CN110737635A - 一种数据分块方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数据分块方法，包括步骤S1‑S2：S1、将单一数据文件转换成一个数据文件夹；S2、接收客户端的修改请求以请求修改目标文件，其中，于修改时向所述数据文件夹中插入用于保存所述目标文件的子文件夹及用于保存特征码信息的修改锁文件，待修改结束后删除所插入的所述子文件夹及所述修改锁文件，将所述特征码信息存储至所述修改记录文件。实施本发明的有益效果：通过修改锁文件优化文件存取机制，加快响应速度，节省数据传输时间。
Description
技术领域
本发明涉及数据分块技术领域，尤其涉及一种数据分块方法。
背景技术
如果文件系统接受到用户访问量大，既要承受大量访问所带来的压力，又要进行频繁读取文件IO操作，如果访问的文件是大数据文件，占用IO过长，导致访问速度慢，时间耗时长，因此很容易出现访问瓶颈。
参见图1，图1为现有技术的文件传输的数据流示意图，当前文件处理在服务器整体存储，客户端也是整体存储，例如FTP，NFS等文件服务，写操作必须独占一个流操作，进行读写处理需占用巨大的资源，分场景说明：
A.上传文件时，先分割成小块，传到服务器后，再进行合并到同一个文件流；
B.下载文件时，先分割成小块，传到客户端后，再进行合并到同一个文件流；
C.修改文件时，先删除整个文件记录，再上传一个新的完整文件。
该方式存在以下问题：
缺点1：文件服务会存取很多文件，大数据文件大小通常不确定，可导致长时间占用一个文件流的操作，下载或上传速度会随着时间增长下降速度；
缺点2：文件服务在存取或读取大数据文件的时候，会进行整体特征码校验，多个大数据文件同时进行处理，导致运算增多，占用CPU大；
缺点3：文件服务在处理下载大数据文件时，文件流按顺序向前单方向只读，读取效率不高，同时耗时长；
缺点4：文件服务在处理存储大数据文件时，需要占用文件流写入，按顺序向前单方向写入，写入效率不高，同时耗时长；
缺点5：多用户同时修改同一个文件时，互相争用干扰，同时影响下载，并可能导致文件失效；
缺点6：修改历史不容易记录。
发明内容
本发明的目的在于提供一种数据分块方法，解决现有技术中的缺点。
本发明的技术方案实现如下：
一方面，本发明提供一种数据分块方法，包括步骤S1-S2：
S1、将单一数据文件转换成一个数据文件夹，所述数据文件夹包括汇总信息文件、一至多个分块文件及用于存储修改记录的修改记录文件；
S2、接收客户端的修改请求以请求修改目标文件，其中，于修改时向所述数据文件夹中插入用于保存所述目标文件的子文件夹及用于保存特征码信息的修改锁文件，待修改结束后删除所插入的所述子文件夹及所述修改锁文件，将所述特征码信息存储至所述修改记录文件；所述目标文件为一至多个所述分块文件中的一至多个。
在本发明所述的数据分块方法中，所述步骤S2包括步骤S21-S27：
S21、接收客户端的修改请求；
S22、依据所述修改请求检查所述数据文件夹是否存在修改锁文件，若存在则转至步骤S23，若不存在则转至步骤S24；
S23、匹配所述特征码信息，若匹配成功，则转至步骤S26，若匹配不成功，则终止操作；
S24、检查所述修改记录文件中是否存在修改记录，若存在，则转至步骤S23，若不存在，转至步骤S25；
S25、于所述数据文件夹中插入用于保存所述目标文件的子文件夹及用于保存特征码信息的修改锁文件；
S26、允许所述客户端对所述目标文件进行修改；
S27、待修改结束后删除所述子文件夹及所述修改锁文件，并将所述特征码信息存储至所述修改记录文件。
在本发明所述的数据分块方法中，所述步骤S23中：所述特征码信息包括修改用户名称、地址信息及目标文件的修改信息，将所述用户名称及所述地址信息与服务器预设的信息进行匹配，若匹配成功，则转至步骤S26，从而依据所述修改信息对所述目标文件进行修改，若匹配不成功，则终止操作。
在本发明所述的数据分块方法中，所述步骤S25包括步骤S251-S254：
S251、修改所述修改记录文件以插入本次修改记录；
S252、将本次所述修改记录写入本地文件；
S253、于所述数据文件夹中生成并插入用于保存所述目标文件的子文件夹及用于保存特征码信息的修改锁文件；
S254、对所述客户端授予修改权限，从而允许所述客户端对所述目标文件进行修改。
在本发明所述的数据分块方法中，所述步骤S1包括步骤S11-S14：
S11、获取所述单一数据文件的大小；
S12、配置一至多个分块文件的大小，并依据一至多个所述分块文件及所述所述单一数据文件的大小计算所述分块文件的个数；
S13、对一至多个所述分块文件进行顺序编号；
S14、将单一数据文件转换成一个数据文件夹，所述数据文件夹包括汇总信息文件、一至多个分块文件及用于存储修改记录的修改记录文件；所述汇总信息文件包括所述单一数据文件的大小、一至多个分块文件的大小、操作用户信息、一至多个所述分块文件的顺序编号及文件名称。
在本发明所述的数据分块方法中，所述步骤S2还包括步骤S28-S29：
S28、接收所述客户端的上传请求并允许所述客户端进行上传操作；
S29、接收所述客户端的下载请求并允许所述客户端进行下载操作。
在本发明所述的数据分块方法中，所述步骤S28包括步骤S281-S283：
S281、接收所述客户端的上传请求；
S282、于所述客户端中建立客户分块文件集合缓存；
S283、允许客户端进行上传操作，并在上传时先将文件存储于所述客户分块文件集合缓存。
在本发明所述的数据分块方法中，所述S29包括步骤S291-S293：
S291、接收所述客户端的下载请求；
S292、于服务器中建立服务分块文件集合缓存；
S293、允许客户端通过所述服务分块文件集合缓存进行下载操作。
在本发明所述的数据分块方法中，还包括步骤S3：
S3、判断所述客户端修改所述目标文件是否完成，若否，则按照预设的策略进行修复。
在本发明所述的数据分块方法中，所述步骤S3中，所述预设的策略包括：
删除所述修改请求；或者
定时清除超时的目标文件。
因此，本发明的有益效果是，通过修改锁文件优化文件存取机制，加快响应速度，节省数据传输时间。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1为现有技术的文件传输的数据流示意图；
图2为本发明一实施例提供的文件传输的数据流示意图；
图3为本发明一实施例提供的一种数据分块方法的流程图；
图4为本发明一实施例提供的数据文件夹的结构示意图；
图5为本发明一实施例提供的插入修改锁文件及子文件夹后的数据文件夹的结构示意图；
图6为本发明一实施例提供的请求修改目标文件的流程图；
图7为本发明一实施例提供的客户端上传文件的示意图；
图8为本发明一实施例提供的客户端下载文件的示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，以下将对照附图详细说明本发明的具体实施方式。应当理解，以下说明仅为本发明实施例的具体阐述，不应以此限制本发明的保护范围。
参加图2，图2为本发明一实施例提供的文件传输的数据流示意图，本发明的整体说明如下：
1、为了加快上传和下载速度，把单个同一个文件请求变更为同一个文件支持多并发上传下载，同时接受的数据越多，该文件操作时间越短；
2、为了避免独占同一个文件写入的操作，把整个文件进行分块存储，每个请求同时写入对应的分块文件，不进行整体文件恢复，单独增加信息汇总文件，保存校验数据；
3、由于不整体保存文件，采取分块保存方式，使用下载更为直接，按块下载，不受读取同一个文件速度影响。
参见图3，图3为本发明一实施例提供的一种数据分块方法的流程图，该方法包括步骤S1-S2：
S1、将单一数据文件转换成一个数据文件夹，所述数据文件夹包括汇总信息文件、一至多个分块文件及用于存储修改记录的修改记录文件；所述步骤S1包括步骤S11-S14：
S11、获取所述单一数据文件的大小。
S12、配置一至多个分块文件的大小，并依据一至多个所述分块文件及所述所述单一数据文件的大小计算所述分块文件的个数。通过单一数据文件的大小即可配置数据文件夹的大小、通过数据文件夹的大小可以计算出可容纳一至多个分块文件的个数。
S13、对一至多个所述分块文件进行顺序编号。如图4，一至多个所述分块文件的顺序编号为1、2、3……N。
S14、将单一数据文件转换成一个数据文件夹，所述数据文件夹包括汇总信息文件、一至多个分块文件及用于存储修改记录的修改记录文件；所述汇总信息文件包括所述单一数据文件的大小、一至多个分块文件的大小、操作用户信息、一至多个所述分块文件的顺序编号及文件名称。参见图4，图4为本发明一实施例提供的数据文件夹的结构示意图。由一个单一数据文件转换成一个文件夹，包括：汇总信息文件(包括记录作者，文件名及大小等信息，负责对整体文件进行核验和检索)，分块数据文件(即一至多个分块文件)和修改记录文件(当前文件修改历史记录)；读取文件数据直接按块读取，适合多线程并发下载使用，一个线程占用一个分块，减少独占一个文件流带来锁操作，提高读取效率。
如此，服务器处理文件上传下载如下：
先汇总整个文件大小，以文件名转文件夹，确定一个默认分块大小(可配置)，计算出文件占用分块个数，对整个分块列表进行按顺序编号，分块文件名为分块编号，单个分块文件独立存储在该文件夹里面，不进行汇总合并。
在写入时，在储存介质记录先排他性写入修改操作文件，存放正在修改文件相关信息，例如操作人，修改多少块文件等，修改完毕后汇入历史记录；如果当前写入已存在这个写入操作文件则回发客户端通知已进行写入文件的失败消息。
断点续传时，读取硬盘上的分块文件名，将分块索引进行对比，下发没对应过的分块编号，客户端进行对应重新上传。断点续传指的是在下载或上传时，将下载或上传任务(一个文件或一个压缩包)人为的划分为几个部分，每一个部分采用一个线程进行上传或下载，如果碰到网络故障，可以从已经上传或下载的部分开始继续上传下载未完成的部分，而没有必要从头开始上传下载，用户可以节省时间，提高速度。
S2、接收客户端的修改请求以请求修改目标文件，其中，于修改时向所述数据文件夹中插入用于保存所述目标文件的子文件夹及用于保存特征码信息的修改锁文件，待修改结束后删除所插入的所述子文件夹及所述修改锁文件，将所述特征码信息存储至所述修改记录文件；所述目标文件为一至多个所述分块文件中的一至多个。参见图5，图5为本发明一实施例提供的插入修改锁文件及子文件夹后的数据文件夹的结构示意图。通过增加一个排他性的修改锁文件(存放修改人的特征码信息，例如：修改人名称，IP，Mac，文件大小及分块信息等)，和存放修改文件分块的子文件夹，待文件分块完成后，统一组合到父文件夹，并删除该锁文件和子文件夹；这样带来的好处多线程写入块文件，同时操作几个分块，另外避免对大文件进行内存分块再合并到一个整体文件，服务器不需对整个文件进行操作，并直接按分块模式提供给下载使用。
具体的，参见图6，图6为本发明一实施例提供的请求修改目标文件的流程图，所述步骤S2包括步骤S21-S27：
S21、接收客户端的修改请求；
S22、依据所述修改请求检查所述数据文件夹是否存在修改锁文件，若存在则转至步骤S23，若不存在则转至步骤S24；
S23、匹配所述特征码信息，若匹配成功，则转至步骤S26，若匹配不成功，则终止操作；所述步骤S23中：所述特征码信息包括修改用户名称、地址信息及目标文件的修改信息，将所述用户名称及所述地址信息与服务器预设的信息进行匹配，若匹配成功，则转至步骤S26，从而依据所述修改信息对所述目标文件进行修改，若匹配不成功，则终止操作。
S24、检查所述修改记录文件中是否存在修改记录，若存在，则转至步骤S23，若不存在，转至步骤S25；
S25、于所述数据文件夹中插入用于保存所述目标文件的子文件夹及用于保存特征码信息的修改锁文件；所述步骤S25包括步骤S251-S254：
S251、修改所述修改记录文件以插入本次修改记录；
S252、将本次所述修改记录写入本地文件；
S253、于所述数据文件夹中生成并插入用于保存所述目标文件的子文件夹及用于保存特征码信息的修改锁文件；
S254、对所述客户端授予修改权限，从而允许所述客户端对所述目标文件进行修改。
S26、允许所述客户端对所述目标文件进行修改；
S27、待修改结束后删除所述子文件夹及所述修改锁文件，并将所述特征码信息存储至所述修改记录文件。
如此，客户端获取修改权限时，如果缓存没有该修改特征码则加入该文件的修改记录，防止别的用户修改同一个文件，本地建立修改锁文件，待修改完成校验整个分块数据，完整后退出修改文件列表缓存，及删除修改锁文件，完成操作。
优选的，所述步骤S2还包括步骤S28-S29：
S28、接收所述客户端的上传请求并允许所述客户端进行上传操作；参见图7，图7为本发明一实施例提供的客户端上传文件的示意图；所述步骤S28包括步骤S281-S283：
S281、接收所述客户端的上传请求；
S282、于所述客户端中建立客户分块文件集合缓存；
S283、允许客户端进行上传操作，并在上传时先将文件存储于所述客户分块文件集合缓存。
由于文件上传时候存在以下限制：
1、文件读取需占用长时间，特别是大数据文件，往前只读才能实现高速读取；
2、读取文件无法使用多线程进行操作。
解决方式为在缓存划分记录，文件读取后直接放入缓存，这里存放一个速度差的问题，本地读取效率比网络传输要快，因此不会延误网络传输的速度。
S29、接收所述客户端的下载请求并允许所述客户端进行下载操作。参见图8，图8为本发明一实施例提供的客户端下载文件的示意图，所述S29包括步骤S291-S293：
S291、接收所述客户端的下载请求；
S292、于服务器中建立服务分块文件集合缓存；
S293、允许客户端通过所述服务分块文件集合缓存进行下载操作。
同样的，文件下载时候存在以下限制：
1、文件写入需独占用文件流，如果是下载大数据文件，耗时更长；
2、并发写入相互争用文件流。
解决方式在写入文件夹建立一个分块文件夹，存取分块文件集合，待下载完成后统一合并成一个整体文件。
优选的，所述数据分块方法还包括步骤S3：
S3、判断所述客户端修改所述目标文件是否完成，若否，则按照预设的策略进行修复。所述步骤S3中，所述预设的策略包括：删除所述修改请求；或者定时清除超时的目标文件。即如果用户上传或修改某些文件没完成操作，可能遇到有各种原因主动或被动不再修改，这样会导致垃圾文件的产生，提供以下策略进行修复：
A.由管理员或当前操作人执行删除上传文件命令。
B.由文件服务定时清除超时的文件数据。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。
Claims (10)
1.一种数据分块方法，其特征在于，包括步骤S1-S2：
S1、将单一数据文件转换成一个数据文件夹，所述数据文件夹包括汇总信息文件、一至多个分块文件及用于存储修改记录的修改记录文件；
S2、接收客户端的修改请求以请求修改目标文件，其中，于修改时向所述数据文件夹中插入用于保存所述目标文件的子文件夹及用于保存特征码信息的修改锁文件，待修改结束后删除所插入的所述子文件夹及所述修改锁文件，将所述特征码信息存储至所述修改记录文件；所述目标文件为一至多个所述分块文件中的一至多个。
2.根据权利要求1所述的数据分块方法，其特征在于，所述步骤S2包括步骤S21-S27：
S21、接收客户端的修改请求；
S22、依据所述修改请求检查所述数据文件夹是否存在修改锁文件，若存在则转至步骤S23，若不存在则转至步骤S24；
S23、匹配所述特征码信息，若匹配成功，则转至步骤S26，若匹配不成功，则终止操作；
S24、检查所述修改记录文件中是否存在修改记录，若存在，则转至步骤S23，若不存在，转至步骤S25；
S25、于所述数据文件夹中插入用于保存所述目标文件的子文件夹及用于保存特征码信息的修改锁文件；
S26、允许所述客户端对所述目标文件进行修改；
S27、待修改结束后删除所述子文件夹及所述修改锁文件，并将所述特征码信息存储至所述修改记录文件。
3.根据权利要求2所述的数据分块方法，其特征在于，所述步骤S23中：
所述特征码信息包括修改用户名称、地址信息及目标文件的修改信息，将所述用户名称及所述地址信息与服务器预设的信息进行匹配，若匹配成功，则转至步骤S26，从而依据所述修改信息对所述目标文件进行修改，若匹配不成功，则终止操作。
4.根据权利要求2所述的数据分块方法，其特征在于，所述步骤S25包括步骤S251-S254：
S251、修改所述修改记录文件以插入本次修改记录；
S252、将本次所述修改记录写入本地文件；
S253、于所述数据文件夹中生成并插入用于保存所述目标文件的子文件夹及用于保存特征码信息的修改锁文件；
S254、对所述客户端授予修改权限，从而允许所述客户端对所述目标文件进行修改。
5.根据权利要求1所述的数据分块方法，其特征在于，所述步骤S1包括步骤S11-S14：
S11、获取所述单一数据文件的大小；
S12、配置一至多个分块文件的大小，并依据一至多个所述分块文件及所述所述单一数据文件的大小计算所述分块文件的个数；
S13、对一至多个所述分块文件进行顺序编号；
S14、将单一数据文件转换成一个数据文件夹，所述数据文件夹包括汇总信息文件、一至多个分块文件及用于存储修改记录的修改记录文件；所述汇总信息文件包括所述单一数据文件的大小、一至多个分块文件的大小、操作用户信息、一至多个所述分块文件的顺序编号及文件名称。
6.根据权利要求2所述的数据分块方法，其特征在于，所述步骤S2还包括步骤S28-S29：
S28、接收所述客户端的上传请求并允许所述客户端进行上传操作；
S29、接收所述客户端的下载请求并允许所述客户端进行下载操作。
7.根据权利要求6所述的数据分块方法，其特征在于，所述步骤S28包括步骤S281-S283：
S281、接收所述客户端的上传请求；
S282、于所述客户端中建立客户分块文件集合缓存；
S283、允许客户端进行上传操作，并在上传时先将文件存储于所述客户分块文件集合缓存。
8.根据权利要求6所述的数据分块方法，其特征在于，所述S29包括步骤S291-S293：
S291、接收所述客户端的下载请求；
S292、于服务器中建立服务分块文件集合缓存；
S293、允许客户端通过所述服务分块文件集合缓存进行下载操作。
9.根据权利要求1所述的数据分块方法，其特征在于，还包括步骤S3：
S3、判断所述客户端修改所述目标文件是否完成，若否，则按照预设的策略进行修复。
10.根据权利要求9所述的数据分块方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述预设的策略包括：
删除所述修改请求；或者
定时清除超时的目标文件。
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| CN110737635B (zh) | 2023-02-10 |
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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