媒资管理

5 上传视频

5.1 需求分析

1、教学机构人员进入媒资管理列表查询自己上传的媒资文件。
点击“媒资管理”

进入媒资管理列表页面查询本机构上传的媒资文件。

2、教育机构用户在"媒资管理"页面中点击 “上传视频” 按钮。

点击“上传视频”打开上传页面

3、选择要上传的文件，自动执行文件上传。

4、视频上传成功会自动处理，处理完成可以预览视频。

5.2 断点续传技术

5.2.1 什么是断点续传

通常视频文件都比较大，所以对于媒资系统上传文件的需求要满足大文件的上传要求。http协议本身对上传文件大小没有限制，但是客户的网络环境质量、电脑硬件环境等参差不齐，如果一个大文件快上传完了网断了没有上传完成，需要客户重新上传，用户体验非常差，所以对于大文件上传的要求最基本的是断点续传。
什么是断点续传：
引用百度百科：断点续传指的是在下载或上传时，将下载或上传任务（一个文件或一个压缩包）人为的划分为几个部分，每一个部分采用一个线程进行上传或下载，如果碰到网络故障，可以从已经上传或下载的部分开始继续上传下载未完成的部分，而没有必要从头开始上传下载，断点续传可以提高节省操作时间，提高用户体验性。
断点续传流程如下图：

流程如下：
1、前端上传前先把文件分成块
2、一块一块的上传，上传中断后重新上传，已上传的分块则不用再上传
3、各分块上传完成最后在服务端合并文件

5.2.2 分块与合并测试

为了更好的理解文件分块上传的原理，下边用java代码测试文件的分块与合并。
文件分块的流程如下：
1、获取源文件长度
2、根据设定的分块文件的大小计算出块数
3、从源文件读数据依次向每一个块文件写数据。
测试代码如下：

Java
package com.xuecheng.media;import org.apache.commons.codec.digest.DigestUtils;
import org.apache.commons.io.IOUtils;
import org.junit.jupiter.api.Test;import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.RandomAccessFile;
import java.util.*;/*** @author Mr.M* @version 1.0* @description 大文件处理测试* @date 2022/9/13 9:21*/
public class BigFileTest {//测试文件分块方法@Testpublic void testChunk() throws IOException {File sourceFile = new File("d:/develop/bigfile_test/nacos.mp4");String chunkPath = "d:/develop/bigfile_test/chunk/";File chunkFolder = new File(chunkPath);if (!chunkFolder.exists()) {chunkFolder.mkdirs();}//分块大小long chunkSize = 1024 * 1024 * 1;//分块数量long chunkNum = (long) Math.ceil(sourceFile.length() * 1.0 / chunkSize);System.out.println("分块总数："+chunkNum);//缓冲区大小byte[] b = new byte[1024];//使用RandomAccessFile访问文件RandomAccessFile raf_read = new RandomAccessFile(sourceFile, "r");//分块for (int i = 0; i < chunkNum; i++) {//创建分块文件File file = new File(chunkPath + i);if(file.exists()){file.delete();}boolean newFile = file.createNewFile();if (newFile) {//向分块文件中写数据RandomAccessFile raf_write = new RandomAccessFile(file, "rw");int len = -1;while ((len = raf_read.read(b)) != -1) {raf_write.write(b, 0, len);if (file.length() >= chunkSize) {break;}}raf_write.close();System.out.println("完成分块"+i);}}raf_read.close();}}

文件合并流程：
1、找到要合并的文件并按文件合并的先后进行排序。
2、创建合并文件
3、依次从合并的文件中读取数据向合并文件写入数
文件合并的测试代码 ：

Java//测试文件合并方法@Testpublic void testMerge() throws IOException {//块文件目录File chunkFolder = new File("d:/develop/bigfile_test/chunk/");//原始文件File originalFile = new File("d:/develop/bigfile_test/nacos.mp4");//合并文件File mergeFile = new File("d:/develop/bigfile_test/nacos01.mp4");if (mergeFile.exists()) {mergeFile.delete();}//创建新的合并文件mergeFile.createNewFile();//用于写文件RandomAccessFile raf_write = new RandomAccessFile(mergeFile, "rw");//指针指向文件顶端raf_write.seek(0);//缓冲区byte[] b = new byte[1024];//分块列表File[] fileArray = chunkFolder.listFiles();// 转成集合，便于排序List<File> fileList = Arrays.asList(fileArray);// 从小到大排序Collections.sort(fileList, new Comparator<File>() {@Overridepublic int compare(File o1, File o2) {return Integer.parseInt(o1.getName()) - Integer.parseInt(o2.getName());}});//合并文件for (File chunkFile : fileList) {RandomAccessFile raf_read = new RandomAccessFile(chunkFile, "rw");int len = -1;while ((len = raf_read.read(b)) != -1) {raf_write.write(b, 0, len);}raf_read.close();}raf_write.close();//校验文件try (FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(originalFile);FileInputStream mergeFileStream = new FileInputStream(mergeFile);) {//取出原始文件的md5String originalMd5 = DigestUtils.md5Hex(fileInputStream);//取出合并文件的md5进行比较String mergeFileMd5 = DigestUtils.md5Hex(mergeFileStream);if (originalMd5.equals(mergeFileMd5)) {System.out.println("合并文件成功");} else {System.out.println("合并文件失败");}}}

5.2.3 视频上传流程

下图是上传视频的整体流程：

1、前端对文件进行分块。
2、前端上传分块文件前请求媒资服务检查文件是否存在，如果已经存在则不再上传。
3、如果分块文件不存在则前端开始上传
4、前端请求媒资服务上传分块。
5、媒资服务将分块上传至MinIO。
6、前端将分块上传完毕请求媒资服务合并分块。
7、媒资服务判断分块上传完成则请求MinIO合并文件。
8、合并完成校验合并后的文件是否完整，如果不完整则删除文件。

5.2.4 minio合并文件测试

1、将分块文件上传至minio

Java
//将分块文件上传至minio
@Test
public void uploadChunk(){String chunkFolderPath = "D:\\develop\\upload\\chunk\\";File chunkFolder = new File(chunkFolderPath);//分块文件File[] files = chunkFolder.listFiles();//将分块文件上传至miniofor (int i = 0; i < files.length; i++) {try {UploadObjectArgs uploadObjectArgs = UploadObjectArgs.builder().bucket("testbucket").object("chunk/" + i).filename(files[i].getAbsolutePath()).build();minioClient.uploadObject(uploadObjectArgs);System.out.println("上传分块成功"+i);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}}

2、通过minio的合并文件

Java
//合并文件，要求分块文件最小5M
@Test
public void test_merge() throws Exception {List<ComposeSource> sources = Stream.iterate(0, i -> ++i).limit(6).map(i -> ComposeSource.builder().bucket("testbucket").object("chunk/".concat(Integer.toString(i))).build()).collect(Collectors.toList());ComposeObjectArgs composeObjectArgs = ComposeObjectArgs.builder().bucket("testbucket").object("merge01.mp4").sources(sources).build();minioClient.composeObject(composeObjectArgs);}
//清除分块文件
@Test
public void test_removeObjects(){//合并分块完成将分块文件清除List<DeleteObject> deleteObjects = Stream.iterate(0, i -> ++i).limit(6).map(i -> new DeleteObject("chunk/".concat(Integer.toString(i)))).collect(Collectors.toList());RemoveObjectsArgs removeObjectsArgs = RemoveObjectsArgs.builder().bucket("testbucket").objects(deleteObjects).build();Iterable<Result<DeleteError>> results = minioClient.removeObjects(removeObjectsArgs);results.forEach(r->{DeleteError deleteError = null;try {deleteError = r.get();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}});
}

使用minio合并文件报错：java.lang.IllegalArgumentException: source testbucket/chunk/0: size 1048576 must be greater than 5242880
minio合并文件默认分块最小5M，我们将分块改为5M再次测试。

5.3 接口定义

根据上传视频流程，定义接口，与前端的约定是操作成功返回{code:0}否则返回{code:-1}
从课程资料中拷贝RestResponse.java类到base工程下的model包下。
定义接口如下：

Java
package com.xuecheng.media.api;import com.j256.simplemagic.ContentInfo;
import com.j256.simplemagic.ContentInfoUtil;
import com.xuecheng.base.model.RestResponse;
import com.xuecheng.media.model.dto.UploadFileParamsDto;
import com.xuecheng.media.service.MediaFileService;
import io.swagger.annotations.Api;
import io.swagger.annotations.ApiOperation;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;
import org.springframework.web.multipart.MultipartFile;/*** @author Mr.M* @version 1.0* @description 大文件上传接口* @date 2022/9/6 11:29*/
@Api(value = "大文件上传接口", tags = "大文件上传接口")
@RestController
public class BigFilesController {@ApiOperation(value = "文件上传前检查文件")@PostMapping("/upload/checkfile")public RestResponse<Boolean> checkfile(@RequestParam("fileMd5") String fileMd5) throws Exception {return null;}@ApiOperation(value = "分块文件上传前的检测")@PostMapping("/upload/checkchunk")public RestResponse<Boolean> checkchunk(@RequestParam("fileMd5") String fileMd5,@RequestParam("chunk") int chunk) throws Exception {return null;}@ApiOperation(value = "上传分块文件")@PostMapping("/upload/uploadchunk")public RestResponse uploadchunk(@RequestParam("file") MultipartFile file,@RequestParam("fileMd5") String fileMd5,@RequestParam("chunk") int chunk) throws Exception {return null;}@ApiOperation(value = "合并文件")@PostMapping("/upload/mergechunks")public RestResponse mergechunks(@RequestParam("fileMd5") String fileMd5,@RequestParam("fileName") String fileName,@RequestParam("chunkTotal") int chunkTotal) throws Exception {return null;}}

5.4 上传分块开发

5.4.1 DAO开发

向媒资数据库的文件表插入记录，使用自动生成的Mapper接口即可满足要求。

5.4.2 Service开发

5.4.2.1 检查文件和分块

接口完成进行接口实现，首先实现检查文件方法和检查分块方法。
在MediaFileService中定义service接口如下：

Java
/*** @description 检查文件是否存在* @param fileMd5 文件的md5* @return com.xuecheng.base.model.RestResponse<java.lang.Boolean> false不存在，true存在* @author Mr.M* @date 2022/9/13 15:38
*/
public RestResponse<Boolean> checkFile(String fileMd5);/*** @description 检查分块是否存在* @param fileMd5  文件的md5* @param chunkIndex  分块序号* @return com.xuecheng.base.model.RestResponse<java.lang.Boolean> false不存在，true存在* @author Mr.M* @date 2022/9/13 15:39
*/
public RestResponse<Boolean> checkChunk(String fileMd5, int chunkIndex);

service接口实现方法：

@Override
public RestResponse<Boolean> checkFile(String fileMd5) {//查询文件信息MediaFiles mediaFiles = mediaFilesMapper.selectById(fileMd5);if (mediaFiles != null) {//桶String bucket = mediaFiles.getBucket();//存储目录String filePath = mediaFiles.getFilePath();//文件流InputStream stream = null;try {stream = minioClient.getObject(GetObjectArgs.builder().bucket(bucket).object(filePath).build());if (stream != null) {//文件已存在return RestResponse.success(true);}} catch (Exception e) {}}//文件不存在return RestResponse.success(false);
}@Override
public RestResponse<Boolean> checkChunk(String fileMd5, int chunkIndex) {//得到分块文件目录String chunkFileFolderPath = getChunkFileFolderPath(fileMd5);//得到分块文件的路径String chunkFilePath = chunkFileFolderPath + chunkIndex;//文件流InputStream fileInputStream = null;try {fileInputStream = minioClient.getObject(GetObjectArgs.builder().bucket(bucket_videoFiles).object(chunkFilePath).build());if (fileInputStream != null) {//分块已存在return RestResponse.success(true);}} catch (Exception e) {}//分块未存在return RestResponse.success(false);
}//得到分块文件的目录
private String getChunkFileFolderPath(String fileMd5) {return fileMd5.substring(0, 1) + "/" + fileMd5.substring(1, 2) + "/" + fileMd5 + "/" + "chunk" + "/";
}

5.4.2.2 上传分块

定义service接口

Java
/*** @description 上传分块* @param fileMd5  文件md5* @param chunk  分块序号* @param bytes  文件字节* @return com.xuecheng.base.model.RestResponse* @author Mr.M* @date 2022/9/13 15:50
*/
public RestResponse uploadChunk(String fileMd5,int chunk,byte[] bytes);

接口实现：

Java@Override
public RestResponse uploadChunk(String fileMd5, int chunk, byte[] bytes) {//得到分块文件的目录路径String chunkFileFolderPath = getChunkFileFolderPath(fileMd5);//得到分块文件的路径String chunkFilePath = chunkFileFolderPath + chunk;try {//将文件存储至minIOaddMediaFilesToMinIO(bytes, bucket_videoFiles,chunkFilePath);return RestResponse.success(true);} catch (Exception ex) {ex.printStackTrace();log.debug("上传分块文件:{},失败:{}",chunkFilePath,e.getMessage());}return RestResponse.validfail(false,"上传分块失败");
}

5.4.2.3 上传分块测试

完善接口层：

Java
@ApiOperation(value = "文件上传前检查文件")
@PostMapping("/upload/checkfile")
public RestResponse<Boolean> checkfile(@RequestParam("fileMd5") String fileMd5
) throws Exception {return mediaFileService.checkFile(fileMd5);
}@ApiOperation(value = "分块文件上传前的检测")
@PostMapping("/upload/checkchunk")
public RestResponse<Boolean> checkchunk(@RequestParam("fileMd5") String fileMd5,@RequestParam("chunk") int chunk) throws Exception {return mediaFileService.checkChunk(fileMd5,chunk);
}@ApiOperation(value = "上传分块文件")
@PostMapping("/upload/uploadchunk")
public RestResponse uploadchunk(@RequestParam("file") MultipartFile file,@RequestParam("fileMd5") String fileMd5,@RequestParam("chunk") int chunk) throws Exception {//创建临时文件File tempFile = File.createTempFile("minio", "temp");//上传的文件拷贝到临时文件file.transferTo(tempFile);//文件路径String absolutePath = tempFile.getAbsolutePath();return mediaFileService.uploadChunk(fileMd5,chunk,absolutePath);
}

启动前端工程，进入上传视频界面进行前后端联调测试。

前端对文件分块的大小为5MB，SpringBoot web默认上传文件的大小限制为1MB，这里需要在media-api工程修改配置如下：

spring:servlet:multipart:max-file-size: 50MBmax-request-size: 50MB

max-file-size：单个文件的大小限制
Max-request-size: 单次请求的大小限制

5.5 合并分块开发

5.5.1 service开发

定义service接口：

/*** @description 合并分块* @param companyId  机构id* @param fileMd5  文件md5* @param chunkTotal 分块总和* @param uploadFileParamsDto 文件信息* @return com.xuecheng.base.model.RestResponse* @author Mr.M* @date 2022/9/13 15:56*/
public RestResponse mergechunks(Long companyId,String fileMd5,int chunkTotal,UploadFileParamsDto uploadFileParamsDto);

service实现：

Java
@Override
public RestResponse mergechunks(Long companyId, String fileMd5, int chunkTotal, UploadFileParamsDto uploadFileParamsDto) {//=====获取分块文件路径=====String chunkFileFolderPath = getChunkFileFolderPath(fileMd5);//组成将分块文件路径组成 List<ComposeSource>List<ComposeSource> sourceObjectList = Stream.iterate(0, i -> ++i).limit(chunkTotal).map(i -> ComposeSource.builder().bucket(bucket_videoFiles).object(chunkFileFolderPath.concat(Integer.toString(i))).build()).collect(Collectors.toList());//=====合并=====//文件名称String fileName = uploadFileParamsDto.getFilename();//文件扩展名String extName = fileName.substring(fileName.lastIndexOf("."));//合并文件路径String mergeFilePath = getFilePathByMd5(fileMd5, extName);try {//合并文件ObjectWriteResponse response = minioClient.composeObject(ComposeObjectArgs.builder().bucket(bucket_videoFiles).object(mergeFilePath).sources(sourceObjectList).build());log.debug("合并文件成功:{}",mergeFilePath);} catch (Exception e) {log.debug("合并文件失败,fileMd5:{},异常:{}",fileMd5,e.getMessage(),e);return RestResponse.validfail(false, "合并文件失败。");}// ====验证md5====File minioFile = downloadFileFromMinIO(bucket_videoFiles,mergeFilePath);if(minioFile == null){log.debug("下载合并后文件失败,mergeFilePath:{}",mergeFilePath);return RestResponse.validfail(false, "下载合并后文件失败。");}try (InputStream newFileInputStream = new FileInputStream(minioFile)) {//minio上文件的md5值String md5Hex = DigestUtils.md5Hex(newFileInputStream);//比较md5值，不一致则说明文件不完整if(!fileMd5.equals(md5Hex)){return RestResponse.validfail(false, "文件合并校验失败，最终上传失败。");}//文件大小uploadFileParamsDto.setFileSize(minioFile.length());}catch (Exception e){log.debug("校验文件失败,fileMd5:{},异常:{}",fileMd5,e.getMessage(),e);return RestResponse.validfail(false, "文件合并校验失败，最终上传失败。");}finally {if(minioFile!=null){minioFile.delete();}}//文件入库currentProxy.addMediaFilesToDb(companyId,fileMd5,uploadFileParamsDto,bucket_videoFiles,mergeFilePath);//=====清除分块文件=====clearChunkFiles(chunkFileFolderPath,chunkTotal);return RestResponse.success(true);
}/*** 从minio下载文件* @param bucket 桶* @param objectName 对象名称* @return 下载后的文件*/
public File downloadFileFromMinIO(String bucket,String objectName){//临时文件File minioFile = null;FileOutputStream outputStream = null;try{InputStream stream = minioClient.getObject(GetObjectArgs.builder().bucket(bucket).object(objectName).build());//创建临时文件minioFile=File.createTempFile("minio", ".merge");outputStream = new FileOutputStream(minioFile);IOUtils.copy(stream,outputStream);return minioFile;} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}finally {if(outputStream!=null){try {outputStream.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}return null;
}
/*** 得到合并后的文件的地址* @param fileMd5 文件id即md5值* @param fileExt 文件扩展名* @return*/
private String getFilePathByMd5(String fileMd5,String fileExt){return   fileMd5.substring(0,1) + "/" + fileMd5.substring(1,2) + "/" + fileMd5 + "/" +fileMd5 +fileExt;
}/*** 清除分块文件* @param chunkFileFolderPath 分块文件路径* @param chunkTotal 分块文件总数*/
private void clearChunkFiles(String chunkFileFolderPath,int chunkTotal){try {List<DeleteObject> deleteObjects = Stream.iterate(0, i -> ++i).limit(chunkTotal).map(i -> new DeleteObject(chunkFileFolderPath.concat(Integer.toString(i)))).collect(Collectors.toList());RemoveObjectsArgs removeObjectsArgs = RemoveObjectsArgs.builder().bucket("video").objects(deleteObjects).build();Iterable<Result<DeleteError>> results = minioClient.removeObjects(removeObjectsArgs);results.forEach(r->{DeleteError deleteError = null;try {deleteError = r.get();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();log.error("清楚分块文件失败,objectname:{}",deleteError.objectName(),e);}});} catch (Exception e) {e.printStackTrace();log.error("清楚分块文件失败,chunkFileFolderPath:{}",chunkFileFolderPath,e);}
}

5.4.3 接口层完善

下边完善接口层

Java
@ApiOperation(value = "文件上传前检查文件")
@PostMapping("/upload/checkfile")
public RestResponse<Boolean> checkfile(@RequestParam("fileMd5") String fileMd5
) throws Exception {return mediaFileService.checkFile(fileMd5);
}@ApiOperation(value = "分块文件上传前的检测")
@PostMapping("/upload/checkchunk")
public RestResponse<Boolean> checkchunk(@RequestParam("fileMd5") String fileMd5,@RequestParam("chunk") int chunk) throws Exception {return mediaFileService.checkChunk(fileMd5,chunk);
}@ApiOperation(value = "上传分块文件")
@PostMapping("/upload/uploadchunk")
public RestResponse uploadchunk(@RequestParam("file") MultipartFile file,@RequestParam("fileMd5") String fileMd5,@RequestParam("chunk") int chunk) throws Exception {return mediaFileService.uploadChunk(fileMd5,chunk,file.getBytes());
}@ApiOperation(value = "合并文件")
@PostMapping("/upload/mergechunks")
public RestResponse mergechunks(@RequestParam("fileMd5") String fileMd5,@RequestParam("fileName") String fileName,@RequestParam("chunkTotal") int chunkTotal) throws Exception {Long companyId = 1232141425L;UploadFileParamsDto uploadFileParamsDto = new UploadFileParamsDto();uploadFileParamsDto.setFileType("001002");uploadFileParamsDto.setTags("课程视频");uploadFileParamsDto.setRemark("");uploadFileParamsDto.setFilename(fileName);return mediaFileService.mergechunks(companyId,fileMd5,chunkTotal,uploadFileParamsDto);}

5.5.2 合并分块测试

下边进行前后端联调：
1、上传一个视频测试合并分块的执行逻辑
进入service方法逐行跟踪。
2、断点续传测试
上传一部分后，停止刷新浏览器再重新上传，通过浏览器日志发现已经上传过的分块不再重新上传

5.6其它问题

5.6.1 分块文件清理问题

上传一个文件进行分块上传，上传一半不传了，之前上传到minio的分块文件要清理吗？怎么做的？
1、在数据库中有一张文件表记录minio中存储的文件信息。
2、文件开始上传时会写入文件表，状态为上传中，上传完成会更新状态为上传完成。
3、当一个文件传了一半不再上传了说明该文件没有上传完成，会有定时任务去查询文件表中的记录，如果文件未上传完成则删除minio中没有上传成功的文件目录。