【项目实践】手把手教你自建高性能对象存储服务器

作者: RudeCrab | 来源:发表于2021-03-10 09:59 被阅读0次

对象存储.png

以项目驱动学习，以实践检验真知

对象存储的应用范围非常广泛，小至图床、文件服务，大至大数据应用。无论是个人还是企业，搭建一个对象存储服务器都是非常有必要的。

国内许多云厂商提供了对象存储服务：阿里 OSS、腾讯 COS、华为 OBS，等等，它们都能对海量数据进行存储与管理，搭建和使用起来也非常方便，然而就是价格并不便宜。为了节约成本，许多人开始自建对象存储服务器，可自建的话要么性能不好、要么搭建麻烦，难以让人满意。

有没有什么办法可以既免费又便捷还高性能呢？当然是有的，它就是本篇文章要讲解的 MinIO。

MinIO 号称全世界最快的对象存储服务器。官方称，在标准硬件上，读/写速度分别可达到 183 GB / s 和 171 GB / s，其性能不言而喻。

high-performance.png

性能优异外，MinIO 还开源免费，最难得的是，其搭建和使用方式极其方便，可以说是自建对象文件存储服务器的不二之选！

接下来螃蟹会手把手教大家使用 MinIO 自建对象存储服务器，读完本文你能收获：

MinIO 的搭建与配置；
文件外链（图床）的实现；
集成 Spring Boot。

本文所有代码都放在了 Github 上，克隆下来即可运行。

安装和部署

MinIO 提供了多种安装方式，Windows、Mac、Linux、Docker 等，这里我们选用最简单方便的 Docker 方式。

若服务器已经安装好 Docker，我们只需一行命令即可安装并启用 MinIO：

docker run -d -v /data/minio:/data/minio -p 9000:9000 minio/minio server /data/minio

该命令将主机 /data/minio 目录映射到容器中的 /data/minio 目录中，并启用了 9000 端口。如果想指定别的目录和端口当然也是可以的。

MinIO 还提供了图形管理界面，在浏览器输入 ip:9000 即可查看。

不管是图形界面操作，还是客户端操作，默认账号密码都为 minioadmin。验证通过后即可进入管理界面：

ui.png

如果要修改默认的账号密码，在启动容器时指定参数即可：

# 自定义账号密码，账号不能小于 3 字符，密码不能小于 8 字符
docker run -d -p 9000:9000 \
  -v /data/minio:/data/minio \
  -e "MINIO_ROOT_USER=root" \
  -e "MINIO_ROOT_PASSWORD=rudecrab" \
  minio/minio server /data/minio

图形界面

编写代码调用 API 前，我们先看下图形界面的操作。

界面右下角有两个操作按钮，一个是用来创建存储空间 Bucket，一个是用来上传文件。

对象存储服务器的数据都存储在一个个的 Bucket 中，所以上传文件前，我们得先创建一个 Bucket。点击最下面的黄色按钮即可创建：

create-bucket.png

Bucket 名称随意，这里我们创建一个名为 file 的 Bucket。创建完毕后就可以在左侧的导航栏中看到已创建的 Bucket ：

file-bucket.png

然后我们可以点击左下角第一个黄色按钮进行文件上传：

upload-file.png

选中文件上传后，即可在文件列表查看：

file-list.png

点击文件操作按钮，可以直接预览、下载，还可以生成分享链接，供他人访问。非常方便地就完成了图床功能！

file-op.png

点击分享按钮后，即可生成分享链接。

分享链接可以设置预览时限，最多可公开 7 天：

file-link.jpg

点击 Copy Link 复制链接后，可以在浏览器查看效果：

rudecrab.png

这种属于临时链接，过一段时间后便会失效。有没有什么办法可以生成永久链接呢？当然是有的。

每个 Bucket 都可以设置其访问权限：只读、只写、读写。权限设置后即使不登录，也可以进行相应的操作。我们只需将 Bucket 设置为只读权限，那该 Bucket 下所有文件便可以直接访问，并且没有时长限制！

点击 Bucket 即可进行配置：

edit-policy.png

在弹出的对话框中，选择 Read Only只读权限，然后点击 Add 按钮，即可完成配置。注意哦，第一个对话框中的访问前缀需要配置成星号 *，否则会无法访问：

edit-policy.jpg

配置完成后，在浏览器直接输入文件路径，即可访问：

forever.png

集成 Spring Boot

图形管理界面固然方便，不过有时候我们并不想让用户直接操作管理界面。比如我只想在项目中集成一个文件系统，只提供上传、下载接口，这时我们便需要进行代码编写。

MinIO 几乎提供了所有主流开发语言的 SDK ，Java 自然也不例外。

要使用 MinIO 的 SDK，得导入其依赖包。为了方便操作 I/O流，我们同时导入一个工具包：

<!-- MinIO SDK-->
<dependency>
    <groupId>io.minio</groupId>
    <artifactId>minio</artifactId>
    <version>8.0.3</version>
</dependency>
<!-- I/O工具包，方便I/O操作-->
<dependency>
    <groupId>commons-io</groupId>
    <artifactId>commons-io</artifactId>
    <version>2.7</version>
</dependency>

关于 MinIO 的一切操作都得通过 MinioClient 对象来进行，创建该对象的方式如下：

MinioClient minioClient = MinioClient.builder()
                .endpoint("服务地址")
                .credentials("账号", "密码")
                .build();

然后通过该对象，指定 Bucket 即可进行相应的操作。比如判断 Bucket 是否已存在：

boolean found = minioClient.bucketExists(BucketExistsArgs.builder().bucket("Bucekt名称").build());

在实际开发中，系统一旦运行，服务地址、账号、密码这些数据一般不会发生变化，甚至 Bucekt 也不会变更。既然如此，我们完全可以在应用启动时将 MinioClient 对象配置好，整个系统共享一个对象即可，并且可以将常用方法封装起来，以便调用。

首先，我们将服务地址这些数据放到 application.yml 配置文件中定义，避免硬编码：

minio:
  url: http://rudecrab.com:9000 # 服务地址
  access: minioadmin # 账号
  secret: minioadmin # 密码
  bucket: file # Bucket

然后创建一个 MinioService 类，进行代码封装。以下代码复制粘贴即可放在自己项目中使用：

@Service
public class MinioService {
    Logger log = LoggerFactory.getLogger(MinioService.class);

    private final String bucket;
    private final MinioClient minioClient;

    public MinioService(@Value("${minio.url}") String url,
                        @Value("${minio.access}") String access,
                        @Value("${minio.secret}") String secret,
                        @Value("${minio.bucket}") String bucket) throws Exception {
        this.bucket = bucket;
        minioClient = MinioClient.builder()
                .endpoint(url)
                .credentials(access, secret)
                .build();
        // 初始化Bucket
        initBucket();
    }

    private void initBucket() throws Exception {
        // 应用启动时检测Bucket是否存在
        boolean found = minioClient.bucketExists(BucketExistsArgs.builder().bucket(bucket).build());
        // 如果Bucket不存在，则创建Bucket
        if (!found) {
            minioClient.makeBucket(MakeBucketArgs.builder().bucket(bucket).build());
            log.info("成功创建 Bucket [{}]", bucket);
        }
    }

    /**
     * 上传文件
     * @param is 输入流
     * @param object 对象（文件）名
     * @param contentType 文件类型
     */
    public void putObject(InputStream is, String object, String contentType) throws Exception {
        long start = System.currentTimeMillis();
        minioClient.putObject(PutObjectArgs.builder()
                .bucket(bucket)
                .object(object)
                .contentType(contentType)
                .stream(is, -1, 1024 * 1024 * 10) // 不得小于 5 Mib
                .build());
        log.info("成功上传文件至云端 [{}]，耗时 [{} ms]", object, System.currentTimeMillis() - start);
    }

    /**
     * 获取文件流
     * @param object 对象（文件）名
     * @return 文件流
     */
    public GetObjectResponse getObject(String object) throws Exception {
        long start = System.currentTimeMillis();
        GetObjectResponse response = minioClient.getObject(GetObjectArgs.builder()
                .bucket(bucket)
                .object(object)
                .build());
        log.info("成功获取 Object [{}]，耗时 [{} ms]", object, System.currentTimeMillis() - start);
        return response;
    }

    /**
     * 删除对象（文件）
     * @param object 对象（文件名）
     */
    public void removeObject(String object) throws Exception {
        minioClient.removeObject(RemoveObjectArgs.builder()
                .bucket(bucket)
                .object(object)
                .build());
        log.info("成功删除 Object [{}]", object);
    }
}

业务方法封装好后，接口的编写就很方便了。

上传、下载、删除接口的写法如下：

@RestController
@RequestMapping("/file")
public class FileController {
    @Autowired
    private MinioService minioService;

    // 上传，上传成功会返回文件名
    @PostMapping
    public String upload(MultipartFile file) throws Exception {
        // 获取文件后缀名
        String extension = FilenameUtils.getExtension(file.getOriginalFilename());
        // 为了避免文件名重复，使用UUID重命名文件，将横杠去掉
        String fileName = UUID.randomUUID().toString().replace("-", "") + "." + extension;
        // 上传
        minioService.putObject(file.getInputStream(), fileName, file.getContentType());
        // 返回文件名
        return fileName;
    }
    
    // 根据文件名下载文件
    @GetMapping("{fileName}")
    public void download(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, @PathVariable("fileName") String fileName) throws Exception  {
        // 设置响应类型
        response.setCharacterEncoding(request.getCharacterEncoding());
        response.setContentType("application/octet-stream");
        response.setHeader("Content-Disposition", "attachment; filename=" + fileName);
        // 获取文件流
        GetObjectResponse objectResponse = minioService.getObject(fileName);
        // 将文件流输出到响应流
        IOUtils.copy(objectResponse, response.getOutputStream());
        // 结束
        response.flushBuffer();
        objectResponse.close();
    }
    
    // 根据文件名删除文件
    @DeleteMapping("{fileName}")
    public String remove(@PathVariable("fileName") String fileName) throws Exception  {
        minioService.removeObject(fileName);
        return "success";
    }
}

编写完接口，我们启动项目，然后在 PostMan 测试一下：

post-file.png

文件成功上传，并返回了文件名。在 MinIO 中也可以看到文件已经上传成功：

file-list.png

我们复制文件名，再测试下载接口：

get-file.png

请求发送后，弹出下载框，证明下载接口没有问题！

Java SDK 的介绍就到这了，其实 MinIO 还支持 JavaScript SDK，前端也可以直接调用，有兴趣的可以在 MinIO 官网 https://min.io/ 进行了解。

开发中是前端直接调用 MinIO，还是通过后端调用，这个根据业务来定，都可以的。

收尾

上面的内容已经满足绝大多数需求了，MinIO 还支持分布式部署，如果大家感兴趣，螃蟹后续再出相关实践。

所有代码都已放在了 Github 上，克隆下来即可运行。仓库中还有许多其他【项目实践】哦，欢迎 star~

本文到这里就结束了，我是「RudeCrab」，一只粗鲁的螃蟹，我们下篇文章再见。

关注「RudeCrab」微信公众号，和螃蟹一起横行霸道。

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