大文件上传的处理方法——切片上传

本篇介绍了切片上传的基本实现方式，以及实现切片上传后的一些附加功能，切片上传原理较为简单，代码注释比较清晰就不多赘述了，后面的附加功能介绍了实现原理，并贴出了在原本代码上的改进方式。有什么错误希望大佬可以指出，感激不尽。

切片后上传
切片上传的原理较为简单，即获取文件后切片，切片后整理好每个切片的参数并发请求即可。下面直接上代码。

HTML
<template>
  <div>
    <input type="file" @change="handleFileChange" />
    <el-button @click="handleUpload">上传</el-button>
  </div>
</template>

JavaScript<script>
const SIZE = 10 * 1024 * 1024; // 切片大小export default {
  data: () => ({
    // 存放文件信息
    container: {
      file: null
      hash: null
    }，
    data: [] // 用于存放加工好的文件切片列表
    hashPercentage: 0 // 存放hash生成进度
  }),
  methods: {
    // 获取上传文件
    handleFileChange(e) {
      const [file] = e.target.files;
      if (!file) {
        this.container.file = null;
        return;
      }
      this.container.file = file;
    },

    // 生成文件切片
    createFileChunk(file, size = SIZE) {
     const fileChunkList = [];
      let cur = 0;
      while (cur < file.size) {
        fileChunkList.push({ file: file.slice(cur, cur + size) });
        cur += size;
      }
      return fileChunkList;
    },

    // 生成文件hash    
    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;
          // 可以用来显示进度条
          this.hashPercentage = percentage;
          if (hash) {
            resolve(hash);
          }
        };
      });
    },   	// 切片加工（上传前预处理 为文件添加hash等）
    async handleUpload() {
      if (!this.container.file) return;
      // 切片生成
      const fileChunkList = this.createFileChunk(this.container.file);
      // hash生成
      this.container.hash = await this.calculateHash(fileChunkList);
      this.data = fileChunkList.map(({ file }，index) => ({
        chunk: file,
        // 这里的hash为文件名 + 切片序号，也可以用md5对文件进行加密获取唯一hash值来代替文件名
        hash: this.container.hash + "-" + index
      }));
      await this.uploadChunks();
    }

    // 上传切片
   	async uploadChunks() {
     const requestList = this.data
     	// 构造formData
       .map(({ chunk，hash }) => {
         const formData = new FormData();
         formData.append("chunk", chunk);
         formData.append("hash", hash);
         formData.append("filename", this.container.file.name);
         return { formData };
       })
     	// 发送请求 上传切片
       .map(async ({ formData }) =>
       	request(formData)
       );
     await Promise.all(requestList); // 等待全部切片上传完毕
     await merge(this.container.file.name) // 发送请求合并文件
   	},
  }
};
</script>

生成hash
无论是前端还是服务端，都必须要生成文件和切片的 hash，之前我们使用文件名 + 切片下标作为切片 hash，这样做文件名一旦修改就失去了效果，而事实上只要文件内容不变，hash 就不应该变化，所以正确的做法是根据文件内容生成 hash，所以我们修改一下 hash 的生成规则

这里用到另一个库 spark-md5，它可以根据文件内容计算出文件的 hash 值，另外考虑到如果上传一个超大文件，读取文件内容计算 hash 是非常耗费时间的，并且会引起 UI 的阻塞，导致页面假死状态，所以我们使用 web-worker 在 worker 线程计算 hash，这样用户仍可以在主界面正常的交互

由于实例化 web-worker 时，参数是一个 js 文件路径且不能跨域，所以我们单独创建一个 hash.js 文件放在 public 目录下，另外在 worker 中也是不允许访问 dom 的，但它提供了importScripts`函数用于导入外部脚本，通过它导入 spark-md5

// /public/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 => {
    // 新建读取器
    const reader = new FileReader();
    // 设定读取数据格式并开始读取
    reader.readAsArrayBuffer(fileChunkList[index].file);
    // 监听读取完成
    reader.onload = e => {
      count++;
      // 获取读取结果并交给spark计算hash
      spark.append(e.target.result);
      if (count === fileChunkList.length) {
        self.postMessage({
          percentage: 100,
          // 获取最终hash
          hash: spark.end()
        });
        self.close();
      } else {
        percentage += 100 / fileChunkList.length;
        self.postMessage({
          percentage
        });
        // 递归计算下一个切片
        loadNext(count);
      }
    };
  };
  loadNext(0);
};

总结
获取上传文件
文件切片后存入数组 fileChunkList.push({ file: file.slice(cur, cur + size) });
生成文件hash（非必须）
根据文件切片列表生成请求列表
并发请求
待全部请求完成后发送合并请求
文件秒传
实际是障眼法，用来欺骗用户的。

原理：在文件上传之前先计算出文件的hash，然后发送给后端进行验证，看后端是否存在这个hash，如果存在，则证明这个文件上传过，则直接提示用户秒传成功

// 切片加工（上传前预处理 为文件添加hash等）
async handleUpload() {
  if (!this.container.file) return;
  // 切片生成
  const fileChunkList = this.createFileChunk(this.container.file);
  // hash生成
  this.container.hash = await this.calculateHash(fileChunkList);

  // hash验证 (verify为后端验证接口请求)
  const { haveExisetd } = await verify(this.container.hash)
  // 判断
  if(haveExisetd) {
  	this.$message.success("秒传：上传成功") 
    return   
  } 

  this.data = fileChunkList.map(({ file }，index) => ({
    chunk: file,
    // 这里的hash为文件名 + 切片序号，也可以用md5对文件进行加密获取唯一hash值来代替文件名
    hash: this.container.hash + "-" + index
  }));
  await this.uploadChunks();
}

暂停上传
原理：将所有的切片存在一个数组中，每当一个切片上传完毕，从数组中移除，这样就可以实现用一个数组只保存上传中的文件。此外，因为要暂停上传，所以需要中断请求 axios中断请求可以利用AbortController

中断请求示例

const controller = new AbortController()
axios({
  signal: controller.signal
}).then(() => {});// 取消请求
controller.abort()

添加暂停上传功能
// 上传切片
async uploadChunks() {
 // 需要把requestList放到全局，因为要通过操控requestList来实现中断
 this.requestList = this.data
 	// 构造formData
   .map(({ chunk，hash }) => {
     const formData = new FormData();
     formData.append("chunk", chunk);
     formData.append("hash", hash);
     formData.append("filename", this.container.file.name);
     return { formData };
   })
 	// 发送请求 上传切片
   .map(async ({ formData }, index) =>
     request(formData).then(() => {
       // 将请求成功的请求剥离出requestList
       this.requestList.splice(index, 1)
     })
   );
 await Promise.all(this.requestList); // 等待全部切片上传完毕
 await merge(this.container.file.name) // 发送请求合并文件
},
// 暂停上传   
handlePause() {
	this.requestList.forEach((req) => {
        // 为每个请求新建一个AbortController实例
     	const controller = new AbortController();
        req.signal = controller.signal
        controller.abort()
    })
}

恢复上传
原理：上传切片之前，向后台发送请求，接口将已上传的切片列表返回，通过切片hash将后台已存在的切片过滤，只上传未存在的切片

// 切片加工（上传前预处理 为文件添加hash等）
async handleUpload() {
  if (!this.container.file) return;
  // 切片生成
  const fileChunkList = this.createFileChunk(this.container.file);
  // 文件hash生成
  this.container.hash = await this.calculateHash(fileChunkList);

  // hash验证 (verify为后端验证接口请求)
  const { haveExisetd, uploadedList } = await verify(this.container.hash)
  // 判断
  if(haveExisetd) {
  	this.$message.success("秒传：上传成功") 
    return   
  } 

  this.data = fileChunkList.map(({ file }，index) => ({
    chunk: file,
    // 注：这个是切片hash   这里的hash为文件名 + 切片序号，也可以用md5对文件进行加密获取唯一hash值来代替文件名
    hash: this.container.hash + "-" + index
  }));
  await this.uploadChunks(uploadedList);
}// 上传切片
async uploadChunks(uploadedList = []) {
 // 需要把requestList放到全局，因为要通过操控requestList来实现中断
 this.requestList = this.data
    // 过滤出来未上传的切片
   .filter(({ hash }) => !uploadedList.includes(hash))
 	// 构造formData
   .map(({ chunk，hash }) => {
     const formData = new FormData();
     formData.append("chunk", chunk);
     formData.append("hash", hash);
     formData.append("filename", this.container.file.name);
     return { formData };
   })
 	// 发送请求 上传切片
   .map(async ({ formData }, index) =>
     request(formData).then(() => {
       // 将请求成功的请求剥离出requestList
       this.requestList.splice(index, 1)
     })
   );
 await Promise.all(this.requestList); // 等待全部切片上传完毕
 // 合并之前添加一层验证 验证全部切片传送完毕
 if(uploadedList.length + this.requestList.length == this.data.length){
	await merge(this.container.file.name) // 发送请求合并文件
 }
},

// 暂停上传   
handlePause() {
	this.requestList.forEach((req) => {
        // 为每个请求新建一个AbortController实例
     	const controller = new AbortController();
        req.signal = controller.signal
        controller.abort()
    })
}// 恢复上传
async handleRecovery() {
    //获取已上传切片列表 (verify为后端验证接口请求)
	const { uploadedList } = await verify(this.container.hash)
    await uploadChunks(uploadedList)
}

添加功能总结
1.文件秒传其实就是一个简单的验证，把文件的hash发送给后端，后端验证是否存在该文件后将结果返回，如果存在则提示文件秒传成功

2.断点传送分为两步，暂停上传和恢复上传。暂停上传是通过获取到未上传完毕切片列表（完整切片列表剥离请求已完成的切片后形成），对列表请求进行请求中断实现的。恢复上传实质也是一层验证，在上传文件之前，将文件的hash发送给后端，后端返回已经上传完毕的切片列表，然后根据切片hash将后端返回的切片列表中的切片过滤出去，只上传未上传完成的切片。

参考文章：http://blog.ncmem.com/wordpress/2023/10/11/大文件上传的处理方法-切片上传/