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分布式文件系统MinIO

对象存储的方式对比

存储方式 优点 缺点
服务器磁盘 开发便捷,成本低 扩展困难
分布式文件系统 容易实现扩容 复杂度高
第三方存储 开发简单,功能强大,免维护 收费

分布式文件系统

存储方式 优点 缺点
FastDFS 1,主备服务,高可用
2,支持主从文件,支持自定义扩展名
3,支持动态扩容
1,没有完备官方文档,近几年没有更新
2,环境搭建较为麻烦
MinIO 1,性能高,准硬件条件下它能达到55GB/s的读、35GB/s的写速率
2,部署自带管理界面
3,MinIO.Inc运营的开源项目,社区活跃度高
4,提供了所有主流开发语言的SDK
1,不支持动态增加节点

对象存储服务MinIO

MinIO基于Apache License v2.0开源协议的对象存储服务,可以做为云存储的解决方案用来保存海量的图片、视频、文档。

由于采用Golang实现,服务端可以工作在Windows、Linux、OS X和FreeBSD上。

配置简单,基本是复制可执行程序,单行命令可以运行起来。

MinIO兼容亚马逊S3云存储服务接口,非常适合于存储大容量非结构化的数据,例如图片、视频、日志文件、备份数据和容器/虚拟机镜像等,而一个对象文件可以是任意大小,从几kb到最大5T不等。

S3 ( Simple Storage Service简单存储服务)

基本概念

  • bucket – 类比于文件系统的目录
  • Object – 类比文件系统的文件
  • Keys – 类比文件名

官网文档:http://docs.minio.org.cn/docs/

MinIO特点

  • 数据保护

Minio使用Minio Erasure Code(纠删码)来防止硬件故障。即便损坏一半以上的driver,但是仍然可以从中恢复。

  • 高性能

作为高性能对象存储,在标准硬件条件下它能达到55GB/s的读、35GB/s的写速率

  • 可扩容

不同MinIO集群可以组成联邦,并形成一个全局的命名空间,并跨越多个数据中心

  • SDK支持

基于Minio轻量的特点,它得到类似Java、Python或Go等语言的sdk支持

  • 有操作页面

面向用户友好的简单操作界面,非常方便的管理Bucket及里面的文件资源

  • 功能简单

这一设计原则让MinIO不容易出错、更快启动

  • 丰富的API

支持文件资源的分享连接及分享链接的过期策略、存储桶操作、文件列表访问及文件上传下载的基本功能等。

  • 文件变化主动通知

存储桶(Bucket)如果发生改变,比如上传对象和删除对象,可以使用存储桶事件通知机制进行监控,并通过以下方式发布出去:AMQP、MQTT、Elasticsearch、Redis、NATS、MySQL、Kafka、Webhooks等。

Docker安装MinIO

1、拉取镜像

docker pull minio/minio

2、创建容器

使用docker进行环境部署和启动

docker run -p 9000:9000 --name minio -d --restart=always -e "MINIO_ACCESS_KEY=minio" -e "MINIO_SECRET_KEY=minio123" -v /home/data:/data -v /home/config:/root/.minio minio/minio server /data
  • MINIO_ACCESS_KEY=minio:用户名是minio
  • MINIO_SECRET_KEY=minio123:密码是minio123

docker中拉取的minio镜像为最新的版本。

如果想要与课程中一致,可以使用资料文件夹中的minio.tar加载为本地镜像:

  1. 把minio.tar上传linux服务器上
  2. 执行命令:docker load -i minio.tar

3、管理控制台

假设我们的服务器地址为http://192.168.200.130:9000,在地址栏输入:http://http://192.168.200.130:9000/ 即可进入登录界面。

封装MinIO为starter

项目里面有文章微服务、自媒体微服务、评论微服务等等,如果MinIO在每一个微服务下都去集成的话,非常麻烦,所以抽出来文件服务-starter

1、创建模块heima-file-starter

导入依赖

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-autoconfigure</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>io.minio</groupId>
        <artifactId>minio</artifactId>
        <version>7.1.0</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-configuration-processor</artifactId>
        <optional>true</optional>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
    </dependency>
</dependencies>

2、配置类

MinIOConfigProperties.java

package com.heima.file.config;

import lombok.Data;
import org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties;

import java.io.Serializable;

@Data
@ConfigurationProperties(prefix = "minio")  // 文件上传 配置前缀file.oss
public class MinIOConfigProperties implements Serializable {
    private String accessKey;
    private String secretKey;
    private String bucket;
    private String endpoint;
    private String readPath;
}

MinIOConfig.java

package com.heima.file.config;

import com.heima.file.service.FileStorageService;
import io.minio.MinioClient;
import lombok.Data;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.autoconfigure.condition.ConditionalOnClass;
import org.springframework.boot.context.properties.EnableConfigurationProperties;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;


@Data
@Configuration
@EnableConfigurationProperties({MinIOConfigProperties.class})
//当引入FileStorageService接口时
@ConditionalOnClass(FileStorageService.class)
public class MinIOConfig {

   @Autowired
   private MinIOConfigProperties minIOConfigProperties;

    @Bean
    public MinioClient buildMinioClient(){
        return MinioClient
                .builder()
                .credentials(minIOConfigProperties.getAccessKey(), minIOConfigProperties.getSecretKey())
                .endpoint(minIOConfigProperties.getEndpoint())
                .build();
    }
}

3、封装操作minIO类

FileStorageService

package com.heima.file.service;

import java.io.InputStream;

/**
 * @author itheima
 */
public interface FileStorageService {

    /**
     *  上传图片文件
     * @param prefix  文件前缀
     * @param filename  文件名
     * @param inputStream 文件流
     * @return  文件全路径
     */
    public String uploadImgFile(String prefix, String filename,InputStream inputStream);

    /**
     *  上传html文件
     * @param prefix  文件前缀
     * @param filename   文件名
     * @param inputStream  文件流
     * @return  文件全路径
     */
    public String uploadHtmlFile(String prefix, String filename,InputStream inputStream);

    /**
     * 删除文件
     * @param pathUrl  文件全路径
     */
    public void delete(String pathUrl);

    /**
     * 下载文件
     * @param pathUrl  文件全路径
     * @return
     *
     */
    public byte[]  downLoadFile(String pathUrl);

}

MinIOFileStorageService

package com.heima.file.service.impl;


import com.heima.file.config.MinIOConfig;
import com.heima.file.config.MinIOConfigProperties;
import com.heima.file.service.FileStorageService;
import io.minio.GetObjectArgs;
import io.minio.MinioClient;
import io.minio.PutObjectArgs;
import io.minio.RemoveObjectArgs;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.context.properties.EnableConfigurationProperties;
import org.springframework.context.annotation.Import;
import org.springframework.util.StringUtils;

import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

@Slf4j
@EnableConfigurationProperties(MinIOConfigProperties.class)
@Import(MinIOConfig.class)
public class MinIOFileStorageService implements FileStorageService {

    @Autowired
    private MinioClient minioClient;

    @Autowired
    private MinIOConfigProperties minIOConfigProperties;

    private final static String separator = "/";

    /**
     * @param dirPath
     * @param filename  yyyy/mm/dd/file.jpg
     * @return
     */
    public String builderFilePath(String dirPath,String filename) {
        StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder(50);
        if(!StringUtils.isEmpty(dirPath)){
            stringBuilder.append(dirPath).append(separator);
        }
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy/MM/dd");
        String todayStr = sdf.format(new Date());
        stringBuilder.append(todayStr).append(separator);
        stringBuilder.append(filename);
        return stringBuilder.toString();
    }

    /**
     *  上传图片文件
     * @param prefix  文件前缀
     * @param filename  文件名
     * @param inputStream 文件流
     * @return  文件全路径
     */
    @Override
    public String uploadImgFile(String prefix, String filename,InputStream inputStream) {
        String filePath = builderFilePath(prefix, filename);
        try {
            PutObjectArgs putObjectArgs = PutObjectArgs.builder()
                    .object(filePath)
                    .contentType("image/jpg")
                    .bucket(minIOConfigProperties.getBucket())
                        .stream(inputStream,inputStream.available(),-1)
                    .build();
            minioClient.putObject(putObjectArgs);
            StringBuilder urlPath = new StringBuilder(minIOConfigProperties.getReadPath());
            urlPath.append(separator+minIOConfigProperties.getBucket());
            urlPath.append(separator);
            urlPath.append(filePath);
            return urlPath.toString();
        }catch (Exception ex){
            log.error("minio put file error.",ex);
            throw new RuntimeException("上传文件失败");
        }
    }

    /**
     *  上传html文件
     * @param prefix  文件前缀
     * @param filename   文件名
     * @param inputStream  文件流
     * @return  文件全路径
     */
    @Override
    public String uploadHtmlFile(String prefix, String filename,InputStream inputStream) {
        String filePath = builderFilePath(prefix, filename);
        try {
            PutObjectArgs putObjectArgs = PutObjectArgs.builder()
                    .object(filePath)
                    .contentType("text/html")
                    .bucket(minIOConfigProperties.getBucket())
                        .stream(inputStream,inputStream.available(),-1)
                    .build();
            minioClient.putObject(putObjectArgs);
            StringBuilder urlPath = new StringBuilder(minIOConfigProperties.getReadPath());
            urlPath.append(separator+minIOConfigProperties.getBucket());
            urlPath.append(separator);
            urlPath.append(filePath);
            return urlPath.toString();
        }catch (Exception ex){
            log.error("minio put file error.",ex);
            ex.printStackTrace();
            throw new RuntimeException("上传文件失败");
        }
    }

    /**
     * 删除文件
     * @param pathUrl  文件全路径
     */
    @Override
    public void delete(String pathUrl) {
        String key = pathUrl.replace(minIOConfigProperties.getEndpoint()+"/","");
        int index = key.indexOf(separator);
        String bucket = key.substring(0,index);
        String filePath = key.substring(index+1);
        // 删除Objects
        RemoveObjectArgs removeObjectArgs = RemoveObjectArgs.builder().bucket(bucket).object(filePath).build();
        try {
            minioClient.removeObject(removeObjectArgs);
        } catch (Exception e) {
            log.error("minio remove file error.  pathUrl:{}",pathUrl);
            e.printStackTrace();
        }
    }


    /**
     * 下载文件
     * @param pathUrl  文件全路径
     * @return  文件流
     *
     */
    @Override
    public byte[] downLoadFile(String pathUrl)  {
        String key = pathUrl.replace(minIOConfigProperties.getEndpoint()+"/","");
        int index = key.indexOf(separator);
        String bucket = key.substring(0,index);
        String filePath = key.substring(index+1);
        InputStream inputStream = null;
        try {
            inputStream = minioClient.getObject(GetObjectArgs.builder().bucket(minIOConfigProperties.getBucket()).object(filePath).build());
        } catch (Exception e) {
            log.error("minio down file error.  pathUrl:{}",pathUrl);
            e.printStackTrace();
        }

        ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();
        byte[] buff = new byte[100];
        int rc = 0;
        while (true) {
            try {
                if (!((rc = inputStream.read(buff, 0, 100)) > 0)) break;
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            byteArrayOutputStream.write(buff, 0, rc);
        }
        return byteArrayOutputStream.toByteArray();
    }
}

4、对外加入自动配置

在resources中新建META-INF/spring.factories

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
  com.heima.file.service.impl.MinIOFileStorageService

5、其他微服务使用

第一,pom.xml文件中导入heima-file-starter的依赖

        <dependency>
            <groupId>com.heima</groupId>
            <artifactId>heima-file-starter</artifactId>
            <version>1.0-SNAPSHOT</version>
        </dependency>

第二,在微服务中添加minio所需要的配置

src/main/resources/application.yml

minio:
  accessKey: minio
  secretKey: minio123
  bucket: leadnews
  endpoint: http://192.168.200.130:9000
  readPath: http://192.168.200.130:9000

第三,在对应使用的业务类中注入FileStorageService

package com.heima.minio.test;

import com.heima.file.service.FileStorageService;
import com.heima.minio.MinioApplication;
import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;

@SpringBootTest(classes = MinioApplication.class)
@RunWith(SpringRunner.class)
public class MinioTest {

    @Autowired
    private FileStorageService fileStorageService;

    @Test
    public void testUpdateImgFile() {
        try {
            FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream("E:\\tmp\\ak47.jpg");
            String filePath = fileStorageService.uploadImgFile("", "ak47.jpg", fileInputStream);
            System.out.println(filePath);
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}