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关于java:FastDFS

jiezi

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头图来自：https://www.zcool.com.cn/u/14…

FastDFS

一、FastDFS 根本理解

1、FastDFS 概念

​ FastDFS 是一个开源的 轻量级分布式 文件系统，它对文件进行治理，性能包含：文件存储、文件同步、文件拜访（文件上传、文件下载）等，解决了 大容量存储 和负载平衡 的问题。特地适宜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、负载平衡、在线扩容等机制，并重视 高可用 、 高性能 等指标，应用 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。

2、FastDFS 的作用

​ 适宜用来存储用户图片、视频、文档等文件。
​ 出于简洁思考，FastDFS 没有对文件做分块存储，因而不太适宜分布式计算场景。

3、FastDFS 的优缺点

长处：

  1. 适宜中小文件存储（倡议范畴：4KB<file_size<500MB）
  2. 主备 Tracker 服务，加强零碎的可用性
  3. 零碎不须要反对 POSIX，这样的话就升高了零碎的复杂度，使得解决的速度会更高
  4. 反对主从文件，反对自定义扩展名
  5. 反对在线扩容机制，加强了零碎的可扩展性
  6. 实现了软 RAID，加强了零碎的并发解决能力和数据容错恢复能力

毛病：

  1. 间接按文件存储，可间接读取文件内容，不足文件安全性
  2. 通过 API 下载，存在单点的性能瓶颈
  3. 不反对断点续传，对大文件将是噩梦
  4. 同步机制不反对文件正确性校验，升高了零碎的可用性
  5. 不反对 POSIX 通用接口拜访，通用性比拟的低
  6. 对跨公网的文件同步，存在着比拟大的提早，须要利用做相应的容错策略

4、相干概念

FastDFS 服务端有三个角色：跟踪服务器（tracker server）、存储服务器（storage server）和客户端（client）。

tracker server：跟踪服务器，次要做 调度工作 ，起 负载平衡 的作用。Tracker 是 FastDFS 的协调者，负责管理所有的 storage server 和 group，每个 storage 在启动后会连贯 Tracker，告知本人所属的 group 等信息，并放弃 周期性的心跳 ，tracker 依据 storage 的心跳信息，建设 group==>[storage server list] 的映射表。

storage server：存储服务器（又称：存储节点或数据服务器），文件和文件属性（meta data）都保留到存储服务器上。Storage server 间接利用 OS 的文件系统调用管理文件。

client：客户端，作为业务申请的发起方，通过专有接口，应用 TCP/IP 协定与 跟踪器服务器 或存储节点 进行数据交互。FastDFS 向使用者提供根本文件拜访接口，比方 upload、download、append、delete 等，以客户端库的形式提供给用户应用。

二、FastDFS 原理

1、FastDFS 零碎结构图

  • FastDFS 分为 Tracker、Storage，其中 Storage 负责存储文件，Tracker 负责存储文件所在地址，次要作用是负载平衡和资源调度。
  • Tracker、Storage 都能够实现集群部署，Tracker 的每个节点位置平等，而 Storage 能够分为多个组，每个组之间保留的文件是不同的，组外部分为多个成员，每个成员保留的内容是一样，组成员位置统一，没有主从概念。
  • 应用 FastDFS 存储文件长处：能够应答互联网的海量文件存储，一旦文件较多，能够随时横向扩大，且集群的实现也使零碎不存在单点故障问题，用户不会因为服务器宕机而无法访问文件资源。

2、FastDFS 工作流程

文件上传

• 1. client 询问 tracker 上传到的 storage，不须要附加参数；

• 2. tracker 返回一台可用的 storage；

• 3. client 间接和 storage 通信实现文件上传。

文件下载

  1. client 询问 tracker 下载文件的 storage，参数为文件标识（组名和文件名）；
  2. tracker 返回一台可用的 storage；
  3. client 间接和 storage 通信实现文件下载。

三、Linux 下部署 FastDFS

1、筹备工作

装置 gcc（编译时须要）

yum install -y gcc gcc-c++

装置 libevent（运行）

yum -y install libevent

创立文件夹并上传文件

mkdir -p /fileservice/fast

cd /fileservice/fast

留神：须要将相干文件上传值该文件夹中。

2、装置 libfastcommon

# 解压文件
tar -zxvf libfastcommon-1.0.35.tar.gz
# 进入目录
cd libfastcommon-1.0.35
# 编译
./make.sh
# 装置
./make.sh install

应用 make 指令

装置实现后

目录构造

3、装置 fastdfs

装置相干依赖

yum install perl pcre pcre-devel zlib zlib-devel openssl openssl-devel -y
装置 fastdfs
# 解压 fastdfs
tar zxvf fastdfs-5.11.tar.gz
# 进入目录
cd fastdfs-5.11
# 执行编译
./make.sh
# 装置
./make.sh install

装置胜利之后

查看 tracker 和 storage 的可执行脚本
ll /etc/init.d/ | grep fdfs

筹备配置文件

默认在 /etc/fdfs/ 上面

cd /etc/fdfs/

复制配置文件

cp client.conf.sample client.conf
cp storage.conf.sample storage.conf
cp storage_ids.conf.sample storage_ids.conf
cp tracker.conf.sample tracker.conf

创立批改 tracker 默认的存放数据和日志的须要的目录

mkdir -p /home/fastdfs/tracker

创立批改 storage 默认的存放数据和日志的须要的目录

mkdir -p /home/fastdfs/storage

配置和启动 tracker

配置
# 切换到 /etc/fdfs/ 下
cd /etc/fdfs/
# 批改 tracker.conf
vim tracker.conf

批改默认的 base_path 为新创建的文件，即/home/fastdfs/tracker

文件 tracker.conf 的批改内容

# 批改默认的 base_path，留神：根文件夹必须存在，子文件夹会主动创立
base_path=/home/fastdfs/tracker

启动 tracker
service fdfs_trackerd  start

留神：服务启动胜利后，会在 base_path 指定的目录下生成 data 和logs。

配置和启动 storage

配置
# 切换目录
cd /etc/fdfs/
# 批改 storage.conf 
vim storage.conf

文件 tracker.conf 的配置

# 配置组名（可选）group_name=group1 

# 配置 base_path，留神：根文件夹必须存在，子文件夹会主动创立
base_path=/home/fastdfs/storage

#store 寄存文件的地位(store_path)，store_path0=/home/fastdfs/storage
# 留神：如果挂载多个磁盘，如下配置
# store_path1=.....
# store_path2=......
#。。。#配置 tracker 服务器:IP
tracker_server=192.168.10.100:22122
#如果有多个则配置多个 tracker
#tracker_server= xxx.xxx.xxx.xxx:22122
#。。。

启动 storage
service fdfs_storaged start

启动实现后进入 /home/fastdfs/storage/data 目录下，显示目录如下：

cd /home/fastdfs/storage/data/

4、应用 FastDFS 自带工具测试

配置
# 切换目录到
cd /etc/fdfs/
# 批改 client.conf
vim client.conf

批改根本门路和 tracker_server 如下

# storage 的根目录
base_path=/home/fastdfs/storage

# tracker 的 ip 和地址
tracker_server=192.168.10.100:22122

# 留神：若 tracker 有多个，能够配置多个
# tracker_server= ...
# tracker_server= ...

上传一张图片到 Linux 的根目录/root/

进行测试
/usr/bin/fdfs_upload_file /etc/fdfs/client.conf /root/image-20200708110242109.jpg

如此，示意 FastDFS 搭建胜利。

上图中文件的地址：http://192.168.10.100:80/group1/M00/00/00/wKgKZF8FdfiAIvwVAAETxoCDaLI533.jpg, 对应 storage 服务器上的 /home/fastdfs/storage/data/00/00/wKgKZF8FdfiAIvwVAAETxoCDaLI533.jpg 文件

留神：此时该图片无奈应用 http 拜访下载，能够应用内置 Web Server，也能够和其余 Web Server 配合应用

5、FastDFS 为什么要联合 Nginx？

通过 FastDFS 的 HTTP 服务器来提供 HTTP 服务。然而 FastDFS 的 HTTP 服务 无奈提供 负载平衡等高性能的服务，所以 FastDFS 的开发者—淘宝的架构师余庆为咱们提供了 Nginx 上应用的 FastDFS 模块（FastDFS 的 Nginx 模块)。详情。

6、装置 fastdfs-nginx-module

配置
# 解压 fastdfs-nginx-module
tar -zxvf  fastdfs-nginx-module-1.20.tar.gz
# 切换目录
cd fastdfs-nginx-module-1.20/src
# 批改 config
vim config

批改内容

ngx_module_incs="/usr/include/fastdfs /usr/include/fastcommon/"
CORE_INCS="$CORE_INCS /usr/include/fastdfs /usr/include/fastcommon/"

拷贝配置 mod_fastdfs.conf 并批改

# 将 fastdfs-nginx-module/src 下的 mod_fastdfs.conf 拷贝至 /etc/fdfs/ 下
cp mod_fastdfs.conf /etc/fdfs/
# 批改 /etc/fdfs/mod_fastdfs.conf 的内容
vim /etc/fdfs/mod_fastdfs.conf

批改内容如下：

# 配置跟踪服务器 tracker 的 ip 和端口
tracker_server=192.168.10.100:22122 
#url 中蕴含 group 名称
url_have_group_name=true
#指定文件存储门路（为配置的 store 门路）store_path0=/home/fdfs_storage

拷贝配置文件

cp http.conf mime.types /etc/fdfs/

7、nginx 的装置

配置

cd /fileservice/fast/
# 解压 nginx
tar -zxvf nginx-1.15.2.tar.gz 
# 进入 nginx 解压的目录下
cd nginx-1.15.2/
# 退出模块命令配置
./configure --prefix=/opt/nginx --sbin-path=/usr/bin/nginx --add-module=/fileservice/fast/fastdfs-nginx-module-1.20/src
# 编译并装置
make && make install
# 批改 nginx 配置
cd /opt/nginx/conf
vim nginx.conf

批改 nginx 配置的内容

 server {
        listen       80;
        server_name  localhost;

        #charset koi8-r;

        #access_log  logs/host.access.log  main;

        location / {
           # root   html;
           # index  index.html index.htm;
           ngx_fastdfs_module;
        }

启动 ngnix

cd /usr/bin/
# 启动
./nginx

四、Docker 搭建 FastDFS

1、拉取镜像并启动

# 启动 docker
systemctl start docker

# -v ${HOME}/fastdfs:/var/local/fdfs 是指：将 ${HOME}/fastdfs 这个目录挂载到容器里的 /var/local/fdfs 这个目录里。#所以上传的文件将被长久化到 ${HOME}/fastdfs/storage/data 里
#IP 前面是本人的服务器公网 ip 或者虚拟机 ip，#-e WEB_PORT=80 指定 nginx 默认端口
docker run -d --restart=always --privileged=true --net=host --name=fastdfs -e IP=192.168.10.100 -e WEB_PORT=80 -v ${HOME}/fastdfs:/var/local/fdfs registry.cn-beijing.aliyuncs.com/tianzuo/fastdfs

2、测试上传

# 进入容器
docker exec -it fastdfs /bin/bash
# 创立文件
echo "Hello FastDFS!">index.html
# 测试文件上传
fdfs_test /etc/fdfs/client.conf upload index.html

3、测试拜访

五、Java 实现文件上传

1、创立 Maven 我的项目

2、引入依赖

<!-- fastdfs 客户端 jar -->
<dependency>
    <groupId>net.oschina.zcx7878</groupId>
    <artifactId>fastdfs-client-java</artifactId>
    <version>1.27.0.0</version>
</dependency>
<!-- spring-core -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework</groupId>
    <artifactId>spring-core</artifactId>
    <version>4.3.25.RELEASE</version>
</dependency>

3、创立 fdfs_client.conf 配置文件

# 连贯超时工夫
connect_timeout=30
# 网络超时工夫
network_timeout=60
# tracker 根目录
base_path=/home/fastdfs/tracker
#改为本人服务器的 ip
tracker_server=192.168.10.100:22122

log_level=info
use_connection_pool = false
connection_pool_max_idle_time = 3600
load_fdfs_parameters_from_tracker=false
use_storage_id = false
storage_ids_filename = storage_ids.conf
http.tracker_server_port=80

4、编写测试类

public static void main(String[] args) throws Exception {

    // 文件的门路
    String testFilePath = "C:/Users/hxxiapgy/Desktop/fastdfs 架构.png";

    // 获取 fdfs_client.conf 的
    String filePath  = new ClassPathResource("fdfs_client.conf").getFile().getAbsolutePath();

    // 1. 加载配置文件
    ClientGlobal.init(filePath);
    // 2. 创立一个 TrackerClient 对象
    TrackerClient trackerClient = new TrackerClient();
    // 3. 应用 TrackerClient 对象创立连贯，取得一个 TrackerServer 对象。TrackerServer trackerServer = trackerClient.getConnection();
    // 4. 申明 StorageServer
    StorageServer storageServer = null;
    // 5. 创立一个 StorageClient 对象，须要两个参数 TrackerServer 对象、StorageServer 的援用
    StorageClient storageClient = new StorageClient(trackerServer, storageServer);
    // 6. 通过 storangeClient 上传文件，返回组名和文件名
    String[] strings = storageClient.upload_file(testFilePath, "png", null);

    // 打印组名与文件名
    for (String string : strings) {System.out.println(string);
    }

    System.out.println("文件上传胜利！");
}

六、SpringBoot 上传文件

1、形式一：

创立我的项目
引入依赖
 <!--   fastdfs 依赖     -->
<dependency>
    <groupId>net.oschina.zcx7878</groupId>
    <artifactId>fastdfs-client-java</artifactId>
    <version>1.27.0.0</version>
</dependency>
<!--    lang3        -->
<dependency>
    <groupId>org.apache.commons</groupId>
    <artifactId>commons-lang3</artifactId>
</dependency>
批改配置文件
fastdfs:
  connect_timeout_in_seconds: 120
  network_timeout_in_seconds: 120
  charset: UTF-8
  tracker_servers: 192.168.10.100:22122
编写UploadService
/**
 * @description：文件上传
 * @author: Hxxiapgy
 * @date: 2020/7/9 20:02
 */
@Service
public class UploadService {@Value("${fastdfs.connect_timeout_in_seconds}")
    private Integer connectTimeout;

    @Value("${fastdfs.network_timeout_in_seconds}")
    private Integer networkTimeout;

    @Value("${fastdfs.charset}")
    private String charset;

    @Value("${fastdfs.tracker_servers}")
    private String trackerServers;



    public Map<String,Object> upload(MultipartFile multipartFile){

        // 判断文件是否存在
        if(multipartFile == null){throw new RuntimeException("文件不能为空！");
        }

        // 将文件上传到 fastdfs
        String fileId = fdfsUpload(multipartFile);

        // 判断 fileId 是否为空
        if (fileId == null){throw  new RuntimeException("文件上传失败！");
        }

        Map<String,Object> map = new HashMap<>();
        map.put("code", 1);
        map.put("msg", "文件上传胜利");
        map.put("fileId", fileId);

        return map;
    }

    /**
    * 性能形容:
    * @param
    * @return {@link String}
    * @author hxxiapgy
    * @data 2020/7/9 20:08
    */
    private String fdfsUpload(MultipartFile multipartFile){

        // 1. 初始化 FastDFS 的环境
        initFdfsConfid();

        // 1. 创立 trackerClient 对象
        TrackerClient trackerClient = new TrackerClient();

        try {

            // 2. 获取 trackerService
            TrackerServer trackerServer = trackerClient.getConnection();
            // 3. 申明 StorageService
            StorageServer storageServer = null;
            // 4. 获取 StorageClient
            StorageClient1 storageClient1 = new StorageClient1(trackerServer,storageServer);
            // 5. 获取文件后缀
            String originalFilename = multipartFile.getOriginalFilename();
            // 文件异样
            if (StringUtils.isBlank(originalFilename)) {throw  new RuntimeException("文件读取异样！");
            }
            String extName = originalFilename.substring(originalFilename.lastIndexOf(".") + 1);

            // 6. 通过 StorageService 上传文件，返回组名和文件名
            String fileId = storageClient1.upload_file1(multipartFile.getBytes(), extName , null);
            return fileId;

        } catch (Exception e) {e.printStackTrace();
            return null;
        }


    }

    /**
    * 性能形容: 加载 fastDFS 环境
    * @param
    * @return
    * @author hxxiapgy
    * @data 2020/7/9 20:35
    */
    private void initFdfsConfid() {

        try {
            // 设置连贯超时工夫
            ClientGlobal.setG_connect_timeout(connectTimeout);
            // 设置网络超时工夫
            ClientGlobal.setG_network_timeout(networkTimeout);
            // 设置字符编码
            ClientGlobal.setG_charset(charset);
            // 设置 trackerService
            ClientGlobal.initByTrackers(trackerServers);
        } catch (Exception e) {e.printStackTrace();
        }

    }


}
编写UploadController
/**
 * @description：文件上传
 * @author: Hxxiapgy
 * @date: 2020/7/9 20:40
 */
@Controller
public class UploadController {

    @Resource
    private UploadService uploadService;

    @PostMapping("/upload")
    @ResponseBody
    public Map<String,Object> upload(MultipartFile multipartFile){Map<String, Object> map = uploadService.upload(multipartFile);
        return map;
    }

    @RequestMapping("/index")
    public String index(){return "index.html";}

}
编写测试入口index.html
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title> 测试文件上传 </title>
</head>
<body>

    <h3> 文件上传 </h3>
    <hr/>
    <form action="/upload" method="post"  enctype="multipart/form-data">
        <input type="file" name="multipartFile"/>
        <input type="submit" value="上传"/>
    </form>
</body>
</html>
测试

形式二

创立我的项目
引入依赖
<!--   fastdfs client     -->
<dependency>
    <groupId>com.github.tobato</groupId>
    <artifactId>fastdfs-client</artifactId>
    <version>1.26.7</version>
</dependency>
批改配置文件
fdfs:
  so-timeout: 2500       # 读取工夫
  connect-timeout: 600   # 连贯超时工夫
  thumb-image:           # 缩略图
    width: 100
    height: 100
  tracker-list:          # tracker 服务配置地址列表
    - 192.168.10.100:22122
upload:
  base-url: http://192.168.10.100/
  allow-types:
    - image/jpeg
    - image/png
    - image/bmp
    - image/gif
编写 fastdfs 的属性类
/**
 * @description：配置 fastdfs 的属性类
 * @author: Hxxiapgy
 * @date: 2020/7/9 21:58
 */
@ConfigurationProperties(prefix = "upload")
@Data
public class UploadProperties {

    private String baseUrl;

    private List<String> allowTypes;

    public String getBaseUrl() {return baseUrl;}

    public void setBaseUrl(String baseUrl) {this.baseUrl = baseUrl;}

    public List<String> getAllowTypes() {return allowTypes;}

    public void setAllowTypes(List<String> allowTypes) {this.allowTypes = allowTypes;}
}
编写UploadService
/**
 * @description：文件上传
 * @author: Hxxiapgy
 * @date: 2020/7/9 22:01
 */
@Service
@EnableConfigurationProperties(UploadProperties.class)
public class UploadService {private Log log= LogFactory.getLog(UploadService.class);

    @Resource
    private FastFileStorageClient storageClient;

    @Resource
    private UploadProperties uploadProperties;

    /**
    * 性能形容:     文件上传
    * @param multipartFile  要上传的文件
    * @return {@link String}    返回文件门路
    * @author hxxiapgy
    * @data 2020/7/9 22:05
    */
    public String upload(MultipartFile multipartFile){

        // 1. 校验上传文件是否为空
        if (multipartFile == null){log.error("文件不存在");
            throw new RuntimeException("文件为空！");
        }

        // 1. 校验文件类型
        // 获取上传文件的类型
        String contentType = multipartFile.getContentType();
        if (!uploadProperties.getAllowTypes().contains(contentType)){log.info("文件类型不反对！");
            throw new RuntimeException("文件类型不反对！");
        }

        try {
            // 2. 校验文件内容
            // 读取文件
            BufferedImage bufferedImage = ImageIO.read(multipartFile.getInputStream());
            if (bufferedImage == null || bufferedImage.getWidth() == 0 || bufferedImage.getHeight() == 0){log.error("上传文件有问题");
                throw new RuntimeException("上传文件有问题！");
            }
        } catch (IOException e) {log.error("测验文件内容失败...{}",e);
            throw new RuntimeException("测验文件内容失败...{}" + e.getMessage());
        }

        // 3. 获取扩展名
        String extension = StringUtils.substringAfterLast(multipartFile.getOriginalFilename(),".");

        try {
            // 4. 上传文件
            StorePath storePath  = storageClient.uploadFile(multipartFile.getInputStream(), multipartFile.getSize(), extension, null);
            // 5. 返回门路
            return uploadProperties.getBaseUrl() + storePath.getFullPath();
        } catch (Exception e) {log.error("文件上传失败！...{}",e);
            throw new RuntimeException("文件上传失败...{}" + e.getMessage());
        }

    }

}
编写UploadController
/**
 * @description：文件上传
 * @author: Hxxiapgy
 * @date: 2020/7/9 22:25
 */
@Controller
public class UploadController {

    @Resource
    private UploadService uploadService;

    /**
    * 性能形容:  文件上传
    * @param multipartFile 要删除的文件
    * @return {@link Map< String, Object>}
    * @author hxxiapgy
    * @data 2020/7/9 22:27
    */
    @PostMapping("/upload")
    @ResponseBody
    public Map<String,Object> upload(MultipartFile multipartFile){String filePath = uploadService.upload(multipartFile);

        Map<String,Object> map = new HashMap<>();
        map.put("code","200");
        map.put("msg", "文件上传胜利");
        map.put("filePath", filePath);

        return map;
    }

}
编写测试入口

同办法一。

测试
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