前端文件上传实践与后端处理——文件分块上传

文件上传是现代Web应用程序中常见的功能之一。在这篇博客中，我们将探讨一个简单但完整的前端文件上传实践，同时提供一个后端示例，演示如何处理上传的文件。我们将使用JavaScript作为前端语言，并结合Node.js作为后端环境。让我们开始吧！

前端文件上传

我们首先关注前端部分。我们将使用HTML、CSS和JavaScript来创建一个简单的文件上传表单，然后通过AJAX将文件传递给后端服务器。这里我们假设你已经具备了基本的前端开发知识。

1. HTML结构

首先，我们创建一个HTML结构，包含一个文件上传输入框、上传按钮和用于显示上传进度和信息的元素：

html 复制代码

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <title>文件上传示例</title>
</head>
<body>
  <input type="file" id="videoUploader" accept="video/mp4, video/ogg">
  <button id="uploadBtn">上传</button>
  <p id="uploadInfo"></p>
  <progress id="uploadProgress" value="0" max="100"></progress>
</body>
</html>

2. CSS样式（可选）

你可以根据需要添加一些CSS样式来美化页面。

3. JavaScript逻辑

接下来，我们将使用JavaScript来实现文件上传逻辑。我们从一个配置文件开始，然后实现上传函数和相关的辅助函数：

javascript 复制代码

// config.js
// 导出一些常量，包括上传信息、允许上传的文件类型、块大小和上传接口的URL
// 这些常量将在前端和后端代码中使用
const BASE_URL = 'http://localhost:8000/';

export const UPLOAD_INFO = {
  'NO_FILE': '请先选择文件',
  'INVALID_TYPE': '不支持该类型文件上传',
  'UPLOAD_FAILED': '上传失败',
  'UPLOAD_SUCCESS': '上传成功'
}

export const ALLOWED_TYPE = {
  'video/mp4': 'mp4',
  'video/ogg': 'ogg'
}

export const CHUNK_SIZE = 64 * 1024;

export const API = {
  UPLOAD_VIDEO: BASE_URL + 'upload_video'
}

// index.js
// 在闭包内部，定义一个立即执行的匿名函数，接受document作为参数
((doc) => {
  // 获取页面上的一些元素
  const oProgress = doc.querySelector('#uploadProgress'); // 上传进度条
  const oUploader = doc.querySelector('#videoUploader'); // 文件上传输入框
  const oInfo = doc.querySelector('#uploadInfo'); // 用于显示上传信息
  const oBtn = doc.querySelector('#uploadBtn'); // 上传按钮

  let uploadedSize = 0; // 已上传的文件大小，用于控制分块上传

  // 初始化函数
  const init = () => {
    bindEvent(); // 绑定事件
  }

  // 绑定事件函数
  function bindEvent() {
    oBtn.addEventListener('click', uploadVideo, false); // 点击上传按钮触发上传函数
  }

  // 异步上传函数
  async function uploadVideo() {
    // 获取文件对象
    const { files: [ file ] } = oUploader;
    
    if (!file) {
      // 检查是否选择了文件，如果没有则显示提示信息
      oInfo.innerText = UPLOAD_INFO['NO_FILE'];
      return;
    }

    if (!ALLOWED_TYPE[file.type]) {
      // 检查文件类型是否被允许，如果不允许则显示提示信息
      oInfo.innerText = UPLOAD_INFO['INVALID_TYPE'];
      return;
    }

    // 获取文件的一些基本信息
    const { name, type, size } = file;
    const fileName = new Date().getTime() + '_' + name;
    let uploadedResult = null;
    oProgress.max = size;
    oInfo.innerText = '';

    while (uploadedSize < size) {
      // 使用slice方法将文件切割成小块，实现分块上传
      const fileChunk = file.slice(uploadedSize, uploadedSize + CHUNK_SIZE);
      // 创建FormData对象，用于传递文件块和相关信息
      const formData = createFormData({
        name, 
        type,
        size,
        fileName,
        uploadedSize,
        file: fileChunk
      });

      try {
        // 使用axios库发送POST请求，将文件块上传到后端
        uploadedResult = await axios.post(API.UPLOAD_VIDEO, formData);
      } catch (e) {
        // 捕获异常，如果上传失败，则显示提示信息
        oInfo.innerText = `${ UPLOAD_INFO['UPLOAD_FAILED'] }（${ e.message }）`;
        return; 
      }

      // 更新已上传的文件大小和进度条
      uploadedSize += fileChunk.size;
      oProgress.value = uploadedSize;
    }

    // 上传成功后，显示上传成功的提示信息，并将文件输入框置空
    oInfo.innerText = UPLOAD_INFO['UPLOAD_SUCCESS'];
    oUploader.value = null;
    // 根据后端返回的视频URL，创建一个视频元素并展示在页面上
    createVideo(uploadedResult.data.video_url);
  }

  // 创建FormData函数，将文件块和相关信息添加到FormData对象中
  function createFormData ({
    name, 
    type,
    size,
    fileName,
    uploadedSize,
    file
  }) {
    const fd = new FormData();

    fd.append('name', name);
    fd.append('type', type);
    fd.append('size', size);
    fd.append('fileName', fileName);
    fd.append('uploadedSize', uploadedSize);
    fd.append('file', file);

    return fd;
  }

  // 创建视频元素函数，用于在页面上展示上传成功的视频
  function createVideo(src) {
    const oVideo = document.createElement('video');
    oVideo.controls = true;
    oVideo.width = '500';
    oVideo.src = src;
    document.body.appendChild(oVideo);
  }

  init(); // 初始化，执行绑定事件函数
})(document);

引入依赖项：
- config.js：导出一些常量，包括上传信息、允许上传的文件类型、块大小和上传接口的URL。
- axios：一个用于发起HTTP请求的库，用于将文件块上传到后端。
创建一个立即执行的匿名函数：
- 接受document作为参数，并使用doc来代表document对象。
- 这种方式可以避免全局变量污染，确保代码运行在独立的作用域中。
获取页面上的元素：
- oProgress：代表上传进度条的<progress>元素。
- oUploader：代表文件上传输入框的<input type="file">元素。
- oInfo：用于显示上传信息的<p>元素。
- oBtn：代表上传按钮的<button>元素。
初始化函数：
- 调用bindEvent()函数，用于绑定点击上传按钮时的事件处理函数。
绑定事件函数：
- 使用addEventListener()方法，为上传按钮添加一个点击事件监听器。
- 当点击上传按钮时，将触发uploadVideo()函数进行文件上传。
异步上传函数uploadVideo()：
- 获取文件对象file，这是通过文件上传输入框oUploader获取的。
- 检查是否选择了文件，如果没有则显示提示信息，并返回。
- 检查文件类型是否被允许上传，如果不允许则显示提示信息，并返回。
- 获取文件的一些基本信息，如文件名、文件类型和文件大小等。
- 使用while循环，对文件进行分块上传：
  - 使用file.slice()方法将文件切割成小块（块大小由常量CHUNK_SIZE定义）。
  - 创建FormData对象，将文件块和相关信息添加到其中，用于传递给后端。
  - 使用axios.post()方法，将文件块上传到后端指定的URL（由常量API.UPLOAD_VIDEO定义）。
  - 如果上传失败，捕获异常并显示提示信息，并返回。
  - 更新已上传的文件大小和进度条的值。
- 上传完成后，显示上传成功的提示信息，并将文件输入框的值置空。
- 根据后端返回的视频URL，调用createVideo()函数在页面上创建视频元素并展示上传成功的视频。
创建FormData函数createFormData()：
- 将文件块和相关信息添加到FormData对象中，用于传递给后端。
创建视频元素函数createVideo()：
- 用于在页面上创建视频元素，并设置视频URL为上传成功后后端返回的视频URL。
初始化函数init()：
- 执行bindEvent()函数，将上传按钮和事件处理函数绑定在一起。
最后，通过调用init()函数来启动整个前端代码。

我们在前端代码中引入了axios库，这是一个用于发起HTTP请求的常用工具。在实际项目中，你需要确保在HTML文件中引入axios库，或者使用其他类似功能的库。

以上代码中，我们首先定义了一些常量，如允许上传的文件类型、块大小等。然后我们通过事件监听捕获"上传"按钮的点击事件，执行上传函数。在上传函数中，我们通过分块上传的方式，将文件切割为多个小块，并逐个发送给后端进行处理。上传过程中，我们还会实时更新上传进度条和显示上传信息。

后端文件处理

现在让我们关注后端处理部分。我们将使用Node.js和Express来搭建一个简单的后端服务器，接收前端传递的文件块，并将它们合并成完整的文件。

1. 安装依赖

首先，在项目目录下创建一个package.json文件，然后运行以下命令安装依赖：

以上代码使用Express框架搭建了一个简单的服务器，并设置了文件上传的路由。我们可以通过/upload_video接口来上传文件块，后端根据上传的信息，将文件块保存在服务器端，直到所有块都接收完成后，合并成完整的文件。

bash 复制代码

npm init -y
npm install express body-parser express-fileupload

2. 后端代码

接下来，我们创建一个server.js文件，编写后端代码：

javascript 复制代码

const express = require('express');
const bodyParser = require('body-parser');
const uploader = require('express-fileupload');
const { extname, resolve } = require('path');
const { existsSync, appendFileSync, writeFileSync } = require('fs');

const app = express();
const PORT = 8000;

// 设置中间件，解析请求的JSON数据和文件上传
app.use(bodyParser.urlencoded({ extended: true }));
app.use(bodyParser.json());
app.use(uploader());

// 设置静态资源目录，用于存放上传的临时文件块
app.use('/', express.static('upload_temp'));

// 允许跨域访问
app.all('*', (req, res, next) => {
  res.header('Access-Control-Allow-origin', '*');
  res.header('Access-Control-Allow-Methods', 'POST,GET');
  next();
});

// 处理文件上传的POST请求，对应的URL为/upload_video
app.post('/upload_video', (req, res) => {
  // 从请求体中获取传递的文件信息和文件块
  const { name, type, size, fileName, uploadedSize } = req.body;
  const { file } = req.files;

  if (!file) {
    // 检查是否传递了文件块，如果没有则返回错误信息
    res.send({
      code: 1001,
      msg: 'No file uploaded'
    });
    return;
  }

  if (!ALLOWED_TYPE[type]) {
    // 检查文件类型是否被允许，如果不允许则返回错误信息
    res.send({
      code: 1002,
      msg: 'The type is not allowed for uploading.'
    });
    return;
  }

  const filename = fileName + extname(name);
  const filePath = resolve(__dirname, './upload_temp/' + filename);

  if (uploadedSize !== '0') {
    if (!existsSync(filePath)) {
      // 检查文件是否存在，如果不存在则返回错误信息
      res.send({
        code: 1003,
        msg: 'No file exists'
      });
      return;
    }

    // 文件已存在，则将当前文件块追加到已有的文件中
    appendFileSync(filePath, file.data);

    // 返回成功信息和视频URL
    res.send({
      code: 0,
      msg: 'Appended',
      video_url: 'http://localhost:8000/' + filename
    });

    return;
  }
  
  // 第一个文件块，创建一个新文件并写入当前块的数据
  writeFileSync(filePath, file.data);

  // 返回成功信息
  res.send({
    code: 0,
    msg: 'File is created'
  });
});

// 启动服务，监听指定端口
app.listen(PORT, () => {
  console.log('Server is running on ' + PORT);
});

引入依赖项：
- express：Express框架，用于构建Web服务器。
- body-parser：解析请求体中的JSON数据。
- express-fileupload：处理文件上传请求。
- path：Node.js内置模块，用于处理文件路径。
- fs：Node.js内置模块，用于文件系统操作。
创建Express应用：
javascript 复制代码
```
const app = express();
const PORT = 8000;
```
使用中间件：
- bodyParser中间件用于解析请求体中的JSON数据和表单数据。
- uploader中间件用于处理文件上传请求。
- 设置静态资源目录'/upload_temp'，用于存放上传的临时文件块。
设置跨域访问：使用app.all()方法设置允许跨域请求的响应头。
处理文件上传请求：
- 使用app.post('/upload_video', ...)定义处理文件上传的POST请求，对应的URL是/upload_video。
- 从请求体中获取传递的文件信息和文件块，包括文件名、文件类型、文件大小、文件块的上传起始位置等。
- 检查文件块是否存在，如果不存在则返回错误信息。
- 检查文件类型是否被允许，如果不允许则返回错误信息。
- 根据文件名和文件类型生成新的文件名，并计算文件的存储路径。
- 如果不是第一个文件块，将当前文件块追加到已有的文件中。
- 如果是第一个文件块，创建一个新文件并写入当前块的数据。
- 返回成功信息，并包含上传成功后的视频URL。
启动服务：使用app.listen()方法启动服务器，监听指定的端口（在此例中为8000）。