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大規(guī)格文件的上傳優(yōu)化思路詳解

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在開發(fā)過程中,收到這樣一個(gè)問題反饋,在網(wǎng)站上傳 100 MB 以上的文件經(jīng)常失敗,重試也要等老半天,這就難為需要上傳大規(guī)格文件的用戶了。那么應(yīng)該怎么做才能快速上傳,就算失敗了再次發(fā)送也能從上次中斷的地方繼續(xù)上傳呢?下文為你揭曉答案~

溫馨提示:配合 Demo 源碼一起閱讀效果更佳

整體思路

第一步是結(jié)合項(xiàng)目背景,調(diào)研比較優(yōu)化的解決方案。
文件上傳失敗是老生常談的問題,常用方案是將一個(gè)大文件切片成多個(gè)小文件,并行請(qǐng)求接口進(jìn)行上傳,所有請(qǐng)求得到響應(yīng)后,在服務(wù)器端合并所有的分片文件。當(dāng)分片上傳失敗,可以在重新上傳時(shí)進(jìn)行判斷,只上傳上次失敗的部分,減少用戶的等待時(shí)間,緩解服務(wù)器壓力。這就是分片上傳文件。

大文件上傳

那么如何實(shí)現(xiàn)大文件分片上傳呢?

流程圖如下:

分為以下步驟實(shí)現(xiàn):

1. 文件 MD5 加密

MD5 是文件的唯一標(biāo)識(shí),可以利用文件的 MD5 查詢文件的上傳狀態(tài)。

根據(jù)文件的修改時(shí)間、文件名稱、最后修改時(shí)間等信息,通過 spark-md5 生成文件的 MD5。需要注意的是,大規(guī)格文件需要分片讀取文件,將讀取的文件內(nèi)容添加到 spark-md5 的 hash 計(jì)算中,直到文件讀取完畢,最后返回最終的 hash 碼到 callback 回調(diào)函數(shù)里面。這里可以根據(jù)需要添加文件讀取的進(jìn)度條。

實(shí)現(xiàn)方法如下:

// 修改時(shí)間+文件名稱+最后修改時(shí)間-->MD5
md5File (file) {
 return new Promise((resolve, reject) => {
 let blobSlice =
  File.prototype.slice ||
  File.prototype.mozSlice ||
  File.prototype.webkitSlice
 let chunkSize = file.size / 100
 let chunks = 100
 let currentChunk = 0
 let spark = new SparkMD5.ArrayBuffer()
 let fileReader = new FileReader()
 fileReader.onload = function (e) {
  console.log('read chunk nr', currentChunk + 1, 'of', chunks)
  spark.append(e.target.result) // Append array buffer
  currentChunk++
  if (currentChunk  chunks) {
  loadNext()
  } else {
  let cur = +new Date()
  console.log('finished loading')
  // alert(spark.end() + '---' + (cur - pre)); // Compute hash
  let result = spark.end()
  resolve(result)
  }
 }
 fileReader.onerror = function (err) {
  console.warn('oops, something went wrong.')
  reject(err)
 }
 function loadNext () {
  let start = currentChunk * chunkSize
  let end =
  start + chunkSize >= file.size ? file.size : start + chunkSize
  fileReader.readAsArrayBuffer(blobSlice.call(file, start, end))
 }
 loadNext()
 })
}

2. 查詢文件狀態(tài)

前端得到文件的 MD5 后,從后臺(tái)查詢是否存在名稱為 MD5 的文件夾,如果存在,列出文件夾下所有文件,得到已上傳的切片列表,如果不存在,則已上傳的切片列表為空。

// 校驗(yàn)文件的MD5
checkFileMD5 (file, fileName, fileMd5Value, onError) {
 const fileSize = file.size
 const { chunkSize, uploadProgress } = this
 this.chunks = Math.ceil(fileSize / chunkSize)
 return new Promise(async (resolve, reject) => {
 const params = {
  fileName: fileName,
  fileMd5Value: fileMd5Value,
 }
 const { ok, data } = await services.checkFile(params)
 if (ok) {
  this.hasUploaded = data.chunkList.length
  uploadProgress(file)
  resolve(data)
 } else {
  reject(ok)
  onError()
 }
 })
}

3. 文件分片

文件上傳優(yōu)化的核心就是文件分片,Blob 對(duì)象中的 slice 方法可以對(duì)文件進(jìn)行切割,F(xiàn)ile 對(duì)象是繼承 Blob 對(duì)象的,因此 File 對(duì)象也有 slice 方法。

定義每一個(gè)分片文件的大小變量為 chunkSize,通過文件大小 FileSize 和分片大小 chunkSize 得到分片數(shù)量 chunks,使用 for 循環(huán)和 file.slice() 方法對(duì)文件進(jìn)行分片,序號(hào)為 0 - n,和已上傳的切片列表做比對(duì),得到所有未上傳的分片,push 到請(qǐng)求列表 requestList。

async checkAndUploadChunk (file, fileMd5Value, chunkList) {
 let { chunks, upload } = this
 const requestList = []
 for (let i = 0; i  chunks; i++) {
 let exit = chunkList.indexOf(i + '') > -1
 // 如果已經(jīng)存在, 則不用再上傳當(dāng)前塊
 if (!exit) {
  requestList.push(upload(i, fileMd5Value, file))
 }
 }
 console.log({ requestList })
 const result =
 requestList.length > 0
  ? await Promise.all(requestList)
  .then(result => {
   console.log({ result })
   return result.every(i => i.ok)
  })
  .catch(err => {
   return err
  })
  : true
 console.log({ result })
 return result === true
}

4. 上傳分片

調(diào)用 Promise.all 并發(fā)上傳所有的切片,將切片序號(hào)、切片文件、文件 MD5 傳給后臺(tái)。

后臺(tái)接收到上傳請(qǐng)求后,首先查看名稱為文件 MD5 的文件夾是否存在,不存在則創(chuàng)建文件夾,然后通過 fs-extra 的 rename 方法,將切片從臨時(shí)路徑移動(dòng)切片文件夾中,結(jié)果如下:

當(dāng)全部分片上傳成功,通知服務(wù)端進(jìn)行合并,當(dāng)有一個(gè)分片上傳失敗時(shí),提示“上傳失敗”。在重新上傳時(shí),通過文件 MD5 得到文件的上傳狀態(tài),當(dāng)服務(wù)器已經(jīng)有該 MD5 對(duì)應(yīng)的切片時(shí),代表該切片已經(jīng)上傳過,無需再次上傳,當(dāng)服務(wù)器找不到該 MD5 對(duì)應(yīng)的切片時(shí),代表該切片需要上傳,用戶只需上傳這部分切片,就可以完整上傳整個(gè)文件,這就是文件的斷點(diǎn)續(xù)傳。

// 上傳chunk
upload (i, fileMd5Value, file) {
 const { uploadProgress, chunks } = this
 return new Promise((resolve, reject) => {
 let { chunkSize } = this
 // 構(gòu)造一個(gè)表單,F(xiàn)ormData是HTML5新增的
 let end =
  (i + 1) * chunkSize >= file.size ? file.size : (i + 1) * chunkSize
 let form = new FormData()
 form.append('data', file.slice(i * chunkSize, end)) // file對(duì)象的slice方法用于切出文件的一部分
 form.append('total', chunks) // 總片數(shù)
 form.append('index', i) // 當(dāng)前是第幾片
 form.append('fileMd5Value', fileMd5Value)
 services
  .uploadLarge(form)
  .then(data => {
  if (data.ok) {
   this.hasUploaded++
   uploadProgress(file)
  }
  console.log({ data })
  resolve(data)
  })
  .catch(err => {
  reject(err)
  })
 })
}

5. 上傳進(jìn)度

雖然分片批量上傳比大文件單次上傳會(huì)快很多,也還是有一段加載時(shí)間,這時(shí)應(yīng)該加上上傳進(jìn)度的提示,實(shí)時(shí)顯示文件上傳進(jìn)度。

原生 Javascript 的 XMLHttpRequest 有提供 progress 事件,這個(gè)事件會(huì)返回文件已上傳的大小和總大小。項(xiàng)目使用 axios 對(duì) ajax 進(jìn)行封裝,可以在 config 中增加 onUploadProgress 方法,監(jiān)聽文件上傳進(jìn)度。

const config = {
 onUploadProgress: progressEvent => {
 var complete = (progressEvent.loaded / progressEvent.total * 100 | 0) + '%'
 }
}
services.uploadChunk(form, config)

6. 合并分片

上傳完所有文件分片后,前端主動(dòng)通知服務(wù)端進(jìn)行合并,服務(wù)端接受到這個(gè)請(qǐng)求時(shí)主動(dòng)合并切片,通過文件 MD5 在服務(wù)器的文件上傳路徑中找到同名文件夾。從上文可知,文件分片是按照分片序號(hào)命名的,而分片上傳接口是異步的,無法保證服務(wù)器接收到的切片是按照請(qǐng)求順序拼接。所以應(yīng)該在合并文件夾里的分片文件前,根據(jù)文件名進(jìn)行排序,然后再通過 concat-files 合并分片文件,得到用戶上傳的文件。至此大文件上傳就完成了。

Node 端代碼:

// 合并文件
exports.merge = {
 validate: {
 query: {
  fileName: Joi.string()
  .trim()
  .required()
  .description('文件名稱'),
  md5: Joi.string()
  .trim()
  .required()
  .description('文件md5'),
  size: Joi.string()
  .trim()
  .required()
  .description('文件大小'),
 },
 },
 permission: {
 roles: ['user'],
 },
 async handler (ctx) {
 const { fileName, md5, size } = ctx.request.query
 let { name, base: filename, ext } = path.parse(fileName)
 const newFileName = randomFilename(name, ext)
 await mergeFiles(path.join(uploadDir, md5), uploadDir, newFileName, size)
  .then(async () => {
  const file = {
   key: newFileName,
   name: filename,
   mime_type: mime.getType(`${uploadDir}/${newFileName}`),
   ext,
   path: `${uploadDir}/${newFileName}`,
   provider: 'oss',
   size,
   owner: ctx.state.user.id,
  }
  const key = encodeURIComponent(file.key)
   .replace(/%/g, '')
   .slice(-100)
  file.url = await uploadLocalFileToOss(file.path, key)
  file.url = getFileUrl(file)
  const f = await File.create(omit(file, 'path'))
  const files = []
  files.push(f)
  ctx.body = invokeMap(files, 'toJSON')
  })
  .catch(() => {
  throw Boom.badData('大文件分片合并失敗,請(qǐng)稍候重試~')
  })
 },
}

總結(jié)

本文講述了大規(guī)格文件上傳優(yōu)化的一些做法,總結(jié)為以下 4 點(diǎn):

  • ob.slice 將文件切片,并發(fā)上傳多個(gè)切片,所有切片上傳后告知服務(wù)器合并,實(shí)現(xiàn)大文件分片上傳;
  • 原生 XMLHttpRequest 的 onprogress 對(duì)切片上傳進(jìn)度的監(jiān)聽,實(shí)時(shí)獲取文件上傳進(jìn)度;
  • spark-md5 根據(jù)文件內(nèi)容算出文件 MD5,得到文件唯一標(biāo)識(shí),與文件上傳狀態(tài)綁定;
  • 分片上傳前通過文件 MD5 查詢已上傳切片列表,上傳時(shí)只上傳未上傳過的切片,實(shí)現(xiàn)斷點(diǎn)續(xù)傳。

參照 Demo 源碼 可快速上手上述功能

到此這篇關(guān)于大規(guī)格文件的上傳優(yōu)化思路詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)大文件上傳優(yōu)化內(nèi)容請(qǐng)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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