news 2026/2/25 16:16:15

工程建筑行业网页开发，JAVA如何支持超大文件的分块？

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张小明

前端开发工程师

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文章封面图
工程建筑行业网页开发，JAVA如何支持超大文件的分块？

大文件传输系统解决方案 - 超时代软件技术方案

项目背景分析

作为天津某软件公司项目负责人，我们迫切需要一套稳定、高效的大文件传输解决方案，满足以下核心需求：

  • 支持单文件100GB以上传输
  • 完整的文件夹结构保留与传输
  • 高可靠性的断点续传机制
  • 企业级加密传输与存储
  • 多平台、多浏览器兼容性
  • 与现有JSP/SpringBoot技术栈无缝集成

技术架构设计

整体架构

采用分层架构设计，确保系统高可用性和扩展性：

[客户端] → [负载均衡] → [Web服务层] → [业务逻辑层] → [文件存储层] ↓ [数据库集群]

关键技术选型

  1. 前端技术栈：

    • 核心框架：Vue2/Vue3/React兼容适配层
    • 上传组件：基于WebSocket的自研组件
    • 加密模块：WebCrypto API + 国密SM4 polyfill

  2. 后端技术栈：

    • 基础框架：Spring Boot + JSP混合支持
    • 文件处理：Netty高性能IO框架
    • 分片存储：自定义分布式文件索引系统
    • 加密模块：BouncyCastle安全提供商

  3. 存储方案：

    • 阿里云OSS直传+断点续传协议
    • 本地缓存加速层
    • 分布式文件元数据库

核心功能实现代码示例

前端关键代码 (Vue2示例)

// 文件分片上传组件exportdefault{data(){return{chunkSize:5*1024*1024,// 5MB分片maxConcurrent:3,// 并发数fileQueue:[],encryptionType:'SM4'// 默认国密加密}},methods:{asynchandleFolderUpload(folder){// 递归处理文件夹结构consttraverse=async(entry,path='')=>{if(entry.isFile){awaitthis.uploadFile(awaitgetFile(entry),path);}elseif(entry.isDirectory){constreader=entry.createReader();constentries=awaitreadEntries(reader);for(letchildEntryofentries){awaittraverse(childEntry,`${path}/${entry.name}`);}}};awaittraverse(folder);},asyncuploadFile(file,relativePath){constfileId=generateFileId(file,relativePath);constchunkCount=Math.ceil(file.size/this.chunkSize);// 初始化上传记录awaitapi.initUpload({fileId,fileName:file.name,fileSize:file.size,chunkCount,relativePath,encryption:this.encryptionType});// 分片上传for(leti=0;i<chunkCount;i++){constchunk=file.slice(i*this.chunkSize,(i+1)*this.chunkSize);constencryptedChunk=awaitthis.encryptChunk(chunk);awaitapi.uploadChunk({fileId,chunkIndex:i,chunkData:encryptedChunk,chunkSize:chunk.size});this.updateProgress(fileId,(i+1)/chunkCount*100);}// 完成上传awaitapi.completeUpload(fileId);},asyncencryptChunk(chunk){if(this.encryptionType==='SM4'){returnwindow.sm4.encrypt(chunk,this.encryptionKey);}else{// AES加密实现constiv=window.crypto.getRandomValues(newUint8Array(16));returnwindow.crypto.subtle.encrypt({name:'AES-CBC',iv},this.aesKey,chunk);}}}}

后端关键代码 (Spring Boot)

@RestController@RequestMapping("/api/upload")publicclassFileUploadController{@AutowiredprivateFileStorageServicestorageService;@AutowiredprivateEncryptionServiceencryptionService;@PostMapping("/init")publicResponseEntityinitUpload(@RequestBodyUploadInitRequestrequest){// 验证文件信息FileRecordrecord=newFileRecord();record.setFileId(request.getFileId());record.setFileName(request.getFileName());record.setFileSize(request.getFileSize());record.setChunkCount(request.getChunkCount());record.setRelativePath(request.getRelativePath());record.setEncryptionType(request.getEncryption());record.setStatus(UploadStatus.INITIALIZED);// 存储到数据库fileRecordRepository.save(record);returnResponseEntity.ok().build();}@PostMapping("/chunk")publicResponseEntityuploadChunk(@RequestParamStringfileId,@RequestParamintchunkIndex,@RequestParamMultipartFilechunkData){// 获取上传记录FileRecordrecord=fileRecordRepository.findByFileId(fileId);// 存储分片storageService.saveChunk(fileId,chunkIndex,chunkData.getBytes(),record.getEncryptionType());// 更新进度record.setUploadedChunks(record.getUploadedChunks()+1);if(record.getUploadedChunks()==record.getChunkCount()){record.setStatus(UploadStatus.COMPLETED);}fileRecordRepository.save(record);returnResponseEntity.ok().build();}@GetMapping("/resume")publicResponseEntitygetResumeInfo(@RequestParamStringfileId,@RequestParamStringfileHash){FileRecordrecord=fileRecordRepository.findByFileId(fileId);if(record==null){returnResponseEntity.notFound().build();}// 返回已上传的分片信息ListuploadedChunks=storageService.getUploadedChunks(fileId);ResumeInfoinfo=newResumeInfo();info.setFileId(fileId);info.setUploadedChunks(uploadedChunks);info.setChunkSize(storageService.getChunkSize());info.setEncryptionType(record.getEncryptionType());returnResponseEntity.ok(info);}}@ServicepublicclassFileStorageServiceImplimplementsFileStorageService{@AutowiredprivateOSSossClient;@Value("${oss.bucketName}")privateStringbucketName;@OverridepublicvoidsaveChunk(StringfileId,intchunkIndex,byte[]data,StringencryptionType){StringchunkKey=String.format("chunks/%s/%d",fileId,chunkIndex);// 加密存储byte[]encryptedData=encryptionService.encrypt(data,encryptionType);// 上传到OSSossClient.putObject(bucketName,chunkKey,newByteArrayInputStream(encryptedData));}@OverridepublicListgetUploadedChunks(StringfileId){// 从OSS查询已上传分片ListuploadedChunks=newArrayList<>();Stringprefix=String.format("chunks/%s/",fileId);ObjectListinglisting=ossClient.listObjects(bucketName,prefix);for(OSSObjectSummaryobject:listing.getObjectSummaries()){Stringkey=object.getKey();intchunkIndex=Integer.parseInt(key.substring(key.lastIndexOf('/')+1));uploadedChunks.add(chunkIndex);}returnuploadedChunks;}}

关键技术实现细节

断点续传机制

  1. 持久化存储设计：
CREATETABLE`file_upload_record`(`id`bigint(20)NOTNULLAUTO_INCREMENT,`file_id`varchar(64)NOTNULLCOMMENT'文件唯一ID',`file_name`varchar(255)NOTNULL,`file_size`bigint(20)NOTNULL,`chunk_size`int(11)NOTNULLDEFAULT'5242880'COMMENT'分片大小(5MB)',`chunk_count`int(11)NOTNULL,`uploaded_chunks`int(11)NOTNULLDEFAULT'0',`relative_path`varchar(1024)DEFAULTNULLCOMMENT'文件夹相对路径',`encryption_type`enum('SM4','AES','NONE')NOTNULLDEFAULT'SM4',`status`enum('INITIALIZED','UPLOADING','COMPLETED','FAILED')NOTNULL,`create_time`datetimeNOTNULLDEFAULTCURRENT_TIMESTAMP,`update_time`datetimeNOTNULLDEFAULTCURRENT_TIMESTAMPONUPDATECURRENT_TIMESTAMP,PRIMARYKEY(`id`),UNIQUEKEY`uk_file_id`(`file_id`),KEY`idx_status`(`status`))ENGINE=InnoDBDEFAULTCHARSET=utf8mb4COMMENT='文件上传记录表';
  1. 断点续传流程：
客户端 → 查询服务端已上传分片 → 计算缺失分片 → 续传缺失分片 → 完成校验

文件夹结构保持

采用相对路径存储方案：

数据库记录: file_id: "abc123" file_name: "document.txt" relative_path: "/project/docs" 实际存储路径: OSS://bucket-name/project/docs/document.txt

加密传输实现

  1. 国密SM4前端实现：
// SM4 polyfill for IE8if(!window.crypto.subtle&&window.ActiveXObject){window.sm4={encrypt:function(data,key){// 使用ActiveX调用本地加密组件constaxo=newActiveXObject("SM4Crypto.SM4");returnaxo.Encrypt(data,key);},decrypt:function(data,key){constaxo=newActiveXObject("SM4Crypto.SM4");returnaxo.Decrypt(data,key);}};}
  1. 服务端加密服务：
@ServicepublicclassEncryptionServiceImplimplementsEncryptionService{privatestaticfinalStringSM4_ALGORITHM="SM4";privatestaticfinalStringAES_ALGORITHM="AES";@Overridepublicbyte[]encrypt(byte[]data,Stringalgorithm)throwsCryptoException{if("SM4".equalsIgnoreCase(algorithm)){returnsm4Encrypt(data);}else{returnaesEncrypt(data);}}privatebyte[]sm4Encrypt(byte[]data){try{Ciphercipher=Cipher.getInstance(SM4_ALGORITHM,"BC");SecretKeySpeckeySpec=newSecretKeySpec(getKey("SM4"),SM4_ALGORITHM);cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE,keySpec);returncipher.doFinal(data);}catch(Exceptione){thrownewCryptoException("SM4加密失败",e);}}privatebyte[]getKey(Stringalgorithm){// 从配置中心获取加密密钥Stringkey=configService.getEncryptionKey(algorithm);returnkey.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);}}

系统兼容性解决方案

多浏览器支持策略

  1. IE8兼容方案：

    • 使用Flash作为备选传输通道
    • 提供ActiveX控件用于加密功能
    • 简化版XMLHttpRequest实现

  2. 现代浏览器优化：

    • WebSocket实时传输
    • Web Workers后台处理
    • Streams API处理大文件

多框架适配层

// Vue/React适配工厂exportfunctioncreateUploader(framework){switch(framework){case'vue2':returnnewVue2UploadAdapter();case'vue3':returnnewVue3UploadAdapter();case'react':returnnewReactUploadAdapter();default:thrownewError(`Unsupported framework:${framework}`);}}classVue2UploadAdapter{install(Vue){Vue.component('SuperUpload',{// Vue2特定实现});}}

性能优化方案

  1. 服务器端优化：

    • 分片并行处理
    • 内存池技术避免OOM
    • 零拷贝传输技术

  2. 客户端优化：

    • 分片哈希校验
    • 智能带宽检测
    • 本地缓存已传分片信息

实施建议

  1. 分阶段部署：

    • 第一阶段：核心上传下载功能
    • 第二阶段：加密传输与存储
    • 第三阶段：全平台兼容优化

  2. 监控指标：

    // 监控埋点示例@Aspect@ComponentpublicclassUploadMonitorAspect{@AutowiredprivateMetricsServicemetricsService;@Around("execution(* com..FileUploadService.*(..))")publicObjectmonitorUpload(ProceedingJoinPointpjp)throwsThrowable{longstart=System.currentTimeMillis();try{Objectresult=pjp.proceed();metricsService.recordSuccess(pjp.getSignature().getName(),System.currentTimeMillis()-start);returnresult;}catch(Exceptione){metricsService.recordFailure(pjp.getSignature().getName(),e.getClass().getSimpleName());throwe;}}}

  3. 灾备方案：

    • 双活存储集群
    • 上传记录多副本存储
    • 自动重试与报警机制

商务合作方案

基于贵司需求，我们提供以下授权方案：

  1. 买断授权方案：

    • 一次性费用：98万元
    • 包含内容：
      • 源代码完全授权
      • 无限制项目部署权
      • 5年免费技术支持
      • 专属客户成功经理

  2. 资质文件：

    • 央企合作合同（国家电网、中国移动等）
    • 软件著作权证书
    • 信创环境适配认证
    • 金融级安全认证

  3. 实施周期：

    • 标准部署：2-3周
    • 定制开发：额外1-2周（视需求复杂度）

本方案全面解决贵司在大文件传输方面的所有技术挑战，同时满足商务合规要求。我们可提供定制化的POC验证，确保系统完全符合贵司实际业务场景需求。

导入项目

导入到Eclipse：点击查看教程
导入到IDEA：点击查看教程
springboot统一配置：点击查看教程

工程

NOSQL

NOSQL示例不需要任何配置，可以直接访问测试

创建数据表

选择对应的数据表脚本，这里以SQL为例

修改数据库连接信息

访问页面进行测试

文件存储路径

up6/upload/年/月/日/guid/filename

效果预览

文件上传

文件刷新续传

支持离线保存文件进度，在关闭浏览器，刷新浏览器后进行不丢失，仍然能够继续上传

文件夹上传

支持上传文件夹并保留层级结构，同样支持进度信息离线保存，刷新页面，关闭页面，重启系统不丢失上传进度。

批量下载

支持文件批量下载

下载续传

文件下载支持离线保存进度信息，刷新页面，关闭页面，重启系统均不会丢失进度信息。

文件夹下载

支持下载文件夹，并保留层级结构，不打包，不占用服务器资源。

下载示例

点击下载完整示例

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