2020-7-20 seo达人
凡是要知其然知其所以然
文件上传相信很多朋友都有遇到过，那或许你也遇到过当上传大文件时，上传时间较长，且经常失败的困扰，并且失败后，又得重新上传很是烦人。那我们先了解下失败的原因吧！
据我了解大概有以下原因：
服务器配置:例如在PHP中默认的文件上传大小为8M【post_max_size = 8m】，若你在一个请求体中放入8M以上的内容时，便会出现异常
请求超时：当你设置了接口的超时时间为10s，那么上传大文件时，一个接口响应时间超过10s，那么便会被Faild掉。
网络波动：这个就属于不可控因素，也是较常见的问题。
基于以上原因，聪明的人们就想到了，将文件拆分多个小文件，依次上传，不就解决以上1,2问题嘛，这便是分片上传。 网络波动这个实在不可控，也许一阵大风刮来，就断网了呢。那这样好了，既然断网无法控制，那我可以控制只上传已经上传的文件内容，不就好了，这样大大加快了重新上传的速度。所以便有了“断点续传”一说。此时，人群中有人插了一嘴，有些文件我已经上传一遍了，为啥还要在上传，能不能不浪费我流量和时间。喔...这个嘛，简单，每次上传时判断下是否存在这个文件，若存在就不重新上传便可，于是又有了“秒传”一说。从此这"三兄弟" 便自行CP，统治了整个文件界。”
注意文中的代码并非实际代码，请移步至github查看代码
https://github.com/pseudo-god...
分片上传
HTML
原生INPUT样式较丑，这里通过样式叠加的方式，放一个Button.
<div class="btns">
<el-button-group>
<el-button :disabled="changeDisabled">
<i class="el-icon-upload2 el-icon--left" size="mini"></i>选择文件
<input
v-if="!changeDisabled"
type="file"
:multiple="multiple"
class="select-file-input"
:accept="accept"
@change="handleFileChange"
/>
</el-button>
<el-button :disabled="uploadDisabled" @click="handleUpload()"><i class="el-icon-upload el-icon--left" size="mini"></i>上传</el-button>
<el-button :disabled="pauseDisabled" @click="handlePause"><i class="el-icon-video-pause el-icon--left" size="mini"></i>暂停</el-button>
<el-button :disabled="resumeDisabled" @click="handleResume"><i class="el-icon-video-play el-icon--left" size="mini"></i>恢复</el-button>
<el-button :disabled="clearDisabled" @click="clearFiles"><i class="el-icon-video-play el-icon--left" size="mini"></i>清空</el-button>
</el-button-group>
<slot
//data 数据
var chunkSize = 10 * 1024 * 1024; // 切片大小
var fileIndex = 0; // 当前正在被遍历的文件下标
data: () => ({
container: {
files: null
},
tempFilesArr: [], // 存储files信息
cancels: [], // 存储要取消的请求
tempThreads: 3,
// 默认状态
status: Status.wait
}),
一个稍微好看的UI就出来了。
选择文件
选择文件过程中，需要对外暴露出几个钩子，熟悉elementUi的同学应该很眼熟，这几个钩子基本与其一致。onExceed:文件超出个数限制时的钩子、beforeUpload：文件上传之前
fileIndex 这个很重要，因为是多文件上传，所以定位当前正在被上传的文件就很重要，基本都靠它
handleFileChange(e) {
const files = e.target.files;
if (!files) return;
Object.assign(this.$data, this.$options.data()); // 重置data所有数据
fileIndex = 0; // 重置文件下标
this.container.files = files;
// 判断文件选择的个数
if (this.limit && this.container.files.length > this.limit) {
this.onExceed && this.onExceed(files);
return;
}
// 因filelist不可编辑，故拷贝filelist 对象
var index = 0; // 所选文件的下标，主要用于剔除文件后，原文件list与临时文件list不对应的情况
for (const key in this.container.files) {
if (this.container.files.hasOwnProperty(key)) {
const file = this.container.files[key];
if (this.beforeUpload) {
const before = this.beforeUpload(file);
if (before) {
this.pushTempFile(file, index);
}
}
if (!this.beforeUpload) {
this.pushTempFile(file, index);
}
index++;
}
}
},
// 存入 tempFilesArr，为了上面的钩子，所以将代码做了拆分
pushTempFile(file, index) {
// 额外的初始值
const obj = {
status: fileStatus.wait,
chunkList: [],
uploadProgress: 0,
hashProgress: 0,
index
};
for (const k in file) {
obj[k] = file[k];
}
console.log('pushTempFile -> obj', obj);
this.tempFilesArr.push(obj);
}
分片上传
创建切片，循环分解文件即可
createFileChunk(file, size = chunkSize) {
const fileChunkList = [];
var count = 0;
while (count < file.size) {
fileChunkList.push({
file: file.slice(count, count + size)
});
count += size;
}
return fileChunkList;
}
循环创建切片,既然咱们做的是多文件，所以这里就有循环去处理，依次创建文件切片，及切片的上传。
async handleUpload(resume) {
if (!this.container.files) return;
this.status = Status.uploading;
const filesArr = this.container.files;
var tempFilesArr = this.tempFilesArr;
for (let i = 0; i < tempFilesArr.length; i++) {
fileIndex = i;
//创建切片
const fileChunkList = this.createFileChunk(
filesArr[tempFilesArr[i].index]
);
tempFilesArr[i].fileHash ='xxxx'; // 先不用看这个，后面会讲，占个位置
tempFilesArr[i].chunkList = fileChunkList.map(({ file }, index) => ({
fileHash: tempFilesArr[i].hash,
fileName: tempFilesArr[i].name,
index,
hash: tempFilesArr[i].hash + '-' + index,
chunk: file,
size: file.size,
uploaded: false,
progress: 0, // 每个块的上传进度
status: 'wait' // 上传状态，用作进度状态显示
}));
//上传切片
await this.uploadChunks(this.tempFilesArr[i]);
}
}
上传切片，这个里需要考虑的问题较多，也算是核心吧，uploadChunks方法只负责构造传递给后端的数据，核心上传功能放到sendRequest方法中
async uploadChunks(data) {
var chunkData = data.chunkList;
const requestDataList = chunkData
.map(({ fileHash, chunk, fileName, index }) => {
const formData = new FormData();
formData.append('md5', fileHash);
formData.append('file', chunk);
formData.append('fileName', index); // 文件名使用切片的下标
return { formData, index, fileName };
});
try {
await this.sendRequest(requestDataList, chunkData);
} catch (error) {
// 上传有被reject的
this.$message.error('亲 上传失败了,考虑重试下呦' + error);
return;
}
// 合并切片
const isUpload = chunkData.some(item => item.uploaded === false);
console.log('created -> isUpload', isUpload);
if (isUpload) {
alert('存在失败的切片');
} else {
// 执行合并
await this.mergeRequest(data);
}
}
sendReques。上传这是最重要的地方，也是容易失败的地方,假设有10个分片，那我们若是直接发10个请求的话，很容易达到浏览器的瓶颈，所以需要对请求进行并发处理。
并发处理：这里我使用for循环控制并发的初始并发数，然后在 handler 函数里调用自己，这样就控制了并发。在handler中，通过数组API.shift模拟队列的效果，来上传切片。
重试: retryArr 数组存储每个切片文件请求的重试次数，做累加。比如[1,0,2],就是第0个文件切片报错1次，第2个报错2次。为保证能与文件做对应，const index = formInfo.index; 我们直接从数据中拿之前定义好的index。 若失败后，将失败的请求重新加入队列即可。
关于并发及重试我写了一个小Demo,若不理解可以自己在研究下，文件地址：https://github.com/pseudo-god... , 重试代码好像被我弄丢了，大家要是有需求，我再补吧！
// 并发处理
sendRequest(forms, chunkData) {
var finished = 0;
const total = forms.length;
const that = this;
const retryArr = []; // 数组存储每个文件hash请求的重试次数，做累加 比如[1,0,2],就是第0个文件切片报错1次，第2个报错2次
return new Promise((resolve, reject) => {
const handler = () => {
if (forms.length) {
// 出栈
const formInfo = forms.shift();
const formData = formInfo.formData;
const index = formInfo.index;
instance.post('fileChunk', formData, {
onUploadProgress: that.createProgresshandler(chunkData[index]),
cancelToken: new CancelToken(c => this.cancels.push(c)),
timeout: 0
}).then(res => {
console.log('handler -> res', res);
// 更改状态
chunkData[index].uploaded = true;
chunkData[index].status = 'success';
finished++;
handler();
})
.catch(e => {
// 若暂停，则禁止重试
if (this.status === Status.pause) return;
if (typeof retryArr[index] !== 'number') {
retryArr[index] = 0;
}
// 更新状态
chunkData[index].status = 'warning';
// 累加错误次数
retryArr[index]++;
// 重试3次
if (retryArr[index] >= this.chunkRetry) {
return reject('重试失败', retryArr);
}
this.tempThreads++; // 释放当前占用的通道
// 将失败的重新加入队列
forms.push(formInfo);
handler();
});
}
if (finished >= total) {
resolve('done');
}
};
// 控制并发
for (let i = 0; i < this.tempThreads; i++) {
handler();
}
});
}
切片的上传进度，通过axios的onUploadProgress事件，结合createProgresshandler方法进行维护
// 切片上传进度
createProgresshandler(item) {
return p => {
item.progress = parseInt(String((p.loaded / p.total) * 100));
this.fileProgress();
};
}
Hash计算
其实就是算一个文件的MD5值，MD5在整个项目中用到的地方也就几点。
秒传，需要通过MD5值判断文件是否已存在。
续传：需要用到MD5作为key值，当唯一值使用。
本项目主要使用worker处理，性能及速度都会有很大提升.
由于是多文件，所以HASH的计算进度也要体现在每个文件上，所以这里使用全局变量fileIndex来定位当前正在被上传的文件
执行计算hash
正在上传文件
// 生成文件 hash（web-worker）
calculateHash(fileChunkList) {
return new Promise(resolve => {
this.container.worker = new Worker('./hash.js');
this.container.worker.postMessage({ fileChunkList });
this.container.worker.onmessage = e => {
const { percentage, hash } = e.data;
if (this.tempFilesArr[fileIndex]) {
this.tempFilesArr[fileIndex].hashProgress = Number(
percentage.toFixed(0)
);
}
if (hash) {
resolve(hash);
}
};
});
}
因使用worker，所以我们不能直接使用NPM包方式使用MD5。需要单独去下载spark-md5.js文件，并引入
//hash.js
self.importScripts("/spark-md5.min.js"); // 导入脚本
// 生成文件 hash
self.onmessage = e => {
const { fileChunkList } = e.data;
const spark = new self.SparkMD5.ArrayBuffer();
let percentage = 0;
let count = 0;
const loadNext = index => {
const reader = new FileReader();
reader.readAsArrayBuffer(fileChunkList[index].file);
reader.onload = e => {
count++;
spark.append(e.target.result);
if (count === fileChunkList.length) {
self.postMessage({
percentage: 100,
hash: spark.end()
});
self.close();
} else {
percentage += 100 / fileChunkList.length;
self.postMessage({
percentage
});
loadNext(count);
}
};
};
loadNext(0);
};
文件合并
当我们的切片全部上传完毕后，就需要进行文件的合并，这里我们只需要请求接口即可
mergeRequest(data) {
const obj = {
md5: data.fileHash,
fileName: data.name,
fileChunkNum: data.chunkList.length
};
instance.post('fileChunk/merge', obj,
{
timeout: 0
})
.then((res) => {
this.$message.success('上传成功');
});
}
Done: 至此一个分片上传的功能便已完成
断点续传
顾名思义，就是从那断的就从那开始，明确思路就很简单了。一般有2种方式，一种为服务器端返回，告知我从那开始，还有一种是浏览器端自行处理。2种方案各有优缺点。本项目使用第二种。
思路：已文件HASH为key值，每个切片上传成功后，记录下来便可。若需要续传时，直接跳过记录中已存在的便可。本项目将使用Localstorage进行存储,这里我已提前封装好addChunkStorage、getChunkStorage方法。
存储在Stroage的数据
缓存处理
在切片上传的axios成功回调中，存储已上传成功的切片
instance.post('fileChunk', formData, )
.then(res => {
// 存储已上传的切片下标
+ this.addChunkStorage(chunkData[index].fileHash, index);
handler();
})
在切片上传前，先看下localstorage中是否存在已上传的切片,并修改uploaded
async handleUpload(resume) {
+ const getChunkStorage = this.getChunkStorage(tempFilesArr[i].hash);
tempFilesArr[i].chunkList = fileChunkList.map(({ file }, index) => ({
+ uploaded: getChunkStorage && getChunkStorage.includes(index), // 标识：是否已完成上传
+ progress: getChunkStorage && getChunkStorage.includes(index) ? 100 : 0,
+ status: getChunkStorage && getChunkStorage.includes(index)? 'success'
+ : 'wait' // 上传状态，用作进度状态显示
}));
}
构造切片数据时，过滤掉uploaded为true的
async uploadChunks(data) {
var chunkData = data.chunkList;
const requestDataList = chunkData
+ .filter(({ uploaded }) => !uploaded)
.map(({ fileHash, chunk, fileName, index }) => {
const formData = new FormData();
formData.append('md5', fileHash);
formData.append('file', chunk);
formData.append('fileName', index); // 文件名使用切片的下标
return { formData, index, fileName };
})
}
垃圾文件清理
随着上传文件的增多，相应的垃圾文件也会增多，比如有些时候上传一半就不再继续，或上传失败，碎片文件就会增多。解决方案我目前想了2种
前端在localstorage设置缓存时间，超过时间就发送请求通知后端清理碎片文件，同时前端也要清理缓存。
前后端都约定好，每个缓存从生成开始，只能存储12小时，12小时后自动清理
以上2中方案似乎都有点问题，极有可能造成前后端因时间差，引发切片上传异常的问题，后面想到合适的解决方案再来更新吧。
Done: 续传到这里也就完成了。
秒传
这算是最简单的，只是听起来很厉害的样子。原理：计算整个文件的HASH，在执行上传操作前，向服务端发送请求，传递MD5值，后端进行文件检索。若服务器中已存在该文件，便不进行后续的任何操作，上传也便直接结束。大家一看就明白
async handleUpload(resume) {
if (!this.container.files) return;
const filesArr = this.container.files;
var tempFilesArr = this.tempFilesArr;
for (let i = 0; i < tempFilesArr.length; i++) {
const fileChunkList = this.createFileChunk(
filesArr[tempFilesArr[i].index]
);
// hash校验，是否为秒传
+ tempFilesArr[i].hash = await this.calculateHash(fileChunkList);
+ const verifyRes = await this.verifyUpload(
+ tempFilesArr[i].name,
+ tempFilesArr[i].hash
+ );
+ if (verifyRes.data.presence) {
+ tempFilesArr[i].status = fileStatus.secondPass;
+ tempFilesArr[i].uploadProgress = 100;
+ } else {
console.log('开始上传切片文件----》', tempFilesArr[i].name);
await this.uploadChunks(this.tempFilesArr[i]);
}
}
}
// 文件上传之前的校验： 校验文件是否已存在
verifyUpload(fileName, fileHash) {
return new Promise(resolve => {
const obj = {
md5: fileHash,
fileName,
...this.uploadArguments //传递其他参数
};
instance
.post('fileChunk/presence', obj)
.then(res => {
resolve(res.data);
})
.catch(err => {
console.log('verifyUpload -> err', err);
});
});
}
Done: 秒传到这里也就完成了。
后端处理
文章好像有点长了，具体代码逻辑就先不贴了，除非有人留言要求，嘻嘻，有时间再更新
Node版
请前往 https://github.com/pseudo-god... 查看
JAVA版
下周应该会更新处理
PHP版
1年多没写PHP了，抽空我会慢慢补上来
待完善
切片的大小：这个后面会做出动态计算的。需要根据当前所上传文件的大小，自动计算合适的切片大小。避免出现切片过多的情况。
文件追加：目前上传文件过程中，不能继续选择文件加入队列。（这个没想好应该怎么处理。）
更新记录
组件已经运行一段时间了，期间也测试出几个问题，本来以为没BUG的，看起来BUG都挺严重
BUG-1：当同时上传多个内容相同但是文件名称不同的文件时，出现上传失败的问题。
预期结果：第一个上传成功后，后面相同的问文件应该直接秒传
实际结果：第一个上传成功后，其余相同的文件都失败，错误信息，块数不对。
原因：当第一个文件块上传完毕后，便立即进行了下一个文件的循环，导致无法及时获取文件是否已秒传的状态，从而导致失败。
解决方案：在当前文件分片上传完毕并且请求合并接口完毕后，再进行下一次循环。
将子方法都改为同步方式，mergeRequest 和 uploadChunks 方法
BUG-2: 当每次选择相同的文件并触发beforeUpload方法时，若第二次也选择了相同的文件，beforeUpload方法失效，从而导致整个流程失效。
原因：之前每次选择文件时，没有清空上次所选input文件的数据，相同数据的情况下，是不会触发input的change事件。
解决方案：每次点击input时，清空数据即可。我顺带优化了下其他的代码，具体看提交记录吧。
<input
v-if="!changeDisabled"
type="file"
:multiple="multiple"
class="select-file-input"
:accept="accept"
+ οnclick="f.outerHTML=f.outerHTML"
@change="handleFileChange"/>
重写了暂停和恢复的功能，实际上，主要是增加了暂停和恢复的状态
之前的处理逻辑太简单粗暴，存在诸多问题。现在将状态定位在每一个文件之上，这样恢复上传时，直接跳过即可
封装组件
写了一大堆，其实以上代码你直接复制也无法使用，这里我将此封装了一个组件。大家可以去github下载文件，里面有使用案例 ，若有用记得随手给个star，谢谢!
偷个懒，具体封装组件的代码就不列出来了，大家直接去下载文件查看,若有不明白的，可留言。
组件文档
Attribute
参数 类型 说明 默认 备注
headers Object 设置请求头
before-upload Function 上传文件前的钩子，返回false则停止上传
accept String 接受上传的文件类型
upload-arguments Object 上传文件时携带的参数
with-credentials Boolean 是否传递Cookie false
limit Number 最大允许上传个数 0 0为不限制
on-exceed Function 文件超出个数限制时的钩子
multiple Boolean 是否为多选模式 true
base-url String 由于本组件为内置的AXIOS，若你需要走代理，可以直接在这里配置你的基础路径
chunk-size Number 每个切片的大小 10M
threads Number 请求的并发数 3 并发数越高，对服务器的性能要求越高，尽可能用默认值即可
chunk-retry Number 错误重试次数 3 分片请求的错误重试次数
Slot
方法名 说明 参数 备注
header 按钮区域 无
tip 提示说明文字 无
后端接口文档：按文档实现即可
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