Android大文件上传秒传之MD5篇

前言

现在越来越多的应用开始有上传大文件的需求,以及秒传,续传功能。由于最近学习大文件分隔上传,以及秒传的实现,给予分享的这种精神,我想将自己的学习过程,以及遇到的问题做一个总结,希望对有这方面需求的小伙伴有一定的帮助。


源码传送门


分析

说到大文件上传,我们可能首先会想的一些网盘App,这些优秀的网盘除了上传大文件外,还可以实现秒传以及断点续传功能。说起断点续传也就明白了文章题目所说的大文件分片,由于网络的原因,一个大文件例如一百兆的文件,很有可能中途上传到一半或者50MB,或者上传到99MB时候失败了,如果下次再上传时还从头开始上传,这个体验很少人能接受的,如果你要真做成这样的话,那么客户一定会严重流失,所以我们需要对其分片或者说下次上传时从失败的地方开始上传。相信使用网盘较多的朋友都知道有一个很6的功能就是秒传,可能你很难相信为何我几百兆甚至几个G的文件,为何几秒内就上传成功了,为何这么神奇,其实原理也很简单,就是我们每次上传文件时每一个文件都会有一个独一无二的特征值,当我们上传文件时,他首先会检测服务器是否有该特征值的文件,,如果有的话,就不需要占用网络带宽,直接复制一份到你的网盘。今天分享的这篇文章便是为秒传打下坚实基础的,获取大文件的特征值-MD5.

MD5消息摘要算法(英语:MD5 Message-Digest Algorithm),一种被广泛使用的密码散列函数,可以产生出一个128位(16字节)的散列值(hash value),用于确保信息传输完整一致。MD5由罗纳德·李维斯特设计,于1992年公开,用以替换MD4算法

MessageDigest

在java.security这个包下有一个类MessageDigest ,通过名字我们就知道是消息摘要的意思,那么本篇文章也是有MessageDigest 这个类展开讨论。

对于计算文件的MD5,我们主要用的上面的几个方法。方法1主要是进行初始化操作,需要指定算法,方法2是进行消息摘要内容的更新。而方法3就是最重要的一步,计算消息摘要的值并返回。

读取文件

对于文件的读取有很多种方式,例如通过FileInputStream读取字节流,也可以包装成InputStreamReader读取字节流,也可以包装成BufferedInputStream进行带缓冲区的读取,以及RandomAccessFile或者nio 包中FileChannel加内存映射的方式。当然各种方式的性能不言而喻(对流不熟悉的自行补脑)。

具体实现

FileInputStream字节流方式

FileChannel +MappedByteBuffer 方式

RandomAccessFile 方式

性能对比

我们选了一个小的文件,大概1M左右,观察执行时间

但是我选择大概10M的文件FileChannel+MappedByteBuffer性能并不明显,最后通过查询资料学习发现MappedByteBuffer这个东西很可怕,这个回收是不确定的,在手机上测试FileChannel效率并不是最好的。如果要计算一个几百兆的大文件,发现FileChannel+MappedByteBuffer还很容易OOM,原因就是MappedByteBuffer内存占用、文件关闭不确定,被其打开的文件只有在垃圾回收的才会被关闭,而且这个时间点是不确定的。当文件达到100M时就出现OOM如下

所以在Android设备上尽量不要使用nio中的内存映射。在官方文档中有这样的一句话:A mapped byte buffer and the file mapping that it represents remain valid until the buffer itself is garbage-collected.
那么我们来计算一个大文件的MD5,此时我测试的文件是300多兆

通过日志发现RandomAccessFile的效率还是很明显的,此时使用FileChannel+MappedByteBuffer就OOM了,虽然使用了分段映射 也调用了MappedByteBuffer的clear()方法。当然通过日志你肯定明白计算文件MD5值是一个比较耗时的操作,不要再主线程中计算

计算MD5

我们需要注意对于较大的文件计算MD5,我们不要一次将文件读取然后调用update方法。不然执行update方法时就会出现OOM。我们可以分段读取多次调用update方法,如下

你要明白调用执行update并没有计算MD5的值,真正计算的MD5值是调用digest(),该方法返回的是一个byte数组

通常我们一般将MD5用16进制也就是32位表示,所以我们可以将byte数组转化为16进制,此时我们可以使用BigInteger类,他的构造方法可以接收byte数组参数,如下,1表示符号为正数。

BigInteger这个类还提供了一个toString方法该参数可以指定转化数据格式,由于我们转化为16进制,所以参数可以写16,如下

OK了,MD5的值已经出现了,不过你可能会疑问了,转化为16进制的话,MD5值应该是32位,为何有时候计算的值不是32位,而是31位呢?甚至还可能更少,原因就是digest()返回值的高位包含了0,当然高位0是不写的,所以就出现少位的情况,这也就有了下面的代码,如果不到32位我们再高位补0就好了。

至此,本篇文章结束,若有不足的地方欢迎指正,谢谢。

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关于作者:Code4Android

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