【Web】关于使用WebSocket传输文件的讨论

云宝黛锡

前言：希望心情好的前辈看看我的代码，觉得哪里写的不好告诉我让我进步。

一、对于传输文件这件事的建模

如图一（文件传输示意图）

1. 为了将目标文件从发送方传输到接收方，需要将其切分为许多文件片段。
2. 传输过程应当是一个片段一个片段这样发。中途如果网络出问题，可以知道哪些片段已经成功发送、接下来还需要发送哪些片段。
3. 传输开始前接收方应当在本地创建相同大小的空文件，然后在收到片段后写入内容。

二、在上述建模的思路下实现的这个小网盘

1. 服务端介绍

   1. 服务端由一百多行python实现，可以查询路径下有哪些文件，在特定路径上传文件，以及下载特定文件。
   2. 其中上传文件功能使用WebSocket实现，是本次讨论的关注点。

2. 客户端和服务端上传文件步骤

如图二（泳道图）

三、对于上述小网盘怎么能做得更好的疑问

疑问一

• 上述传输过程中，发送者在发出上一个片段之后，到被索要下一个片段之前，并未传输任何数据，这应该属于是浪费时间。如何把这个过程改一下，使得发送者可以一个接一个地传输片段，而不必等待接收者索要下一个片段？

疑问二

• 如果有多个传输者，向同一个接收者上传文件，这个系统瓶颈在哪里？

（更新）疑问三

• 一个片段多大合适？

四、如何运行这个代码

1. 安装python
2. pip install tornado （如果你不希望装奇奇怪怪的软件包污染环境，请使用venv之类的东西）
3. 下载附件“网盘.zip”并解压缩
4. 在解压得到的文件夹中执行 "python server.py"
5. 在浏览器中访问 "http://localhost/app/filestation/"
6. 在网页中进行上传操作
7. 在文件夹“网盘/mount_point1”中检查是否上传成功

五、对前述两个疑问的思考

• 首先，应当在接收者这边实现一个队列，让新来的文件排队；
• 其次，写文件和监听WebSocket的程序应当分开，写文件的程序应当是队列的消费者，监听WebSocket消息的程序应当是生产者。
• 这样一来，又产生一个新的疑问：发送者这边由于只管一股脑的发送片段，没有确认上传进度的逻辑。在传输出现问题的时候怎么重传？我认为由于WebSocket能发现自己传输出问题了，所以发送者这边应该做好异常处理就行。
• 但是接收者这边，就有可能存在“同一个文件的后续片段先于之前片段到达”的问题，所以在写文件时需要注意在正确的位置写入。
• 最后就是瓶颈在哪里的问题，我想这就和其它的Web服务瓶颈在哪里是同一个问题了。大概要做压测来找吧。

陈布衣

嗯... 我不是很专业（只写过公司的局域网内互助使用的小软件），但是从我的了解来看
WebSocket 协议并没有限制发送的最大长度，协议本身会替你给数据做分段。

针对第一个疑问，客户端怎么才能不等sv通知就直接发下一段。
我想是干脆接着发下去，直到服务器通知 error，请从哪里开始重发（
嘛..没学过算法和优化，还是不在这丢人了（

云宝黛锡

陈布衣 发表于 2023-1-12 21:24
嗯... 我不是很专业（只写过公司的局域网内互助使用的小软件），但是从我的了解来看
WebSocket 协议并没有 ...

害，照你这么说发帖的人最丢人。你做了什么小软件？

陈布衣

云宝黛锡 发表于 2023-1-13 11:04
害，照你这么说发帖的人最丢人。你做了什么小软件？

我之前做的是用 .NET Framework 写的打印设计软件，
每个实例都监听同一个端口，HTTP协议，等着另外一边发一个打印任务。
工作需要，摸鱼的时候做的，每个工位的打印机分配的纸张类型和工作内容都不一样。
以前需要用特定的打印机的时候，先用QQ发文件过去，然后需要那个位置上的人或者自己过去操作原始的打印机软件。
现在只需要在自己电脑上发送任务内容到目标机器，打印机直接开始工作（同时自己走过去拿打印成品），不需要干扰那个工位上的人。
类似于普通的网络打印机，但是我们这个工作内容比较特别，需要加点别的东西进去（x轴y轴偏移、浓度自动校正）

原来的打印软件就是类似 BarTender 那种（