使用Spring AOP实现异步文件上传
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2022-09-06 09:01
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背景
相信很多系统里都有这一种场景：用户上传 Excel，后端解析 Excel 生成相应的数据，校验数据并落库。
这就引发了一个问题：如果 Excel 的行非常多，或者解析非常复杂，那么解析+校验的过程就非常耗时。
如果接口是一个同步的接口，则非常容易出现接口超时，进而返回的校验错误信息也无法展示给前端，这就需要从功能上解决这个问题。
一般来说都是启动一个子线程去做解析工作，主线程正常返回，由子线程记录上传状态+校验结果到数据库。同时提供一个查询页面用于实时查询上传的状态和校验信息。
进一步的，如果我们每一个上传的任务都写一次线程池异步+日志记录的代码就显得非常冗余。同时，非业务代码也侵入了业务代码导致代码可读性下降。
从通用性的角度上讲，这种业务场景非常适合模板方法的设计模式。即设计一个抽象类，定义上传的抽象方法，同时实现记录日志的方法。
例如：
//伪代码，省略了一些步骤
@Slf4j
public abstract class AbstractUploadService<T> {
public static ThreadFactory commonThreadFactory = new ThreadFactoryBuilder().setNameFormat("-upload-pool-%d")
.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY).build();
public static ExecutorService uploadExecuteService = new ThreadPoolExecutor(10, 20, 300L,
TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(1024), commonThreadFactory, new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
protected abstract String upload(List<T> data);
protected void execute(String userName, List<T> data) {
// 生成一个唯一编号
String uuid = UUID.randomUUID().toString().replace("-", "");
uploadExecuteService.submit(() -> {
// 记录日志
writeLogToDb(uuid, userName, updateTime, "导入中");
// 一个字符串，用于记录upload的校验信息
String errorLog = "";
//执行上传
try {
errorLog = upload(data);
writeSuccess(uuid, "导入中", updateTime);
} catch (Exception e) {
LOGGER.error("导入错误", e);
//计入导入错误日志
writeFailToDb(uuid, "导入失败", e.getMessage(), updateTime);
}
/**
* 检查一下upload是不是返回了错误日志，如果有，需要注意记录
*
* 因为错误日志可能比较长，
* 可以写入一个文件然后上传到公司的文件服务器，
* 然后在查看结果的时候允许用户下载该文件，
* 这里不展开只做示意
*/
if (StringUtils.isNotEmpty(errorLog)) {
writeFailToDb(uuid, "导入失败", errorLog, updateTime);
}
});
}
}
如上文所示，模板方法的方式虽然能够极大地减少重复代码，但是仍有下面两个问题：
- upload 方法得限定死参数结构，一旦有变化，不是很容易更改参数类型 or 数量
- 每个上传的 service 还是要继承一下这个抽象类，还是不够简便和优雅
为解决上面两个问题，我也经常进行思考，结果在某次自定义事务提交 or 回滚的方法的时候得到了启发。
这个上传的逻辑过程和事务提交的逻辑过程非常像，都是在实际操作前需要做初始化操作，然后在异常或者成功的时候做进一步操作。
这种完全可以通过环装切面的方式实现，由此，我写了一个小轮子给团队使用。（当然了，这个小轮子在本人所在的大团队内部使用的很好，但是不一定适合其他人，但是思路一样，大家可以扩展自己的功能）
多说无益，上代码！
代码与实现
首先定义一个日志实体：
public class FileUploadLog {
private Integer id;
// 唯一编码
private String batchNo;
// 上传到文件服务器的文件key
private String key;
// 错误日志文件名
private String fileName;
//上传状态
private Integer status;
//上传人
private String createName;
//上传类型
private String uploadType;
//结束时间
private Date endTime;
// 开始时间
private Date startTime;
}
然后定义一个上传的类型枚举，用于记录是哪里操作的：
public enum UploadType {
未知(1,"未知"),
类型2(2,"类型2"),
类型1(3,"类型1");
private int code;
private String desc;
private static Map<Integer, UploadType> map = new HashMap<>();
static {
for (UploadType value : UploadType.values()) {
map.put(value.code, value);
}
}
UploadType(int code, String desc) {
this.code = code;
this.desc = desc;
}
public int getCode() {
return code;
}
public String getDesc() {
return desc;
}
public static UploadType getByCode(Integer code) {
return map.get(code);
}
}
最后，定义一个注解，用于标识切点：
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target({ElementType.METHOD})
public @interface Upload {
// 记录上传类型
UploadType type() default UploadType.未知;
}
然后，编写切面：
@Component
@Aspect
@Slf4j
public class UploadAspect {
public static ThreadFactory commonThreadFactory = new ThreadFactoryBuilder().setNameFormat("upload-pool-%d")
.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY).build();
public static ExecutorService uploadExecuteService = new ThreadPoolExecutor(10, 20, 300L,
TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(1024), commonThreadFactory, new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
@Pointcut("@annotation(com.aaa.bbb.Upload)")
public void uploadPoint() {}
@Around(value = "uploadPoint()")
public Object uploadControl(ProceedingJoinPoint pjp) {
// 获取方法上的注解，进而获取uploadType
MethodSignature signature = (MethodSignature)pjp.getSignature();
Upload annotation = signature.getMethod().getAnnotation(Upload.class);
UploadType type = annotation == null ? UploadType.未知 : annotation.type();
// 获取batchNo
String batchNo = UUID.randomUUID().toString().replace("-", "");
// 初始化一条上传的日志，记录开始时间
writeLogToDB(batchNo, type, new Date)
// 线程池启动异步线程，开始执行上传的逻辑，pjp.proceed()就是你实现的上传功能
uploadExecuteService.submit(() -> {
try {
String errorMessage = pjp.proceed();
// 没有异常直接成功
if (StringUtils.isEmpty(errorMessage)) {
// 成功，写入数据库，具体不展开了
writeSuccessToDB(batchNo);
} else {
// 失败，因为返回了校验信息
fail(errorMessage, batchNo);
}
} catch (Throwable e) {
LOGGER.error("导入失败：", e);
// 失败，抛了异常，需要记录
fail(e.toString(), batchNo);
}
});
return new Object();
}
private void fail(String message, String batchNo) {
// 生成上传错误日志文件的文件key
String s3Key = UUID.randomUUID().toString().replace("-", "");
// 生成文件名称
String fileName = "错误日志_" +
DateUtil.dateToString(new Date(), "yyyy年MM月dd日HH时mm分ss秒") + ExportConstant.txtSuffix;
String filePath = "/home/xxx/xxx/" + fileName;
// 生成一个文件，写入错误数据
File file = new File(filePath);
OutputStream outputStream = null;
try {
outputStream = new FileOutputStream(file);
outputStream.write(message.getBytes());
} catch (Exception e) {
LOGGER.error("写入文件错误", e);
} finally {
try {
if (outputStream != null)
outputStream.close();
} catch (Exception e) {
LOGGER.error("关闭错误", e);
}
}
// 上传错误日志文件到文件服务器，我们用的是s3
upFileToS3(file, s3Key);
// 记录上传失败，同时记录错误日志文件地址到数据库，方便用户查看错误信息
writeFailToDB(batchNo, s3Key, fileName);
// 删除文件，防止硬盘爆炸
deleteFile(file)
}
}
至此整个异步上传功能就完成了，是不是很简单？（笑）
那么怎么使用呢？更简单，只需要在 service 层加入注解即可，顶多就是把错误信息 return 出去。
@Upload(type = UploadType.类型1)
public String upload(List<ClassOne> items) {
if (items == null || items.size() == 0) {
return;
}
//校验
String error = uploadCheck(items);
if (StringUtils.isNotEmpty) {
return error;
}
//删除旧的
deleteAll();
//插入新的
batchInsert(items);
}
结语
写了个小轮子提升团队整体开发效率感觉真不错。程序员的最高品质就是解放双手（偷懒？），然后成功的用自己写的代码把自己干毕业......
<END>
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