在前面

今年國慶假期終于可以憋在家里了不用出門了，不用出去看后腦了，真的是一種享受。這么好的光陰怎么浪費，睡覺、吃飯、打豆豆這怎么可能（耍多了也煩），完全不符合我們程序員的作風，趕緊起來把文章寫完。

這篇文章比較基礎，在國慶期間的業余時間寫的，這幾天又完善了下，力求把更多的前端所涉及到的關于文件上傳的各種場景和應用都涵蓋了,若有疏漏和問題還請留言斧正和補充。

自測讀不讀

以下是本文所涉及到的知識點，break or continue ?

• 文件上傳原理
• 最原始的文件上傳
• 使用 koa2 作為服務端寫一個文件上傳接口
• 單文件上傳和上傳進度
• 多文件上傳和上傳進度
• 拖拽上傳
• 剪貼板上傳
• 大文件上傳之分片上傳
• 大文件上傳之斷點續傳
• node 端文件上傳

原理概述

原理很簡單，就是根據 http 協議的規范和定義，完成請求消息體的封裝和消息體的解析，然后將二進制內容保存到文件。

我們都知道如果要上傳一個文件，需要把 form 標簽的enctype設置為multipart/form-data,同時method必須為post方法。

那么multipart/form-data表示什么呢？

multipart互聯網上的混合資源，就是資源由多種元素組成，form-data表示可以使用HTML Forms 和 POST 方法上傳文件，具體的定義可以參考RFC 7578。

multipart/form-data 結構

看下 http 請求的消息體

• 請求頭：

Content-Type: multipart/form-data; boundary=----WebKitFormBoundaryDCntfiXcSkPhS4PN 表示本次請求要上傳文件，其中boundary表示分隔符，如果要上傳多個表單項，就要使用boundary分割，每個表單項由———XXX開始，以———XXX結尾。

• 消息體- Form Data 部分

每一個表單項又由Content-Type和Content-Disposition組成。

Content-Disposition: form-data 為固定值，表示一個表單元素，name 表示表單元素的 名稱，回車換行后面就是name的值，如果是上傳文件就是文件的二進制內容。

Content-Type：表示當前的內容的 MIME 類型，是圖片還是文本還是二進制數據。

解析

客戶端發送請求到服務器后，服務器會收到請求的消息體，然后對消息體進行解析，解析出哪是普通表單哪些是附件。

可能大家馬上能想到通過正則或者字符串處理分割出內容，不過這樣是行不通的，二進制buffer轉化為string,對字符串進行截取后，其索引和字符串是不一致的，所以結果就不會正確，除非上傳的就是字符串。

不過一般情況下不需要自行解析，目前已經有很成熟的三方庫可以使用。

至于如何解析，這個也會占用很大篇幅，后面的文章在詳細說。

最原始的文件上傳

使用 form 表單上傳文件

在 ie時代，如果實現一個無刷新的文件上傳那可是費老勁了，大部分都是用 iframe 來實現局部刷新或者使用 flash 插件來搞定，在那個時代 ie 就是最好用的瀏覽器（別無選擇）。

DEMO

這種方式上傳文件，不需要 js ，而且沒有兼容問題，所有瀏覽器都支持，就是體驗很差，導致頁面刷新，頁面其他數據丟失。

HTML

 <form method="post" action="http://localhost:8100" enctype="multipart/form-data">

        選擇文件:
            <input type="file" name="f1"/> input 必須設置 name 屬性，否則數據無法發送<br/>
<br/>
            標題：<input type="text" name="title"/><br/><br/><br/>

        <button type="submit" id="btn-0">上 傳</button>

</form>

復制代碼

文件上傳接口

服務端文件的保存基于現有的庫koa-body結合 koa2實現服務端文件的保存和數據的返回。

在項目開發中，文件上傳本身和業務無關，代碼基本上都可通用。

在這里我們使用koa-body庫來實現解析和文件的保存。

koa-body 會自動保存文件到系統臨時目錄下，也可以指定保存的文件路徑。

然后在后續中間件內得到已保存的文件的信息，再做二次處理。

• ctx.request.files.f1 得到文件信息，f1為input file 標簽的 name
• 獲得文件的擴展名，重命名文件

NODE

/**
 * 服務入口
 */
var http = require('http');
var koaStatic = require('koa-static');
var path = require('path');
var koaBody = require('koa-body');//文件保存庫
var fs = require('fs');
var Koa = require('koa2');

var app = new Koa();
var port = process.env.PORT || '8100';

var uploadHost= `http://localhost:${port}/uploads/`;

app.use(koaBody({
    formidable: {
        //設置文件的默認保存目錄，不設置則保存在系統臨時目錄下  os
        uploadDir: path.resolve(__dirname, '../static/uploads')
    },
    multipart: true // 開啟文件上傳，默認是關閉
}));

//開啟靜態文件訪問
app.use(koaStatic(
    path.resolve(__dirname, '../static') 
));

//文件二次處理，修改名稱
app.use((ctx) => {
    var file = ctx.request.files.f1;//得道文件對象
    var path = file.path;
    var fname = file.name;//原文件名稱
    var nextPath = path+fname;
    if(file.size>0 && path){
        //得到擴展名
        var extArr = fname.split('.');
        var ext = extArr[extArr.length-1];
        var nextPath = path+'.'+ext;
        //重命名文件
        fs.renameSync(path, nextPath);
    }
    //以 json 形式輸出上傳文件地址
    ctx.body = `{
        "fileUrl":"${uploadHost}${nextPath.slice(nextPath.lastIndexOf('/')+1)}"
    }`;
});

/**
 * http server
 */
var server = http.createServer(app.callback());
server.listen(port);
console.log('demo1 server start ......   ');
復制代碼

CODE

https://github.com/Bigerfe/fe-learn-code/

果我們測試一個版本時遇到Bug，然后等開發改了以后及時驗證，開發可能會好心提醒一句，你先清一下瀏覽器緩存再測，是不是經常碰到這種情況？所以我們在測試中要經常和緩存打交道，既然是老朋友了，那我們干脆來好好認識一下它。

緩存基本上是對網頁上經常訪問的資源的存儲和重用。由于存儲是在快速訪問的地方完成的，因此導航速度更快，這也提高了網站和應用程序的性能。這就是為什么 HTTP 緩存對于想要優化用戶體驗并因此增加收入的企業來說是必不可少的工具。

每一毫秒都很重要

如果你被問到一個網站最讓你煩惱的是什么，你可能會回答說這是一個網站加載速度很慢。而且有調查顯示：70%的消費者表示，網頁加載的速度會直接影響他們在線購買的意愿。網頁的緩慢加載和呈現會影響用戶體驗，從而導致失去客戶參與和銷售的機會。

由于我們生活在即時性的時代，因此在虛擬世界中逃脫的任何事物都是失敗的代名詞。百度和其他搜索引擎在對搜索進行排名時不會推薦緩慢的網站，想象一下用戶在等待查看和瀏覽網站時的體驗和時間消耗。

在訪問量大的時候，使網站更快的有效方法是使用緩存。你應該聽說過緩存，至于它是什么，以及如何工作的，這就是接下來要談的內容。

什么是 HTTP 緩存？

為了更好地理解什么是HTTP緩存，首先你得知道HTTP是什么。簡而言之HTTP是一種基于文本的應用層傳輸協議，我們一般稱之為“超文本傳輸協議”，基于該協議可以傳輸如圖像、圖形、URL、 HTML 文本和腳本之類，那么這些的存儲和重用，那這樣留下備份就被稱為緩存，從而防止每次訪問頁面時都下載它們。緩存的主要目的是通過重用以前的響應消息來滿足當前的請求來提高通信性能。

HTTP 緩存是如何工作的？

緩存的工作方式如下：

1. 網站頁面向源服務器請求資源。
2. 系統檢查緩存以查看是否已存儲資源的副本。
3. 如果資源已緩存，那么資源將從緩存中傳送。
4. 如果未緩存資源，則會導致緩存丟失，并且文件將在其源服務器中訪問。
5. 緩存資源后，會一直優先使用該資源，直到過期或清除緩存。

緩存的類型

緩存的類型是根據內容的存儲位置定義的。

• 瀏覽器緩存 -也叫客戶端緩存， 是指存儲在客戶端中的緩存，一般提到緩存我們首先想到的就是此類。所有瀏覽器都有一個本地存儲，通常用于檢索以前訪問的資源。這種類型的緩存是私有的，因為存儲的資源不共享。客戶端緩存可以存儲網頁的靜態資源，例如CSS、JavaScript、圖片等，以及一些動態內容，例如AJAX請求的響應。
• 反向代理服務器緩存 - 也稱為網關緩存，它是一個單獨的獨立層，此存儲位于客戶端和應用程序之間。它緩存客戶端發出的請求并將其發送到應用程序，并對從應用程序發送到客戶端的響應執行相同的操作。如果再次請求資源，緩存會在到達應用程序之前返回響應。它也是一個共享緩存，但由服務器而不是用戶共享。
• 代理服務器緩存 - 此存儲（也稱為中間緩存）在客戶端和源服務器之間的代理服務器上完成。這是一種共享緩存，因為它由多個客戶端使用，通常由提供程序維護。
• 應用程序緩存 - 此存儲是在應用程序中完成的。它允許開發人員指定瀏覽器應該緩存哪些文件，并使用戶即使在離線時也可以使用它們。
• CDN緩存 -CDN緩存是一種分布式緩存技術，通過將數據緩存在全球各地的CDN節點上，加速內容的傳輸和訪問。CDN緩存通常用于存儲靜態資源，例如圖片、視頻、音頻等，以減少數據傳輸的延遲和帶寬消耗。

緩存頭

在緩存頭中，給出了用于定義緩存特征的指令。例如：

緩存控制

在緩存頭中，可以為緩存提供以下標準指令：

• private

內容被視為私有內容，因為只有一個用戶有權訪問。在這種情況下，私有內容可以由客戶端的瀏覽器存儲，但不能由中間緩存存儲。

• public

內容被視為公開內容，因為多個用戶可以訪問。內容可以由瀏覽器存儲，也可以存儲在客戶端和服務器之間的其他緩存中。

• max-age

定義在不在源服務器上重新驗證的情況下可以緩存內容的最長時間。時間以秒為單位定義，最大值為一年（31,536,000 秒）。

• no-store

無法緩存內容，因此請求始終發送到源服務器。傳輸機密數據時會標明此格式。

• no-cache

必須在每個新請求中重新驗證緩存的內容，這會使內容立即過時。在這種情況下，緩存會在釋放存儲的副本之前將請求發送到源服務器進行驗證。

• s-maxage

指示可以緩存內容的時間量，因此與 max-age 非常相似，但不同之處在于此選項僅適用于中間緩存，而不適用于瀏覽器。

• expires

Expires 標頭定義內容何時過期。在指定的時間之后，緩存的內容將被視為過時，因此請求將有權訪問源服務器上的最新內容。

• etag

Etag（實體標簽）標頭用于驗證瀏覽器的緩存資源是否與源服務器上的緩存資源相同。也就是說，它驗證客戶端是否正在接收緩存內容的最新版本。此標頭用作與網站上每個資源關聯的唯一標識符。為了進行標識，網頁服務器使用 Etag 值，該值在每次更改資源時都會修改。ETag 值是上次更新資源的日期和時間。

• last-modified

Last-Modified 標頭顯示瀏覽器上次修改資源的時間，以及它是否應使用緩存的副本或下載最新版本。例如，當用戶訪問您的網站時，瀏覽器會存儲頁面的資源，因此當他們下次訪問該網站時，服務器會檢查文件自上次訪問以來是否已更改。如果沒有修改，服務器會向瀏覽器發送“304 not modified”響應，并使用緩存的副本。

• vary

Vary 標頭可以存儲相同內容的不同版本，因此它用于請求緩存以在決定請求哪些內容之前檢查其他標頭。例如，當與 Accept-Encoding 標頭一起使用時，該設置允許區分壓縮和未壓縮的內容，或者當與User-Agent 標頭一起使用時，它會區分移動或桌面網站的版本。

緩存的好處

• 減少延遲提升網頁加載速度
• 減少帶寬消耗;
• 減少網絡流量;
• 支持網頁離線瀏覽；
• 網站速度和性能提高。

測試人員在什么場景下要留意緩存

1.及時驗證測試

這是最常見的一類需要注意緩存的情況，就是如果遇到一些小bug，需要開發立即改好后驗證,那就可以等開發改完，測試這邊需要把驗證用到的瀏覽器緩存清除一次，因為很可能頁面還用的之前的緩存數據；

2. 頁面加載性能測試

緩存可以用于加速頁面加載時間。測試人員需要驗證頁面加載性能，并確保緩存策略不會導致頁面內容過時或不一致；

3. 數據一致性測試

當應用程序使用緩存來存儲數據時，測試人員需要測試緩存對數據一致性的影響。驗證數據在緩存和數據庫之間的同步性，以及在數據更新時緩存的更新機制，這點也是很重要的；

4. 用戶認證和授權測試

緩存可能包含用戶的認證和授權信息。測試人員需要驗證用戶登錄和注銷時緩存的正確更新，以及對用戶權限變更的處理，雖然這在登錄模塊中是比較次要的測試，但是對于安全性要求較高的系統還是比較重要的；

5. 并發性能測試

在高并發環境下，緩存的并發讀寫可能導致性能問題。測試人員需要驗證緩存在高負載情況下的表現，確保它能夠正確處理并發請求，這對于性能有要求的系統就極為重視。

總結

總之，HTTP緩存是Web性能優化的關鍵組成部分，也是測試工程師所要牢牢掌握的知識點，理解了http緩存有助于我們對web的架構有更深的認識，這樣才能在測試中駕輕就熟。