面试常考--前端性能优化之大文件上传
大文件上传是前端开发中常见的需求之一，特别是在需要处理高清图片、视频或其他大型文件时。优化大文件上传不仅可以提升用户体验，还能有效减轻服务器负担。本文将深入探讨大文件上传的几种常见优化技术，包括文件切片与并发上传、断点续传、后台处理优化、安全性考虑和用户体验优化。
1. 前言
在现代Web应用中，用户上传大文件已成为常见需求。然而，直接上传大文件会面临诸多挑战，例如网络不稳定导致上传中断、长时间上传导致用户体验差、服务器压力大等。因此，优化大文件上传性能显得尤为重要。
2. 文件切片与并发上传
2.1 文件切片原理
文件切片（Chunking）是将大文件分成若干小片段，每个片段独立上传的方法。这样做可以有效减少单次上传的数据量，降低上传失败的概率。
2.2 实现步骤
- 前端切片
：利用
Blob
对象的
slice
方法将文件切片。 - 并发上传
：使用
Promise.all
实现多个切片并发上传。 - 合并请求
：上传完成后，通知服务器合并这些切片。
3. 断点续传
断点续传（Resumable Uploads）可以在上传过程中断时，从断点继续上传，避免重新上传整个文件。
3.1 实现步骤
- 前端记录进度
：使用
localStorage
记录已上传的切片信息。 - 断点续传
：上传时检查哪些切片未上传，继续上传未完成的部分。
4. 后台处理优化
4.1 分片接收与合并
服务器需要支持接收分片请求，并在所有分片上传完成后合并文件。可以利用中间件或服务端程序语言实现这一逻辑。
5. 安全性考虑
5.1 文件类型校验
在前端和后端都应对文件类型进行校验，确保上传的文件类型符合预期。
5.2 文件大小限制
限制单个文件和总上传文件的大小，防止恶意用户上传过大的文件造成服务器压力。
6. 用户体验优化
6.1 进度显示
通过显示上传进度条，让用户了解上传进度，提升用户体验。
6.2 网络波动处理
考虑到用户可能在网络不稳定的环境中上传文件，可以增加失败重试机制。
完整实例
后端代码（Node.js + Express）
安装依赖
npm init -y
npm install express multer fs创建服务器文件（server.js）
const express = require('express');const multer = require('multer');const fs = require('fs');const path = require('path');const bodyParser = require('body-parser');const app = express();const upload = multer({ dest: 'uploads/' });app.use(bodyParser.json());// 路由：处理文件切片上传
app.post('/upload', upload.single('chunk'), (req, res) => {
const { index, fileName } = req.body; const chunkPath = path.join(__dirname, 'uploads', `${fileName}-${index}`); fs.renameSync(req.file.path, chunkPath); res.status(200).send('Chunk uploaded');});// 路由：合并切片
app.post('/merge', (req, res) => {
const { totalChunks, fileName } = req.body; const filePath = path.join(__dirname, 'uploads', fileName); const writeStream = fs.createWriteStream(filePath);for (let i =0;i < totalChunks; i++) { const chunkPath = path.join(__dirname, 'uploads', `${fileName}-${i}`); const data = fs.readFileSync(chunkPath); writeStream.write(data); fs.unlinkSync(chunkPath);}
writeStream.end(); res.status(200).send('File merged');});app.listen(3000, () => {
console.log('Server started on http://localhost:3000');});
前端代码（index.html + script.js）
- 创建HTML文件（index.html）
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<title>大文件上传</title>
</head>
<body>
<input type="file" id="fileInput">
<progress id="progressBar" value="0" max="100"></progress>
<button onclick="uploadFile()">上传文件</button>
<script src="script.js"></script>
</body>
</html>
- 创建JavaScript文件（script.js）
const fileInput = document.getElementById('fileInput');const progressBar = document.getElementById('progressBar');const chunkSize = 5 * 1024 * 1024;// 5MB const uploadChunk = async (chunk, index, fileName) => {
const formData = new FormData(); formData.append('chunk', chunk); formData.append('index', index); formData.append('fileName', fileName);await fetch('/upload', {method: 'POST',body:formData
});updateProgressBar(index);};const updateProgressBar = (index) => {
const uploadedChunks = JSON.parse(localStorage.getItem('uploadedChunks')) || [];if (!uploadedChunks.includes(index)) {
uploadedChunks.push(index); progressBar.value = (uploadedChunks.length / totalChunks) * 100; localStorage.setItem('uploadedChunks', JSON.stringify(uploadedChunks));}
};const uploadFile = async () => {
const file = fileInput.files[0]; const totalChunks = Math.ceil(file.size / chunkSize); const uploadedChunks = JSON.parse(localStorage.getItem('uploadedChunks')) || []; const promises = [];for (let i =0;i < totalChunks; i++) { if (!uploadedChunks.includes(i)) {
const chunk = file.slice(i * chunkSize, (i +1) * chunkSize); promises.push(uploadChunk(chunk, i, file.name));}
}
await Promise.all(promises);await fetch('/merge', {method: 'POST',headers: { 'Content-Type': 'application/json'},body: JSON.stringify({ totalChunks, fileName:file.name })
});localStorage.removeItem('uploadedChunks'); alert('文件上传成功');};
启动后端服务器
- 在浏览器中打开前端页面
将
index.html
文件在浏览器中打开，选择文件并点击“上传文件”按钮即可看到文件上传进度。
node server.js