文件、图片服务器

jwang2019-07-052026-01-23

FastDFS简介

FastDFS体系结构

FastDFS是一个开源的轻量级分布式文件系统，它对文件进行管理，功能包括：文件存储、文件同步、文件访问（文件上传、文件下载）等，解决了大容量存储和负载均衡的问题。特别适合以文件为载体的在线服务，如相册网站、视频网站等等。

FastDFS为互联网量身定制，充分考虑了冗余备份、负载均衡、线性扩容等机制，并注重高可用、高性能等指标，使用FastDFS很容易搭建一套高性能的文件服务器集群提供文件上传、下载等服务。

FastDFS 架构包括 Tracker server 和 Storage server。客户端请求 Tracker server 进行文件上传、下载，通过Tracker server 调度最终由 Storage server 完成文件上传和下载。

Tracker server 作用是负载均衡和调度，通过 Tracker server 在文件上传时可以根据一些策略找到Storage server 提供文件上传服务。可以将 tracker 称为追踪服务器或调度服务器。Storage server 作用是文件存储，客户端上传的文件最终存储在 Storage 服务器上，Storageserver 没有实现自己的文件系统而是利用操作系统的文件系统来管理文件。可以将storage称为存储服务器。

1559117928459

上传流程

1559117994668

客户端上传文件后存储服务器将文件 ID 返回给客户端，此文件 ID 用于以后访问该文件的索引信息。文件索引信息包括：组名，虚拟磁盘路径，数据两级目录，文件名。

1559118013272

组名：文件上传后所在的 storage 组名称，在文件上传成功后有storage 服务器返回，需要客户端自行保存。

虚拟磁盘路径：storage 配置的虚拟路径，与磁盘选项store_path*对应。如果配置了

store_path0 则是 M00，如果配置了 store_path1 则是 M01，以此类推。

数据两级目录：storage 服务器在每个虚拟磁盘路径下创建的两级目录，用于存储数据

文件。

文件名：与文件上传时不同。是由存储服务器根据特定信息生成，文件名包含：源存储

服务器 IP 地址、文件创建时间戳、文件大小、随机数和文件拓展名等信息。

FastDFS搭建

安装FastDFS镜像

我们使用Docker搭建FastDFS的开发环境,拉取镜像

docker pull morunchang/fastdfs

运行tracker

docker run -d --name tracker --net=host morunchang/fastdfs sh tracker.sh

运行storage

docker run -d --name storage --net=host -e TRACKER_IP=192.168.211.132:22122 -e GROUP_NAME=group1 morunchang/fastdfs sh storage.sh

使用的网络模式是–net=host, 192.168.211.132是宿主机的IP
group1是组名，即storage的组
如果想要增加新的storage服务器，再次运行该命令，注意更换新组名

配置Nginx

Nginx在这里主要提供对FastDFS图片访问的支持，Docker容器中已经集成了Nginx，我们需要修改nginx的配置,进入storage的容器内部，修改nginx.conf

docker exec -it storage  /bin/bash

进入后

vi /etc/nginx/conf/nginx.conf

添加以下内容

1564792264719

上图配置如下：

location ~ /M00 {
     root /data/fast_data/data;
     ngx_fastdfs_module;
}

禁止缓存：

add_header Cache-Control no-store;

退出容器

exit

重启storage容器

docker restart storage

查看启动容器docker ps

9f2391f73d97 morunchang/fastdfs "sh storage.sh" 12 minutes ago Up 12 seconds storage
e22a3c7f95ea morunchang/fastdfs "sh tracker.sh" 13 minutes ago Up 13 minutes tracker

开启启动设置

docker update --restart=always tracker
docker update --restart=always storage

文件存储微服务

创建文件管理微服务 service-file，该工程主要用于实现文件上传以及文件删除等功能。

pom.xml依赖

修改pom.xml，引入依赖

<dependency>
    <groupId>net.oschina.zcx7878</groupId>
    <artifactId>fastdfs-client-java</artifactId>
    <version>1.27.0.0</version>
</dependency>

FastDFS配置

在resources文件夹下创建fasfDFS的配置文件fdfs_client.conf

connect_timeout=60
network_timeout=60
charset=UTF-8
http.tracker_http_port=8080
tracker_server=192.168.211.132:22122

connect_timeout：连接超时时间，单位为秒。

network_timeout：通信超时时间，单位为秒。发送或接收数据时。假设在超时时间后还不能发送或接收数据，则本次网络通信失败

charset：字符集

http.tracker_http_port ：.tracker的http端口

tracker_server： tracker服务器IP和端口设置

application.yml配置

在resources文件夹下创建application.yml

spring:
  servlet:
    multipart:
      max-file-size: 10MB
      max-request-size: 10MB
  application:
    name: file
server:
  port: 18082
eureka:
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://127.0.0.1:7001/eureka
  instance:
    prefer-ip-address: true
feign:
  hystrix:
    enabled: true

max-file-size是单个文件大小，max-request-size是设置总上传的数据大小

启动类

创建启动类FileApplication

@SpringBootApplication(exclude={DataSourceAutoConfiguration.class})
@EnableEurekaClient
public class FileApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(FileApplication.class);
    }
}

这里禁止了DataSource的加载创建。

文件上传

文件信息封装

文件上传一般都有文件的名字、文件的内容、文件的扩展名、文件的md5值、文件的作者等相关属性，我们可以创建一个对象封装这些属性，代码如下：

创建com.file.FastDFSFile代码如下：

public class FastDFSFile implements Serializable {

    //文件名字
    private String name;
    //文件内容
    private byte[] content;
    //文件扩展名
    private String ext;
    //文件MD5摘要值
    private String md5;
    //文件创建作者
    private String author;

    public FastDFSFile(String name, byte[] content, String ext, String md5, String author) {
        this.name = name;
        this.content = content;
        this.ext = ext;
        this.md5 = md5;
        this.author = author;
    }

    public FastDFSFile(String name, byte[] content, String ext) {
        this.name = name;
        this.content = content;
        this.ext = ext;
    }

    public FastDFSFile() {
    }

    //..get..set..toString
}

(可选)测试文件相关操作:

package com.file.test;

import org.csource.fastdfs.*;
import org.junit.Test;

import java.io.*;
import java.net.InetSocketAddress;

public class FastdfsClientTest {
    @Test
    public void upload() throws Exception {

        //加载全局的配置文件
        ClientGlobal.init("C:\\Users\\Administrator\\IdeaProjects\\beike\\changgou\\changgou-service\\changgou-service-file\\src\\main\\resources\\fdfs_client.conf");

        //创建TrackerClient客户端对象
        TrackerClient trackerClient = new TrackerClient();
        //通过TrackerClient对象获取TrackerServer信息
        TrackerServer trackerServer = trackerClient.getConnection();
        //获取StorageClient对象
        StorageClient storageClient = new StorageClient(trackerServer, null);

        //执行文件上传
        String[] jpgs = storageClient.upload_file("C:\\Users\\Administrator\\Pictures\\5b13cd6cN8e12d4aa.jpg", "jpg", null);

        for (String jpg : jpgs) {

            System.out.println(jpg);
        }

    }

    @Test
    public void delete() throws Exception {

        //加载全局的配置文件
        ClientGlobal.init("C:\\Users\\Administrator\\IdeaProjects\\beike\\changgou\\changgou-service\\changgou-service-file\\src\\main\\resources\\fdfs_client.conf");

        //创建TrackerClient客户端对象
        TrackerClient trackerClient = new TrackerClient();
        //通过TrackerClient对象获取TrackerServer信息
        TrackerServer trackerServer = trackerClient.getConnection();
        //获取StorageClient对象
        StorageClient storageClient = new StorageClient(trackerServer, null);
        //执行文件上传

        int group1 = storageClient.delete_file("group1", "M00/00/00/wKjThF1VEiyAJ0xzAANdC6JX9KA522.jpg");
        System.out.println(group1);
    }

    @Test
    public void download() throws Exception {

        //加载全局的配置文件
        ClientGlobal.init("C:\\Users\\Administrator\\IdeaProjects\\beike\\changgou\\changgou-service\\changgou-service-file\\src\\main\\resources\\fdfs_client.conf");

        //创建TrackerClient客户端对象
        TrackerClient trackerClient = new TrackerClient();
        //通过TrackerClient对象获取TrackerServer信息
        TrackerServer trackerServer = trackerClient.getConnection();
        //获取StorageClient对象
        StorageClient storageClient = new StorageClient(trackerServer, null);
        //执行文件上传
        byte[] bytes = storageClient.download_file("group1", "M00/00/00/wKjThF1VFfKAJRJDAANdC6JX9KA980.jpg");

        File file = new File("D:\\ceshi\\1234.jpg");

        FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(file);

        BufferedOutputStream bufferedOutputStream = new BufferedOutputStream(fileOutputStream);

        bufferedOutputStream.write(bytes);

        bufferedOutputStream.close();

        fileOutputStream.close();
    }

    //获取文件的信息数据
    @Test
    public void getFileInfo() throws Exception {
        //加载全局的配置文件
        ClientGlobal.init("C:\\Users\\Administrator\\IdeaProjects\\beike\\changgou\\changgou-service\\changgou-service-file\\src\\main\\resources\\fdfs_client.conf");

        //创建TrackerClient客户端对象
        TrackerClient trackerClient = new TrackerClient();
        //通过TrackerClient对象获取TrackerServer信息
        TrackerServer trackerServer = trackerClient.getConnection();
        //获取StorageClient对象
        StorageClient storageClient = new StorageClient(trackerServer, null);
        //执行文件上传

        FileInfo group1 = storageClient.get_file_info("group1", "M00/00/00/wKjThF1VFfKAJRJDAANdC6JX9KA980.jpg");

        System.out.println(group1);

    } 


}

文件操作

创建com.util.FastDFSClient类,在该类中实现FastDFS信息获取以及文件的相关操作，代码如下：

(1)初始化Tracker信息

在com.util.FastDFSClient类中初始化Tracker信息,在类中添加如下静态块：

/***
 * 初始化tracker信息
 */
static {
    try {
        //获取tracker的配置文件fdfs_client.conf的位置
        String filePath = new ClassPathResource("fdfs_client.conf").getPath();
        //加载tracker配置信息
        ClientGlobal.init(filePath);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

(2)文件上传

在类中添加如下方法实现文件上传：

/****
 * 文件上传
 * @param file : 要上传的文件信息封装->FastDFSFile
 * @return String[]
 *          1:文件上传所存储的组名
 *          2:文件存储路径
 */
public static String[] upload(FastDFSFile file){
    //获取文件作者
    NameValuePair[] meta_list = new NameValuePair[1];
    meta_list[0] =new NameValuePair(file.getAuthor());

    /***
     * 文件上传后的返回值
     * uploadResults[0]:文件上传所存储的组名，例如:group1
     * uploadResults[1]:文件存储路径,例如：M00/00/00/wKjThF0DBzaAP23MAAXz2mMp9oM26.jpeg
     */
    String[] uploadResults = null;
    try {
        //创建TrackerClient客户端对象
        TrackerClient trackerClient = new TrackerClient();
        //通过TrackerClient对象获取TrackerServer信息
        TrackerServer trackerServer = trackerClient.getConnection();
        //获取StorageClient对象
        StorageClient storageClient = new StorageClient(trackerServer, null);
        //执行文件上传
        uploadResults = storageClient.upload_file(file.getContent(), file.getExt(), meta_list);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return uploadResults;
}

(3)获取文件信息

在类中添加如下方法实现获取文件信息：

/***
 * 获取文件信息
 * @param groupName:组名
 * @param remoteFileName：文件存储完整名
 */
public static FileInfo getFile(String groupName,String remoteFileName){
    try {
        //创建TrackerClient对象
        TrackerClient trackerClient = new TrackerClient();
        //通过TrackerClient获得TrackerServer信息
        TrackerServer trackerServer =trackerClient.getConnection();
        //通过TrackerServer获取StorageClient对象
        StorageClient storageClient = new StorageClient(trackerServer,null);
        //获取文件信息
        return storageClient.get_file_info(groupName,remoteFileName);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return null;
}

(4)文件下载

在类中添加如下方法实现文件下载：

//下载图片
   public static byte[] downFile(String groupName, String remoteFileName) throws Exception {
       //1.创建一个配置文件 用于填写服务端的ip和端口
       //2.加载配置文件 建立链接
       // ClientGlobal.init("C:\\Users\\admin\\IdeaProjects\\98\\changgou98\\changgou-parent\\changgou-service\\changgou-service-file\\src\\main\\resources\\fdfs_client.conf");
       //3.创建trackerClient
       TrackerClient trackerClient = new TrackerClient();
       //4.根据trackerclient获取到链接对象 trackerServer
       TrackerServer trackerServer = trackerClient.getConnection();
       //5.创建storageServer对象 设置null

       //6.创建stroageClient --->提供了很多的操作图片的API的代码（上传图片，下载 ，删除）
       StorageClient storageClient = new StorageClient(trackerServer, null);

       //7.下在图片
       //参数1 指定要下载的组名
       //参数2 指定要下载的远程文件路径
       byte[] group1s = storageClient.download_file(groupName, remoteFileName);
       return group1s;
   }

(5)文件删除实现

/***
 * 文件删除实现
 * @param groupName:组名
 * @param remoteFileName：文件存储完整名
 */
//删除图片
    public static boolean deleteFile(String groupName, String remoteFileName) throws Exception {
        //1.创建一个配置文件 用于填写服务端的ip和端口
        //2.加载配置文件 建立链接
        //ClientGlobal.init("C:\\Users\\admin\\IdeaProjects\\98\\changgou98\\changgou-parent\\changgou-service\\changgou-service-file\\src\\main\\resources\\fdfs_client.conf");
        //3.创建trackerClient
        TrackerClient trackerClient = new TrackerClient();
        //4.根据trackerclient获取到链接对象 trackerServer
        TrackerServer trackerServer = trackerClient.getConnection();
        //5.创建storageServer对象 设置null

        //6.创建stroageClient --->提供了很多的操作图片的API的代码（上传图片，下载 ，删除）
        StorageClient storageClient = new StorageClient(trackerServer, null);
        int group1 = storageClient.delete_file(groupName, remoteFileName);
        if (group1 == 0) {
            return true;
        } else {
            return false;
        }
    }

(6)获取组信息

/***
 * 获取组信息
 * @param groupName :组名
 */
public static StorageServer getStorages(String groupName){
    try {
        //创建TrackerClient对象
        TrackerClient trackerClient = new TrackerClient();
        //通过TrackerClient获取TrackerServer对象
        TrackerServer trackerServer = trackerClient.getConnection();
        //通过trackerClient获取Storage组信息
        return trackerClient.getStoreStorage(trackerServer,groupName);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return null;
}

(7)根据文件组名和文件存储路径获取Storage服务的IP、端口信息

/***
 * 根据文件组名和文件存储路径获取Storage服务的IP、端口信息
 * @param groupName :组名
 * @param remoteFileName ：文件存储完整名
 */
public static ServerInfo[] getServerInfo(String groupName, String remoteFileName){
    try {
        //创建TrackerClient对象
        TrackerClient trackerClient = new TrackerClient();
        //通过TrackerClient获取TrackerServer对象
        TrackerServer trackerServer = trackerClient.getConnection();
        //获取服务信息
        return trackerClient.getFetchStorages(trackerServer,groupName,remoteFileName);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return null;
}

(8)获取Tracker服务地址

/***
 * 获取Tracker服务地址
 */
public static String getTrackerUrl(){
    try {
        //创建TrackerClient对象
        TrackerClient trackerClient = new TrackerClient();
        //通过TrackerClient获取TrackerServer对象
        TrackerServer trackerServer = trackerClient.getConnection();
        //获取Tracker地址
        return "http://"+trackerServer.getInetSocketAddress().getHostString()+":"+ClientGlobal.getG_tracker_http_port();
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return null;
}

(9)优化

我们可以发现，上面所有方法中都会涉及到获取TrackerServer或者StorageClient，我们可以把它们单独抽取出去，分别在类中添加如下2个方法：

/***
 * 获取TrackerServer
 */
public static TrackerServer getTrackerServer() throws Exception{
    //创建TrackerClient对象
    TrackerClient trackerClient = new TrackerClient();
    //通过TrackerClient获取TrackerServer对象
    TrackerServer trackerServer = trackerClient.getConnection();
    return trackerServer;
}

/***
 * 获取StorageClient
 * @return
 * @throws Exception
 */
public static StorageClient getStorageClient() throws Exception{
    //获取TrackerServer
    TrackerServer trackerServer = getTrackerServer();
    //通过TrackerServer创建StorageClient
    StorageClient storageClient = new StorageClient(trackerServer,null);
    return storageClient;
}

修改其他方法，在需要使用TrackerServer和StorageClient的时候，直接调用上面的方法,完整代码如下：

package com.file.util;

import com.file.FastDFSFile;
import org.csource.common.MyException;
import org.csource.common.NameValuePair;
import org.csource.fastdfs.ClientGlobal;
import org.csource.fastdfs.StorageClient;
import org.csource.fastdfs.TrackerClient;
import org.csource.fastdfs.TrackerServer;
import org.springframework.core.io.ClassPathResource;

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

/**
 * @author ljh
 * @version 1.0
 * @date 2020/9/22 11:57
 * @description 标题
 * @package com.file.util
 */
public class FastDFSClient {
    static {
        try {
            ClassPathResource resource = new ClassPathResource("fdfs_client.conf");
            ClientGlobal.init(resource.getPath());
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (MyException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    //上传图片
    public static String[] upload(FastDFSFile file) throws Exception {
        //1.创建一个配置文件 用于填写服务端的ip和端口
        //2.加载配置文件 建立链接
        //3.创建trackerClient
        TrackerClient trackerClient = new TrackerClient();
        //4.根据trackerclient获取到链接对象 trackerServer
        TrackerServer trackerServer = trackerClient.getConnection();
        //5.创建storageServer对象 设置null

        //6.创建stroageClient --->提供了很多的操作图片的API的代码（上传图片，下载 ，删除）
        StorageClient storageClient = new StorageClient(trackerServer, null);
        //参数1 指定要上传图片的本地的图片的绝对路径
        //参数2 指定要上传图片的图片的扩展名（jpg/png）不要带点
        //参数3 指定元数据 指的是 图片的高度 日期，像素......    可以不给，
        NameValuePair[] meta_list = new NameValuePair[]{
                //像素 高度  大小
                new NameValuePair(file.getName())
        };

        String[] jpgs = storageClient.upload_file(file.getContent(), file.getExt(), meta_list);
        return jpgs;
    }

    //下载图片
    public static byte[] downFile(String groupName, String remoteFileName) throws Exception {
        //1.创建一个配置文件 用于填写服务端的ip和端口
        //2.加载配置文件 建立链接
        // ClientGlobal.init("C:\\Users\\admin\\IdeaProjects\\98\\changgou98\\changgou-parent\\changgou-service\\changgou-service-file\\src\\main\\resources\\fdfs_client.conf");
        //3.创建trackerClient
        TrackerClient trackerClient = new TrackerClient();
        //4.根据trackerclient获取到链接对象 trackerServer
        TrackerServer trackerServer = trackerClient.getConnection();
        //5.创建storageServer对象 设置null

        //6.创建stroageClient --->提供了很多的操作图片的API的代码（上传图片，下载 ，删除）
        StorageClient storageClient = new StorageClient(trackerServer, null);

        //7.下在图片
        //参数1 指定要下载的组名
        //参数2 指定要下载的远程文件路径
        byte[] group1s = storageClient.download_file(groupName, remoteFileName);
        return group1s;
    }

    //删除图片
    public static boolean deleteFile(String groupName, String remoteFileName) throws Exception {
        //1.创建一个配置文件 用于填写服务端的ip和端口
        //2.加载配置文件 建立链接
        //ClientGlobal.init("C:\\Users\\admin\\IdeaProjects\\98\\changgou98\\changgou-parent\\changgou-service\\changgou-service-file\\src\\main\\resources\\fdfs_client.conf");
        //3.创建trackerClient
        TrackerClient trackerClient = new TrackerClient();
        //4.根据trackerclient获取到链接对象 trackerServer
        TrackerServer trackerServer = trackerClient.getConnection();
        //5.创建storageServer对象 设置null

        //6.创建stroageClient --->提供了很多的操作图片的API的代码（上传图片，下载 ，删除）
        StorageClient storageClient = new StorageClient(trackerServer, null);
        int group1 = storageClient.delete_file(groupName, remoteFileName);
        if (group1 == 0) {
            return true;
        } else {
            return false;
        }
    }
    //获取图片的信息 //todo
}

文件上传

创建一个FileController，在该控制器中实现文件上传操作，代码如下：

@RestController
public class FileController {
    @Value("${pic.url}")
    private String picPath;

    //1.请求路径
    //2.参数
    //3.返回值

    /**
     * 图片上传
     *
     * @param file
     * @return
     */
    @PostMapping("/upload")
    public String upload(MultipartFile file) {
        try {
            if (!file.isEmpty()) {
                //1.获取到文件本身的字节数组
                byte[] content = file.getBytes();
                //2.获取文件的名称 --》获取图片的后缀
                String name = file.getOriginalFilename();//1234.jpg
                //3.上传到fastdfs上
                //[0] =group1
                //[1] =M00/00/00/wKjThF-qeNyATiVHAAAl8vdCW2Y824.png
                String[] upload = FastDFSClient.upload(new FastDFSFile(
                        name,//文件名
                        content,//文件的本身的字节数组
                        StringUtils.getFilenameExtension(name)
                        ));
                //4.拼接Ulr
                // http://192.168.211.132:8080/group1/M00/00/00/wKjThF-qeNyATiVHAAAl8vdCW2Y824.png
                String realPath = picPath+"/"+upload[0]+"/"+upload[1];

                //5.返回url给页面
                return realPath;
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }

        return null;
    }
}

配置：yaml

1604994284489

Postman测试文件上传

步骤：

1、选择post请求方式，输入请求地址 http://localhost:18082/upload

2、填写Headers

Key：Content-Type
Value：multipart/form-data

3、填写body

选择form-data 然后选择文件file 点击添加文件，最后发送即可。

1560479823539

访问http://192.168.211.132:8080/group1/M00/00/00/wKjThF0DBzaAP23MAAXz2mMp9oM26.jpeg如下图

1560479928441

注意，这里每次访问的端口是8080端口，访问的端口其实是storage容器的nginx端口，如果想修改该端口可以直接进入到storage容器，然后修改即可。

docker exec -it storage  /bin/bash
vi /etc/nginx/conf/nginx.conf

1564181128575

修改后重启storage即可根据自己修改的端口访问图片了。