1. 概述
当我们构建某种内容管理解决方案时，我们需要解决两个问题。我们需要一个地方来存储文件本身，我们需要某种数据库来索引它们。
可以将文件的内容存储在数据库本身中，或者我们可以将内容存储在其他地方并使用数据库对其进行索引。
在本文中，我们将通过一个基本的图像存档应用程序来说明这两种方法。我们还将实现用于上传和下载的REST API。
2. 用例
我们的图像存档应用程序将允许我们上传和下载JPEG图像。
当我们上传一张图片时，应用程序会为它创建一个唯一的标识符。然后我们可以使用这个标识符来下载它。
我们将使用带有Spring Data JPA和Hibernate的关系数据库。
3. 数据库存储
让我们从我们的数据库开始。
3.1 图像实体
首先，让我们创建Image实体：
@Entity
class Image {
@Id
@GeneratedValue
Long id;
@Lob
byte[] content;
String name;
// Getters and Setters
}
id字段用@GeneratedValue标注，这意味着数据库将为我们添加的每条记录创建一个唯一标识符(id)。通过使用这些值索引图像，我们无需担心同一图像的多次上传相互冲突。
其次，我们使用了Hibernate @Lob注解，这就是我们告诉JPA我们打算存储一个可能很大的二进制文件的方式。
3.2 Repository
接下来，我们需要一个Repository来连接数据库。
我们将使用Spring JpaRepository：
@Repository
interface ImageDbRepository extends JpaRepository<Image, Long> {}
现在我们准备保存我们的图像。我们只需要一种方法将它们上传到我们的应用程序。
4. RestController
我们使用MultipartFile上传我们的图像。上传将返回imageId，我们稍后可以使用它来下载图像。
4.1 图片上传
下面创建我们的ImageController来支持上传：
@RestController
class ImageController {
@Autowired
ImageDbRepository imageDbRepository;
@PostMapping
Long uploadImage(@RequestParam MultipartFile multipartImage) throws Exception {
Image dbImage = new Image();
dbImage.setName(multipartImage.getName());
dbImage.setContent(multipartImage.getBytes());
return imageDbRepository.save(dbImage).getId();
}
}
MultipartFile对象包含文件的内容和原始名称。我们使用它来构造我们的Image对象以将其存储在数据库中。
该控制器返回生成的id作为其响应的主体。
4.2 图片下载
现在，让我们添加一个下载路径：
@GetMapping(value = "/image/{imageId}", produces = MediaType.IMAGE_JPEG_VALUE)
Resource downloadImage(@PathVariable Long imageId) {
byte[] image = imageRepository.findById(imageId)
.orElseThrow(() -> new ResponseStatusException(HttpStatus.NOT_FOUND))
.getContent();
return new ByteArrayResource(image);
}
imageId路径变量包含上传时生成的ID。如果提供的ID无效，那么我们将使用ResponseStatusException返回HTTP响应代码404(Not Found)。否则，我们将存储的文件字节包装在ByteArrayResource中，这样就可以下载它们。
5. 数据库图像存档测试
现在我们准备测试我们的图像存档。
首先，让我们构建我们的应用程序：
mvn package
其次，让我们启动它：
java -jar target/image-archive-1.0.0.jar
5.1 图片上传测试
应用程序运行后，我们使用curl命令行工具上传我们的图像：
curl -H "Content-Type: multipart/form-data" \
-F "image=@tuyucheng.jpeg" http://localhost:8080/image
由于上传服务的响应是imageId，这是我们的第一个请求，输出将是：
1
5.2 图片下载测试
然后我们可以下载我们的图像：
curl -v http://localhost:8080/image/1 -o image.jpeg
-o image.jpeg选项将创建一个名为image.jpeg的文件并将响应内容存储在其中：
% Total % Received % Xferd Average Speed Time Time Time Current
Dload Upload Total Spent Left Speed
0 0 0 0 0 0 0 0 --:--:-- --:--:-- --:--:-- 0* Trying ::1...
* TCP_NODELAY set
* Connected to localhost (::1) port 8080 (#0)
> GET /image/1 HTTP/1.1
> Host: localhost:8080
> User-Agent: curl/7.54.0
> Accept: */*
>
< HTTP/1.1 200
< Accept-Ranges: bytes
< Content-Type: image/jpeg
< Content-Length: 9291
我们得到了一个HTTP/1.1 200，这意味着我们的下载成功了。
我们也可以尝试通过访问http://localhost:8080/image/1在浏览器中下载图像。
6. 分离内容和位置
到目前为止，我们能够在数据库中上传和下载图像。
另一个不错的选择是将文件内容上传到不同的位置。然后我们只在数据库中保存它的文件系统位置。
为此，我们需要向Image实体添加一个新字段：
String location;
这将包含某些外部存储中文件的逻辑路径。在我们的例子中，它将是我们服务器文件系统上的路径。
但是，我们同样可以将这个想法应用到不同的存储中。例如，我们可以使用云存储Google Cloud Storage或Amazon S3。该位置还可以使用URI格式，例如s3://somebucket/path/to/file。
我们的上传服务不是将文件的字节写入数据库，而是将文件存储在适当的服务(在本例中为文件系统)中，然后将文件的位置放入数据库中。
7. 文件系统存储
让我们将在文件系统中存储图像的功能添加到我们的解决方案中。
7.1 保存在文件系统中
首先，我们需要将图像保存到文件系统：
@Repository
class FileSystemRepository {
String RESOURCES_DIR = FileSystemRepository.class.getResource("/").getPath();
String save(byte[] content, String imageName) throws Exception {
Path newFile = Paths.get(RESOURCES_DIR + new Date().getTime() + "-" + imageName);
Files.createDirectories(newFile.getParent());
Files.write(newFile, content);
return newFile.toAbsolutePath().toString();
}
}
一个重要的注意事项-我们需要确保我们的每张图片在上传时都有一个在服务器端定义的唯一位置。否则，我们的上传可能会相互覆盖。
同样的规则适用于任何云存储，我们应该在其中创建唯一的标识。在此示例中，我们将以毫秒格式将当前日期添加到图像名称中：
/workspace/archive-achive/target/classes/1602949218879-tuyucheng.jpeg
7.2 从文件系统中检索
现在让我们实现从文件系统中获取图像的代码：
FileSystemResource findInFileSystem(String location) {
try {
return new FileSystemResource(Paths.get(location));
} catch (Exception e) {
// Handle access or file not found problems.
throw new RuntimeException();
}
}
在这里，我们通过location属性查找图像。然后我们返回一个FileSystemResource。
此外，我们正在捕获读取文件时可能发生的任何异常。我们可能还希望抛出具有特定HTTP状态的异常。
7.3 数据流和Spring的资源
我们的findInFileSystem方法返回一个FileSystemResource，它是Spring的Resource接口的一个实现。
只有当我们使用它时，它才会开始读取我们的文件。在我们的例子中，它将通过RestController将其发送到客户端时。此外，它会将文件内容从文件系统流式传输给用户，从而避免我们将所有字节加载到内存中。
这种方法是将文件流式传输到客户端的一个很好的通用解决方案。如果我们使用云存储而不是文件系统，我们可以将FileSystemResource替换为另一个资源的实现，如InputStreamResource或ByteArrayResource。
8. 连接文件内容和位置
现在我们有了FileSystemRepository，我们需要将它与我们的ImageDbRepository链接起来。
8.1 保存在数据库和文件系统中
让我们创建一个FileLocationService，从我们的保存流程开始：
@Service
class FileLocationService {
@Autowired
FileSystemRepository fileSystemRepository;
@Autowired
ImageDbRepository imageDbRepository;
Long save(byte[] bytes, String imageName) throws Exception {
String location = fileSystemRepository.save(bytes, imageName);
return imageDbRepository.save(new Image(imageName, location)).getId();
}
}
首先，我们将图像保存在文件系统中。然后我们将包含其位置location的记录保存在数据库中。
8.2 从数据库和文件系统中检索
现在，让我们创建一个方法来使用其id查找我们的图像：
FileSystemResource find(Long imageId) {
Image image = imageDbRepository.findById(imageId)
.orElseThrow(() -> new ResponseStatusException(HttpStatus.NOT_FOUND));
return fileSystemRepository.findInFileSystem(image.getLocation());
}
首先，我们在数据库中查找我们的图像。然后我们获取它的位置并从文件系统中获取它。
如果我们在数据库中没有找到imageId，我们将使用ResponseStatusException返回一个HTTP Not Found响应。
9. 文件系统上传和下载
最后，让我们创建FileSystemImageController：
@RestController
@RequestMapping("file-system")
class FileSystemImageController {
@Autowired
FileLocationService fileLocationService;
@PostMapping("/image")
Long uploadImage(@RequestParam MultipartFile image) throws Exception {
return fileLocationService.save(image.getBytes(), image.getOriginalFilename());
}
@GetMapping(value = "/image/{imageId}", produces = MediaType.IMAGE_JPEG_VALUE)
FileSystemResource downloadImage(@PathVariable Long imageId) throws Exception {
return fileLocationService.find(imageId);
}
}
首先，我们让新路径以“/file-system”开头。
然后我们创建了类似于ImageController中的上传路由，但没有dbImage对象。
最后，我们有我们的下载路由，它使用FileLocationService查找图像并返回FileSystemResource作为HTTP响应。
10. 文件系统镜像存档测试
现在，我们可以像测试数据库版本一样测试文件系统版本，路径现在以“file-system”开头：
curl -H "Content-Type: multipart/form-data" \
-F "image=@tuyucheng.jpeg" http://localhost:8080/file-system/image
1
然后我们下载：
curl -v http://localhost:8080/file-system/image/1 -o image.jpeg
11. 总结
在本文中，我们学习了如何将文件信息保存在数据库中，文件内容可以保存在同一行中，也可以在外部位置。
我们还构建并测试了使用分段上传的REST API，并使用Resource提供了下载功能，以允许将文件流式传输给调用者。
与往常一样，本教程的完整源代码可在GitHub上获得。
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