在日常生活中,人們一直都在和數(shù)據(jù)信息打交道。數(shù)據(jù)信息組織和保存的方式很多，最常用的方式就是把數(shù)據(jù)信息保存在某種文件中，然后將文件上傳到FTP服務(wù)器[1]。但是當(dāng)用戶(hù)要對(duì)文件進(jìn)行操作時(shí)，查找文件會(huì)顯得比較麻煩。本文提出通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)直接記錄并管理這些文件中的數(shù)據(jù)信息[2],通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)的SQL語(yǔ)句對(duì)相關(guān)的記錄進(jìn)行增刪查改，操作起來(lái)非常便捷，而且在數(shù)據(jù)庫(kù)中可以采用集群的技術(shù)，為用戶(hù)提供高可靠性的服務(wù)。基于Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)的上傳下載軟件實(shí)現(xiàn)的主要功能是將一些文件寫(xiě)入到數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)文件的上傳；然后再將數(shù)據(jù)庫(kù)中的內(nèi)容讀出，實(shí)現(xiàn)文件的下載。

    本文設(shè)計(jì)不僅實(shí)現(xiàn)了文件的上傳和下載，還針對(duì)一些較大文件的上傳提出了一種分塊上傳的思想。先指定用戶(hù)想要的文件塊的大小，這個(gè)值決定了文件要被分割的塊數(shù)，較大的文件分割成若干塊，每塊都以一條記錄的形式寫(xiě)到數(shù)據(jù)庫(kù)中。當(dāng)某條記錄寫(xiě)數(shù)據(jù)庫(kù)失敗時(shí)，只需將那些寫(xiě)數(shù)據(jù)庫(kù)失敗的文件塊重新上傳，不需要將整個(gè)文件重新上傳。采用這種方式可以提高文件上傳的效率，節(jié)約重新上傳時(shí)寫(xiě)數(shù)據(jù)庫(kù)的時(shí)間。但下載時(shí)，如果用戶(hù)需要完整的原始文件，原來(lái)屬于同一個(gè)文件的分塊則需要重新寫(xiě)到一個(gè)文件中。本文使用邊下載、邊合并的方法，實(shí)現(xiàn)了分塊文件的合并下載。用戶(hù)可以根據(jù)自己的需要，針對(duì)性地下載其中的部分文件塊。讀取一個(gè)文件分塊相比讀一個(gè)完整的大文件要快很多，文件的分塊與合并提高了文件的上傳下載效率。值得注意的是，在設(shè)置文件分塊時(shí)，分塊的大小要適度，否則會(huì)影響軟件的運(yùn)行效率[3]，用戶(hù)可以根據(jù)實(shí)際要求設(shè)置文件分塊的大小。
1 大文件分塊上傳和下載軟件的實(shí)現(xiàn)
1.1 文件的分塊
    將一個(gè)較大的文件上傳到數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，上傳速度往往會(huì)受到網(wǎng)絡(luò)寬帶的影響。針對(duì)較大文件的保存與管理，需對(duì)其進(jìn)行分塊，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的帶寬設(shè)置文件塊的大小，假設(shè)每個(gè)文件上傳的時(shí)間不超過(guò)5 s,設(shè)帶寬為k Mb/s,文件塊的大小BlockSize可以設(shè)置的范圍最好能夠滿(mǎn)足式(1)：
     (5&times;k/8)MB<BlockSize<(5&times;10&times;k/8)MB  (1)
    若文件塊的大小用BlockSize表示，則文件分成的塊數(shù)nCount與文件的大小之間的關(guān)系為：
    nCount=Flength/BlockSize+1  (2)
    K=Flength%BlockSize  (3)
其中Flength代表原始文件的大小，K代表最后一個(gè)文件分塊的大小。因?yàn)槲募拇笮∨c文件塊的大小不一定剛好是整除的關(guān)系。最特殊的情況就是某文件的大小剛好小于文件塊的大小，此時(shí)的文件就只有一塊，即該文件本身。
1.2 分塊文件的上傳
    將分塊文件上傳到數(shù)據(jù)庫(kù)之前，首先要在數(shù)據(jù)庫(kù)中創(chuàng)建一個(gè)存儲(chǔ)文件信息表，并定義相關(guān)的字段，方便用戶(hù)查詢(xún)和管理[4]。數(shù)據(jù)庫(kù)表中主要的相關(guān)字段包括：文件編號(hào)、文件名、文件大小、基本路徑、相對(duì)路徑、文件塊大小、文件塊編號(hào)、文件類(lèi)型、文件內(nèi)容等。
    文件上傳到數(shù)據(jù)庫(kù)主要步驟為：(1)將文件的名稱(chēng)、路徑、大小、類(lèi)型等基本信息寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù);(2)根據(jù)這些基本信息查找對(duì)應(yīng)的記錄，并將文件的內(nèi)容寫(xiě)到blob字段中，文件內(nèi)容以二進(jìn)制的形式存貯在數(shù)據(jù)庫(kù)中[5-6]。
    文件分塊上傳時(shí),首先連接服務(wù)器端的數(shù)據(jù)庫(kù)，在數(shù)據(jù)庫(kù)連接成功的條件下,遍歷要上傳的文件所在的路徑。當(dāng)查找到要上傳的文件時(shí)，根據(jù)文件分塊的大小，計(jì)算文件分割的塊數(shù)和最后一個(gè)文件塊的大小，從第一個(gè)文件塊開(kāi)始，計(jì)算過(guò)程如下：
    (1) 判斷是否成功連接到數(shù)據(jù)庫(kù)。
    (2) 判斷這是否為最后一個(gè)文件塊，如果是，則從文件中讀取最后一個(gè)文件塊，寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)后結(jié)束；否則從文件中讀取BlockSize個(gè)字節(jié)。
    (3) 用Insert命令在對(duì)應(yīng)的表中寫(xiě)入文件的編號(hào)、文件名稱(chēng)、文件大小、文件的基本路徑及相對(duì)路徑、文件類(lèi)型、文件塊的大小和編號(hào)。
    (4) 通過(guò)文件編號(hào)、文件路徑，文件名稱(chēng)和文件塊編號(hào)查找相應(yīng)的記錄。
    (5) 將要寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)的文件內(nèi)容保存在一個(gè)安全數(shù)組中，并調(diào)用AppendChunk()函數(shù)將該塊文件內(nèi)容填到對(duì)應(yīng)的blob字段當(dāng)中，并更新記錄。
    (6)為寫(xiě)入記錄中的文件的路徑、文件名以及文件塊編號(hào)設(shè)置標(biāo)記，方便重新上傳時(shí)定位斷點(diǎn)的位置，跳轉(zhuǎn)到步驟(1)。
    文件分塊上傳的流程圖如圖1所示。

    如果服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)與客戶(hù)端的連接斷開(kāi)，將導(dǎo)致文件上傳失敗。在客戶(hù)端與服務(wù)器端數(shù)據(jù)庫(kù)重新建立連接后，需要續(xù)傳文件，同時(shí)要通過(guò)斷開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)的標(biāo)記,找到上次上傳文件的斷點(diǎn)。
    續(xù)傳文件時(shí)，為了找到文件續(xù)傳的起始位置，依然要遍歷文件所在的路徑，通過(guò)文件路徑和名稱(chēng)找到對(duì)應(yīng)的文件，再使用文件塊的編號(hào)和文件塊的大小獲取下一次文件要上傳的位置。設(shè)offset為文件指針的偏移值，BlockNo為文件塊的編號(hào)，BlockSize為文件塊的大小，三者之間的關(guān)系如下：
    offset=BlockNo&times;BlockSize  (4)
式中，被標(biāo)記文件塊的編號(hào)BlockNo乘以文件塊的大小BlockSize，就是續(xù)傳時(shí)讀取文件的偏移值。通過(guò)這個(gè)方法，就可以找到斷點(diǎn)所在的文件塊位置，實(shí)現(xiàn)文件的續(xù)傳， 從而避免重新上傳之前已經(jīng)寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)的文件塊。
1.3 分塊文件的下載
    因?yàn)槲募潜４嬖跀?shù)據(jù)庫(kù)中的，用戶(hù)可用通過(guò)SQL命令對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的記錄進(jìn)行增刪查改等操作，這比存儲(chǔ)在FTP服務(wù)器中的文件處理要方便很多。下載的過(guò)程其實(shí)就是上傳的逆過(guò)程，思想相似。
    下載時(shí)根據(jù)相關(guān)的查詢(xún)條件，如果存在符合條件的記錄，即可對(duì)這些記錄保存的文件進(jìn)行下載，在成功連接到數(shù)據(jù)庫(kù)的條件下,從第一條記錄開(kāi)始執(zhí)行以下過(guò)程：
    (1)判斷是否成功連接到數(shù)據(jù)庫(kù)。
    (2)判斷該記錄是否超過(guò)最后一條記錄編號(hào)，如果是，下載結(jié)束；否則跳轉(zhuǎn)到步驟(3)。
    (3)從記錄中獲取文件的類(lèi)型、文件名以及相對(duì)路徑，判斷該文件是否已經(jīng)存在，如果不存在，則根據(jù)文件的類(lèi)型創(chuàng)建一個(gè)文件，以可追加的形式打開(kāi)文件。
    (4)調(diào)用GetChunk()函數(shù)獲取blob字段中的內(nèi)容，并保存在一個(gè)安全數(shù)組中，最后將安全數(shù)組中的數(shù)據(jù)寫(xiě)入文件。
    (5)關(guān)閉文件，并標(biāo)記該記錄中的文件路徑、文件名以及文件塊編號(hào)，并跳轉(zhuǎn)到步驟(1)。
1.4 分塊文件的合并
    本文雖然實(shí)現(xiàn)了文件的分塊下載，但是在實(shí)際情況中，人們通常希望使用完整的文件，而不是一個(gè)文件塊，所以在下載的過(guò)程中需要將各個(gè)文件的分塊重新合并成一個(gè)文件。本文采用的方法是在下載的過(guò)程中即可進(jìn)行合并操作,文件合并下載的流程圖如圖2所示。

    文件的合并是文件合并下載過(guò)程中的一部分，即每次下載某條記錄中的文件內(nèi)容時(shí)，先判斷該文件塊將寫(xiě)入的文件。
    用戶(hù)根據(jù)文件名稱(chēng)，文件路徑等信息查找所需要的文件，如果存在符合條件的記錄，就依次訪(fǎng)問(wèn)這些記錄，并將每條記錄中的文件內(nèi)容讀取出來(lái)，寫(xiě)入相應(yīng)的文件中。從查詢(xún)到的第一條記錄開(kāi)始：
    (1)判斷是否已經(jīng)訪(fǎng)問(wèn)了最后一條符合條件的記錄，如果是，則結(jié)束，否則轉(zhuǎn)到步驟(2)。
    (2)獲取文件的路徑、文件名稱(chēng)、文件類(lèi)型等基本信息，    判斷當(dāng)前路徑下是否已經(jīng)存在這樣的文件，如果不存在，將創(chuàng)建一個(gè)對(duì)應(yīng)的文件；否則跳轉(zhuǎn)到步驟(3)。
    (3)將記錄中的文件相對(duì)路徑、文件名兩個(gè)字段的內(nèi)容與上一條記錄中的相對(duì)路徑和文件名匹配,如果相同，則將文件內(nèi)容追加到該文件；否則根據(jù)該文件塊的基本信息重新創(chuàng)建一個(gè)文件。
    (4)標(biāo)記該條記錄并移到下一條記錄,并跳轉(zhuǎn)到步驟(1)。
    所有記錄被訪(fǎng)問(wèn)完的同時(shí)，所有的文件分塊都被寫(xiě)入了相應(yīng)文件中,既不會(huì)出現(xiàn)文件內(nèi)容的覆蓋問(wèn)題，也不會(huì)額外地占用存儲(chǔ)空間。
2 實(shí)驗(yàn)分析
      通過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn),文件的完整上傳所消耗的時(shí)間最短，但是上傳失敗后要重新上傳整個(gè)文件。如果使用文件的分塊上傳，文件分塊的大小要適當(dāng)，分塊越多，上傳的速度就越慢。因?yàn)橛涗浢總€(gè)分塊文件的基本信息也要消耗一定的時(shí)間，在上傳失敗需要重新上傳的情況下，只需上傳剩下的沒(méi)有上傳成功的文件，效率有所提高。在下載的過(guò)程中，單塊文件明顯比整個(gè)文件的下載要快，因?yàn)閱螇K文件下載只需要讀取塊數(shù)據(jù)。而文件的合并下載時(shí)間比整塊文件下載時(shí)間要長(zhǎng)，因?yàn)樵诤喜⒌倪^(guò)程中要判斷各個(gè)文件塊是否來(lái)源于同一個(gè)原始文件，會(huì)消耗一定的時(shí)間。
    相對(duì)于普通的將文件上傳到FTP服務(wù)器，本文實(shí)現(xiàn)了基于Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)的大文件分塊上傳下載應(yīng)用軟件，將文件的內(nèi)容以二進(jìn)制的形式分散保存在Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)中，這不僅可以對(duì)大量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行管理，還可以使得不同的用戶(hù)共享很多數(shù)據(jù)信息。文件的分塊上傳采用文件分割技術(shù)，將文件分塊保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中。通過(guò)文件的續(xù)傳，避免了由于各種網(wǎng)絡(luò)原因?qū)е碌膶?xiě)數(shù)據(jù)庫(kù)操作失敗，需要將整個(gè)文件重新上傳的問(wèn)題。文件的合并下載解決了同一個(gè)文件中不同分塊的合并問(wèn)題，避免了先下載文件再進(jìn)行合并的做法，提高了軟件的運(yùn)行效率。
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