springboot 断点上传、续传、秒传实现

Mr-Wanter

2024-03-21 帮助1人

前言

springboot 断点上传、续传、秒传实现。
保存方式提供本地上传（单机）和minio上传（可集群）
本文主要是后端实现方案，数据库持久化采用jpa

一、实现思路

前端生成文件md5，根据md5检查文件块上传进度或秒传
需要上传分片的文件上传分片文件
分片合并后上传服务器

二、数据库表对象

说明：

AbstractDomainPd<String>为公共字段，如id，创建人，创建时间等，根据自己框架修改即可。
clientId 应用id用于隔离不同应用附件，非必须
附件表：上传成功的附件信息

@Entity
@Table(name = "gsdss_file", schema = "public")
@Data
public class AttachmentPO extends AbstractDomainPd<String> implements Serializable {
    /**
     * 相对路径
     */
    private String path;
    /**
     * 文件名
     */
    private String fileName;
    /**
     * 文件大小
     */
    private String size;
    /**
     * 文件MD5
     */
    private String fileIdentifier;
}

分片信息表：记录当前文件已上传的分片数据

@Entity
@Table(name = "gsdss_file_chunk", schema = "public")
@Data
public class ChunkPO extends AbstractDomainPd<String> implements Serializable {
    
    /**
     * 应用id
     */
    private String clientId;
    /**
     * 文件块编号，从1开始
     */
    private Integer chunkNumber;
    /**
     * 文件标识MD5
     */
    private String fileIdentifier;
    /**
     * 文件名
     */
    private String fileName;
    /**
     * 相对路径
     */
    private String path;
    
}

二、业务入参对象

检查文件块上传进度或秒传入参对象

package com.gsafety.bg.gsdss.file.manage.model.req;

import io.swagger.v3.oas.annotations.Hidden;
import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Builder;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;
import org.springframework.web.multipart.MultipartFile;

import javax.validation.constraints.NotNull;

@Data
@Builder
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class ChunkReq {
    
    /**
     * 文件块编号，从1开始
     */
    @NotNull
    private Integer chunkNumber;
    /**
     * 文件标识MD5
     */
    @NotNull
    private String fileIdentifier;
    /**
     * 相对路径
     */
    @NotNull
    private String path;
    /**
     * 块内容
     */
    @Hidden
    private MultipartFile file;
    /**
     * 应用id
     */
    @NotNull
    private String clientId;
    /**
     * 文件名
     */
    @NotNull
    private String fileName;
}

上传分片入参

@Data
@Builder
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class CheckChunkReq {
    
    /**
     * 应用id
     */
    @NotNull
    private String clientId;
    /**
     * 文件名
     */
    @NotNull
    private String fileName;
    
    /**
     * md5
     */
    @NotNull
    private String fileIdentifier;
}

分片合并入参

@Data
@Builder
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class FileReq {
    
    @Hidden
    private MultipartFile file;
    /**
     * 文件名
     */
    @NotNull
    private String fileName;
    /**
     * 文件大小
     */
    @NotNull
    private Long fileSize;
    /**
     * eg:data/plan/
     */
    @NotNull
    private String path;
    /**
     * md5
     */
    @NotNull
    private String fileIdentifier;
    /**
     * 应用id
     */
    @NotNull
    private String clientId;
}

检查文件块上传进度或秒传返回结果

@Data
public class UploadResp implements Serializable {
    
    /**
     * 是否跳过上传（已上传的可以直接跳过，达到秒传的效果）
     */
    private boolean skipUpload = false;
    
    /**
     * 已经上传的文件块编号，可以跳过，断点续传
     */
    private List<Integer> uploadedChunks;
    
    /**
     * 文件信息
     */
    private AttachmentResp fileInfo;
    
}

三、本地上传实现

    @Resource
    private S3OssProperties properties;
    @Resource
    private AttachmentService attachmentService;
    @Resource
    private ChunkDao chunkDao;
    @Resource
    private ChunkMapping chunkMapping;
    
    /**
     * 上传分片文件
     *
     * @param req
     */
    @Override
    public boolean uploadChunk(ChunkReq req) {
        BizPreconditions.checkArgumentNoStack(!req.getFile().isEmpty(), "上传分片不能为空!");
        BizPreconditions.checkArgumentNoStack(req.getPath().endsWith("/"), "url参数必须是/结尾");
        //文件名-1
        String fileName = req.getFileName().concat("-").concat(req.getChunkNumber().toString());
        //分片文件上传服务器的目录地址 文件夹地址/chunks/文件md5
        String filePath = properties.getPath().concat(req.getClientId()).concat(File.separator).concat(req.getPath())
                .concat("chunks").concat(File.separator).concat(req.getFileIdentifier()).concat(File.separator);
        try {
            Path newPath = Paths.get(filePath);
            Files.createDirectories(newPath);
            //文件夹地址/md5/文件名-1
            newPath = Paths.get(filePath.concat(fileName));
            if (Files.notExists(newPath)) {
                Files.createFile(newPath);
            }
            Files.write(newPath, req.getFile().getBytes(), StandardOpenOption.CREATE);
        } catch (IOException e) {
            log.error(" 附件存储失败 ", e);
            throw new BusinessCheckException("附件存储失败");
        }
        // 存储分片信息
        chunkDao.save(chunkMapping.req2PO(req));
        return true;
    }
    
    /**
     * 检查文件块
     */
    @Override
    public UploadResp checkChunk(CheckChunkReq req) {
        UploadResp result = new UploadResp();
        //查询数据库记录
        //先判断整个文件是否已经上传过了，如果是，则告诉前端跳过上传，实现秒传
        AttachmentResp resp = attachmentService.findByFileIdentifierAndClientId(req.getFileIdentifier(), req.getClientId());
        if (resp != null) {
            //当前文件信息另存
            AttachmentResp newResp = attachmentService.save(AttachmentReq.builder()
                    .fileName(req.getFileName()).origin(AttachmentConstants.TYPE.LOCAL_TYPE)
                    .clientId(req.getClientId()).path(resp.getPath()).size(resp.getSize())
                    .fileIdentifier(req.getFileIdentifier()).build());
            result.setSkipUpload(true);
            result.setFileInfo(newResp);
            return result;
        }
        
        //如果完整文件不存在，则去数据库判断当前哪些文件块已经上传过了，把结果告诉前端，跳过这些文件块的上传，实现断点续传
        List<ChunkPO> chunkList = chunkDao.findByFileIdentifierAndClientId(req.getFileIdentifier(), req.getClientId());
        //将已存在的块的chunkNumber列表返回给前端,前端会规避掉这些块
        if (!CollectionUtils.isEmpty(chunkList)) {
            List<Integer> collect = chunkList.stream().map(ChunkPO::getChunkNumber).collect(Collectors.toList());
            result.setUploadedChunks(collect);
        }
        return result;
    }
    
    /**
     * 分片合并
     *
     * @param req
     */
    @Override
    public boolean mergeChunk(FileReq req) {
        String filename = req.getFileName();
        String date = DateUtil.localDateToString(LocalDate.now());
        //附件服务器存储合并后的文件存放地址
        String file = properties.getPath().concat(req.getClientId()).concat(File.separator).concat(req.getPath())
                .concat(date).concat(File.separator).concat(filename);
        //服务器分片文件存放地址
        String folder = properties.getPath().concat(req.getClientId()).concat(File.separator).concat(req.getPath())
                .concat("chunks").concat(File.separator).concat(req.getFileIdentifier());
        //合并文件到本地目录，并删除分片文件
        boolean flag = mergeFile(file, folder, filename);
        if (!flag) {
            return false;
        }
        
        //保存文件记录
        AttachmentResp resp = attachmentService.findByFileIdentifierAndClientId(req.getFileIdentifier(), req.getClientId());
        if (resp == null) {
            attachmentService.save(AttachmentReq.builder().fileName(filename).origin(AttachmentConstants.TYPE.LOCAL_TYPE)
                    .clientId(req.getClientId()).path(file).size(FileUtils.changeFileFormat(req.getFileSize()))
                    .fileIdentifier(req.getFileIdentifier()).build());
        }
        
        //插入文件记录成功后,删除chunk表中的对应记录,释放空间
        chunkDao.deleteAllByFileIdentifierAndClientId(req.getFileIdentifier(), req.getClientId());
        return true;
    }
    
    /**
     * 文件合并
     *
     * @param targetFile 要形成的文件地址
     * @param folder     分片文件存放地址
     * @param filename   文件的名称
     */
    private boolean mergeFile(String targetFile, String folder, String filename) {
        try {
            //先判断文件是否存在
            if (FileUtils.fileExists(targetFile)) {
                //文件已存在
                return true;
            }
            Path newPath = Paths.get(StringUtils.substringBeforeLast(targetFile, File.separator));
            Files.createDirectories(newPath);
            Files.createFile(Paths.get(targetFile));
            Files.list(Paths.get(folder))
                    .filter(path -> !path.getFileName().toString().equals(filename))
                    .sorted((o1, o2) -> {
                        String p1 = o1.getFileName().toString();
                        String p2 = o2.getFileName().toString();
                        int i1 = p1.lastIndexOf("-");
                        int i2 = p2.lastIndexOf("-");
                        return Integer.valueOf(p2.substring(i2)).compareTo(Integer.valueOf(p1.substring(i1)));
                    })
                    .forEach(path -> {
                        try {
                            //以追加的形式写入文件
                            Files.write(Paths.get(targetFile), Files.readAllBytes(path), StandardOpenOption.APPEND);
                            //合并后删除该块
                            Files.delete(path);
                        } catch (IOException e) {
                            log.error(e.getMessage(), e);
                            throw new BusinessException("文件合并失败");
                        }
                    });
            //删除空文件夹
            FileUtils.delDir(folder);
        } catch (IOException e) {
            log.error("文件合并失败: ", e);
            throw new BusinessException("文件合并失败");
        }
        return true;
    }

三、minio上传实现

    @Resource
    private MinioTemplate minioTemplate;
    @Resource
    private AttachmentService attachmentService;
 	@Resource
    private ChunkDao chunkDao;
    @Resource
    private ChunkMapping chunkMapping;
    
    /**
     * 上传分片文件
     */
    @Override
    public boolean uploadChunk(ChunkReq req) {
        String fileName = req.getFileName();
        BizPreconditions.checkArgumentNoStack(!req.getFile().isEmpty(), "上传分片不能为空!");
        BizPreconditions.checkArgumentNoStack(req.getPath().endsWith(separator), "url参数必须是/结尾");
        String newFileName = req.getPath().concat("chunks").concat(separator).concat(req.getFileIdentifier()).concat(separator)
                  fileName.concat("-").concat(req.getChunkNumber().toString());
        try {
            minioTemplate.putObject(req.getClientId(), newFileName, req.getFile());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            throw new BusinessException("文件上传失败");
        }
        // 存储分片信息
        chunkDao.save(chunkMapping.req2PO(req));
        return true;
    }
    
    /**
     * 检查文件块
     */
    @Override
    public UploadResp checkChunk(CheckChunkReq req) {
        UploadResp result = new UploadResp();
        //查询数据库记录
        //先判断整个文件是否已经上传过了，如果是，则告诉前端跳过上传，实现秒传
        AttachmentResp resp = attachmentService.findByFileIdentifierAndClientId(req.getFileIdentifier(), req.getClientId());
        if (resp != null) {
            //当前文件信息另存
            AttachmentResp newResp = attachmentService.save(AttachmentReq.builder()
                    .fileName(req.getFileName()).origin(AttachmentConstants.TYPE.MINIO_TYPE)
                    .clientId(req.getClientId()).path(resp.getPath()).size(resp.getSize())
                    .fileIdentifier(req.getFileIdentifier()).build());
            result.setSkipUpload(true);
            result.setFileInfo(newResp);
            return result;
        }
        
        //如果完整文件不存在，则去数据库判断当前哪些文件块已经上传过了，把结果告诉前端，跳过这些文件块的上传，实现断点续传
        List<ChunkPO> chunkList = chunkDao.findByFileIdentifierAndClientId(req.getFileIdentifier(), req.getClientId());
        //将已存在的块的chunkNumber列表返回给前端,前端会规避掉这些块
        if (!CollectionUtils.isEmpty(chunkList)) {
            List<Integer> collect = chunkList.stream().map(ChunkPO::getChunkNumber).collect(Collectors.toList());
            result.setUploadedChunks(collect);
        }
        return result;
    }
    
    /**
     * 分片合并
     *
     * @param req
     */
    @Override
    public boolean mergeChunk(FileReq req) {
        String filename = req.getFileName();
        //合并文件到本地目录
        String chunkPath = req.getPath().concat("chunks").concat(separator).concat(req.getFileIdentifier()).concat(separator);
        List<Item> chunkList = minioTemplate.getAllObjectsByPrefix(req.getClientId(), chunkPath, false);
        String fileHz = filename.substring(filename.lastIndexOf("."));
        String newFileName = req.getPath()   UUIDUtil.uuid()   fileHz;
        try {
            List<ComposeSource> sourceObjectList = chunkList.stream()
                    .sorted(Comparator.comparing(Item::size).reversed())
                    .map(l -> ComposeSource.builder()
                            .bucket(req.getClientId())
                            .object(l.objectName())
                            .build())
                    .collect(Collectors.toList());
            ObjectWriteResponse response = minioTemplate.composeObject(req.getClientId(), newFileName, sourceObjectList);
            //删除分片bucket及文件
            minioTemplate.removeObjects(req.getClientId(), chunkPath);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            throw new BusinessException("文件合并失败");
        }
        //保存文件记录
        AttachmentResp resp = attachmentService.findByFileIdentifierAndClientId(req.getFileIdentifier(), req.getClientId());
        if (resp == null) {
            attachmentService.save(AttachmentReq.builder().fileName(filename).origin(AttachmentConstants.TYPE.MINIO_TYPE)
                    .clientId(req.getClientId()).path(newFileName).size(FileUtils.changeFileFormat(req.getFileSize()))
                    .fileIdentifier(req.getFileIdentifier()).build());
        }
        
        //插入文件记录成功后,删除chunk表中的对应记录,释放空间
        chunkDao.deleteAllByFileIdentifierAndClientId(req.getFileIdentifier(), req.getClientId());
        return true;
    }

MinioTemplate 参考

总结

检查文件块上传进度或秒传

根据文件md5查询附件信息表，如果存在，直接返回附件信息。
不存在查询分片信息表，查询当前文件分片上传进度，返回已经上传过的分片编号

上传分片

分片文件上传地址需要保证唯一性，可用文件MD5作为隔离
上传后保存分片上传信息
minio对合并分片文件有大小限制，除最后一个分片外，其他分片文件大小不得小于5MB，所以minio分片上传需要分片大小最小为5MB，并且获取分片需要按照分片文件大小排序，将最后一个分片放到最后进行合并

分片合并

将分片文件合并为新文件到最终文件存放地址并删除分片文件
保存最终文件信息到附件信息表
删除对应分片信息表数据

学新通

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springboot 断点上传、续传、秒传实现

前言

一、实现思路

二、数据库表对象

二、业务入参对象

三、本地上传实现

三、minio上传实现

总结

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