文件分片上传设计

shigen日更文章的博客写手，擅长Java、python、vue、shell等编程语言和各种应用程序、脚本的开发。记录成长，分享认知，留住感动。

现在是接近凌晨了，突然有伙伴给我提到了文件分片上传的事情，我一想，这个我熟悉呀。因为在若干月前，我想亲手写了这部分的代码，还给自己整理出了飞书文档。对，一看文件，原来是遥远的2023年6月20日。

其实说分片上传，原理很简单，就是前端分片、上传，后端的解析合并。其实半句话就可以讲清楚，但是代码实现起来要花很大的功夫。

今天的代码案例shigen选取的是node.js作为后端服务写的文件上传。

我们先来看一下实现的效果：

整体的传输效果很快，会在文件夹里存储分片，在所有的分片上传完毕之后，整合成一个文件。我可以直接的打开和预览。

那代码怎么设计的呢？这是个核心的问题。一起来和shigen看看吧。

代码设计

前端

文件名为index.html。

html lang="en">
    

head>
    
    meta charset="UTF-8">
    
    meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    
    title>
    file-upload/title>
    
/head>
    

body>
    
    input type="file" onchange="selFile(event)" />
    
    script src="https://cdn.bootcdn.net/ajax/libs/axios/1.3.4/axios.min.js">
    /script>
    

    script>

        // default size: 0.5MB
        function createThunk(file, size = 1024 * 1024 * 0.5) {
    
            const res = [];

            let cur = 0
            while (cur  file.size) {

                res.push({

                    tempFile: file.slice(cur, cur + size),
                }
    );
    
                cur += size;

            }
    
            return res;

        }


        function selFile(event) {
    
            const file = event.currentTarget.files[0];
    
            const fileList = createThunk(file);
    
            console.log(file);
    
            // console.log(fileList);
    
            // 发送请求, uuid作为文件名
            // const uuid = crypto.randomUUID();
     // Uncaught TypeError: crypto.randomUUID is not a function
            const uuid = file.name;
    
            const uploadList = fileList.map((item, index) =>
 {
    
                const formData = new FormData();
    
                // formData includes chunk,name, filename
                formData.append('chunk', item.tempFile);
    
                formData.append('name', uuid + "_" + index);
    
                formData.append('filename', uuid);
    
                return axios.post('/upload_file_thunk', formData);

            }
    );
    
            // after all files are uploaded
            Promise.all(uploadList).then((res) =>
 {
    
                console.log('upload success');

                axios.post('/upload_thunk_end', {

                    filename: uuid,
                    extname: file.name.split('.').slice(-1)[0],
                }
    ).then((res) =>
 {
    
                    console.log(res.data);

                }
    );

            }
    );

        }
        
    /script>
    
/body>
    

/html>
    

前端部分的代码分析如下：

1. 异步的网络请求-上传文件选取的是axios作为工具，很符合promise风格，写起来也丝滑友好；
2. 采用了输入框的失去焦点事件，失去焦点即上传文件。文件根据规定的大小0.5MB分块，用UUID+文件分片序号作为新的文件标识，异步的调用分片上传文件的接口
3. 当所有的分片上传完毕之后，调用合并文件的接口，实现文件的合并。

是不是顿时感觉so easy了。我们再来看看后端的代码。

后端

文件名为：app.js。

const express = require('express');
    
const multiparty = require('multiparty');
    
const fs = require('fs');
    
const path = require('path');
    

const app = express();
    

app.use(express.json());
    
app.use('/', express.static('./public'));
    

app.post('/upload_file_thunk', (req, res) =>
 {
    
    const form = new multiparty.Form();
    
    form.parse(req, (err, fields, files) =>
 {

        if (err) {

            res.json({

                code: 0,
                data: {
}
,
            }
    );

        }
 else {
    
            // save chunk files
            console.log(fields);

            fs.mkdirSync('./public/uploads/thunk/' + fields['filename'][0], {

                recursive: true
            }
    );
    
            // move
            console.log('files', files);
    
            fs.renameSync(files['chunk'][0].path, './public/uploads/thunk/' + fields['filename'][0] + '/' + fields['name'][0]);

            res.json({

                code: 1,
                data: '分片上传成功',
            }
    );

        }

    }
    );

}
    );


/**
 * 文件合并
 * @param {
*}
 sourceFiles 源文件
 * @param {
*}
 targetFile  目标文件
 */
function thunkStreamMerge(sourceFiles, targetFile) {
    
    const thunkFilesDir = sourceFiles;
    
    const list = fs.readdirSync(thunkFilesDir);
     // 读取目录中的文件

    const fileList = list
        .sort((a, b) =>
     a.split('_')[1] * 1 - b.split('_')[1] * 1)
        .map((name) =>
 ({

            name,
            filePath: path.resolve(thunkFilesDir, name),
        }
    ));
    
    const fileWriteStream = fs.createWriteStream(targetFile);
    
    thunkStreamMergeProgress(fileList, fileWriteStream, sourceFiles);

}


/**
 * 合并每一个切片
 * @param {
*}
 fileList        文件数据
 * @param {
*}
 fileWriteStream 最终的写入结果
 * @param {
*}
 sourceFiles     文件路径
 */
function thunkStreamMergeProgress(fileList, fileWriteStream, sourceFiles) {

    if (!fileList.length) {
    
        // thunkStreamMergeProgress(fileList)
        fileWriteStream.end('完成了');

        // 删除临时目录
        // if (sourceFiles)
        //     fs.rmdirSync(sourceFiles, {
 recursive: true, force: true }
    );
    
        return;

    }
    
    const data = fileList.shift();
 // 取第一个数据
    const {
 filePath: chunkFilePath }
     = data;
    
    const currentReadStream = fs.createReadStream(chunkFilePath);
 // 读取文件
    // 把结果往最终的生成文件上进行拼接
    currentReadStream.pipe(fileWriteStream, {
 end: false }
    );
    
    currentReadStream.on('end', () =>
 {
    
        // console.log(chunkFilePath);
    
        // 拼接完之后进入下一次循环
        thunkStreamMergeProgress(fileList, fileWriteStream, sourceFiles);

    }
    );

}
    

// 合并切片
app.post('/upload_thunk_end', (req, res) =>
 {
    
    const fileName = req.body.filename;
    
    const extName = req.body.extname;
    
    const targetFile = './public/uploads/' + fileName + '.' + extName;
    
    thunkStreamMerge('./public/uploads/thunk/' + fileName, targetFile);

    res.json({

        code: 1,
        data: targetFile,
    }
    );

}
    );



function getLocalIP() {
    
    const os = require('os');
    
    //获取本机ip
    var interfaces = os.networkInterfaces();

    for (var devName in interfaces) {
    
        var iface = interfaces[devName];
    
        for (var i = 0;
     i  iface.length;
 i++) {
    
            var alias = iface[i];
    
            if (alias.family === 'IPv4' &
    &
     alias.address !== '127.0.0.1' &
    &
 !alias.internal) {
    
                return alias.address;

            }

        }

    }

}
    


port = 9000;
    

const ip = getLocalIP();
    
console.log('ip', ip);
    
app.listen(port, () =>
 console.log(`server running on ${
getLocalIP()}
:${
port}
    ......`));
    

这个代码就有点多了，115行，但是都是对应着后端的操作，并提供http服务。

shigen从分析每一个接口开始：

1. /：主要是代理到public文件夹下，展示index.html，即我们上边的代码；
2. upload_file_thunk:主要就是上传分片，并把分片从系统的某个空间转移到我们约定的目录之下
3. upload_thunk_end: 主要就是合并我所有的分片了。它会调用我上边定义的方法，递归的拼接文件
4. 最后的getLocalIP是我调用锡荣的工具类实现获得局域网下我的电脑IP地址，实现内网的相互访问和文件共享。岂不是很nice、smart!

那我启动起来就是一个命令即可：

node app.js

浏览器访问输出的IP+端口即可。

后记

最近突然有了一种偏见，这些设计完全都是没用的。因为仙子云服务这么成熟的了，对象存储这么成熟了，谁还成天研究这些东西。我们以的对象存储COS为例子，我们看看COS操作文档：

作为云服务提供厂商，它已经帮我们想好了遇到的各种情况，甚至把相应的API设计好了。我们再去想破头实现，显得是那么的无意义。因为在云时代，我们更关注的是效率的提升和业务的增长。作为云服务厂商，它给我们提供了广大的平台，我们只需要拿来即用即可。

也希望每个企业，无论是国企、还是小公司、外包，拥抱云时代，别再花心思自研一些虚无的东西。业务的增长才是硬实力。

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