RequestParam("file") MultipartFile file) throws Exception {
//封装一个FastDFSFile
FastDFSFile fastDFSFile = new FastDFSFile(
file.getOriginalFilename(), //文件名字
file.getBytes(), //文件字节数组
StringUtils.getFilenameExtension(file.getOriginalFilename()));//文件扩展名
//文件上传
String[] uploads = FastDFSClient.upload(fastDFSFile);
//组装文件上传地址
return FastDFSClient.getTrackerUrl()+"/"+uploads[0]+"/"+uploads[1];
}
}
步骤:
1、选择post请求方式,输入请求地址 http://localhost:18082/upload
2、填写Headers
Key:Content-Type
Value:multipart/form-data
3、填写body
选择form-data 然后选择文件file 点击添加文件,最后发送即可。
注意,这里每次访问的端口是8080端口,访问的端口其实是storage容器的nginx端口,如果想修改该端口可以直接进入到storage容器,然后修改即可。
docker exec -it storage /bin/bash
vi /etc/nginx/conf/nginx.conf
修改后重启storage即可根据自己修改的端口访问图片了。