目录打散－hash算法

前几篇说了文件上传，都是上传到了WebRoot下的up目录，这样是不行的，文件多了性能就不行了。文件一般都是分目录存放的，这里讲建目录的一种算法。
先看结果，经过本算法建的目录，结构是这样的，还以up目录为例，新建的目录都建在up目录下：

WebRoot
    --up
      --目录1
         --子目录1
         --子目录2
         --子目录3
         --...
         --子目录16
      --目录2
      --目录3
      --...
      --目录16

说明：

　　1、本算法是，根据【文件名】进行哈希计算，最多只会创建16个目录，你需要做的是 把你上传的文件保存到本文件名计算出来的目录下。
　　2、算法只会根据文件名计算出对应的目录是16个中的某一个，而不会自动创建一级、二级、三级目录来，这是你的事。
　　3、一个目录不够用，一般来说，二级目录已经够了。这样目录总数是16*16是256个，如果一个目录存1000张图片的话，已经能存25万张图片了，不少了。

具体算法：

一：获取文件名的hashCode，例：
        String name = "a.jpg";
        int a = name.hashCode();//91057364
    二：将hashCode转换成二进制：
        //101011011010110110011010100 一共27位
        String bin = Integer.toBinaryString(a);
        //java 的int应该是4个字节，一个字节8位，一共32位。
        // 但是例如a的hashCode对应的就是1100001（97）不足32位，需要补全位数为32位：
    三：补全位数为32位：
        //加上32个0，然后截取后32位
        bin = "0000000000000000000000000000000"+bin;
        bin =bin.substring(bin.length()-32);
        //a.jpg 计算后：00000101011011010110110011010100
    四：取最后一位
        // 和 0xf 16进制的15 二进制是1111，做与运算 
        //  0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111
             &
            0000 0101 0110 1101 0110 1100 1101 0100
     结果   0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0100
        
        int b = a & 0xf; //4
        
        格式化为32位，好似没啥用：
        bin = Integer.toBinaryString(b);
        bin = "0000000000000000000000000000000"+bin;
        bin =bin.substring(bin.length()-32);
    五：转换为16进制：
        String hex = Integer.toHexString(b);
        System.err.println("第一层目录是:"+hex); --> 第一层目录是:4
    
    这样第一层目录就计算出来了，第二层目录，如果还用最后4位计算，会和第一层一样，可以用倒数5-8位计算：
    六：计算第二级目录
        //将a 右移4位，高位补0，相当于5-8位变成了最末尾四位，取的是 1101 ，继续和0xf 与计算，其余同计算一级目录一样。
        //  0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111
             &
            0000 0000 0101 0110 1101 0110 1100 1101
     结果    0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1101
        
        int c = (a>>4) & 0xf;
        
        bin = Integer.toBinaryString(c);
        bin = "0000000000000000000000000000000"+bin;
        bin =bin.substring(bin.length()-32);
        
        hex = Integer.toHexString(c);
        System.err.println("第二层的目录是:"+hex); -->第二层的目录是:d

这样就形成了/up/4/d目录，然后将本文件或图片放在这个目录下。

说明：0xf 是十六进制的15，转换成二进制是1111，和任何4位二进制进行&运算后，最大值也还是1111，最小值是0，所以最多只能创建16个目录。

　测试的java代码：

@Test
    public void temp(){
        String name = "a.jpg";
        int a = name.hashCode();
        System.err.println(a);//91057364
        //转成二进制1000001111111100001001010
        String bin = Integer.toBinaryString(a);
        //位数 32位
        bin = "0000000000000000000000000000000"+bin;
        bin =bin.substring(bin.length()-32);
        System.err.println(bin+","+bin.length());
        
        //0xf表示16进制的15，二进制是1111，& a 可以取a的最后一位 1010
        //00000101011011010110110011010100
        int b = a & 0xf;
        System.err.println(b);//4
        bin = Integer.toBinaryString(b);//4的二进制 0100
        System.out.println(Integer.toHexString(b));
        bin = "0000000000000000000000000000000"+bin;
        //格式化为 00000000000000000000000000001010
        bin =bin.substring(bin.length()-32);
        System.err.println(bin+","+bin.length());
        
        //转换成16进制
        String hex = Integer.toHexString(b);
        System.err.println("第一层目录是:"+hex);
        
        
        int c = (a>>4) & 0xf;
        System.err.println(c);
        bin = Integer.toBinaryString(c);
        bin = "0000000000000000000000000000000"+bin;
        bin =bin.substring(bin.length()-32);
        System.err.println(bin+","+bin.length());
        
        hex = Integer.toHexString(c);
        System.err.println("第二层的目录是:"+hex);
    }

结果L：

91057364
00000101011011010110110011010100,32
4
00000000000000000000000000000100,32
第一层目录是:4
13
00000000000000000000000000001101,32
第二层的目录是:d
4

---

---

结合文件上传Servlet应用，用的还是fileupload组件：

package com.lhy.upload;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
import java.util.List;
import java.util.UUID;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import org.apache.commons.fileupload.FileItem;
import org.apache.commons.fileupload.disk.DiskFileItemFactory;
import org.apache.commons.fileupload.servlet.ServletFileUpload;
/**
 * 处理目录打散。
 * 思想：对新生成的文件名进行二进制运算。
 * 先取后一位 int x = hashcode & 0xf; 
 * 再取后第二位:int y = (hashCode >> 4) & 0xf;
 * @author wangjianme
 *
 */
@WebServlet(name="DirServlet",urlPatterns="/DirServlet")
public class DirServlet extends HttpServlet {
  public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
      throws ServletException, IOException {
    //设置编码
    request.setCharacterEncoding("UTF-8");
    //项目路径
    String path = getServletContext().getRealPath("/up");
    //第一步声明diskfileitemfactory工厂类，用于在指的磁盘上设置一个临时目录
    DiskFileItemFactory disk = new DiskFileItemFactory();
    disk.setRepository(new File("D:/tmp"));
    //第二步：声明ServletFileUpoload，接收上面的临时目录
    ServletFileUpload up = new ServletFileUpload(disk);
    try {
      //解析request
      List<FileItem> list = up.parseRequest(request);
      for (FileItem file : list) {
        if(!file.isFormField()){
          //不是普通表单域
          String fileName = file.getName();
          //如果是 C:\xxx\a.jpg格式，截取，不是不影响
          fileName = fileName.substring(fileName.lastIndexOf("\")+1);
          String extName = fileName.substring((fileName.indexOf(".")));//后缀 .jpg
          String newName = UUID.randomUUID().toString().replace("-", "")+extName;
          //第一步：获取新名称的hashcode
          int code = newName.hashCode();
          //第二步：获取后一位做为第一层目录
          String dir1 = Integer.toHexString(code & 0xf);
System.err.println("第一层目录： "+dir1);
          //获取第二层的目录
          String dir2 = Integer.toHexString((code >> 4) & 0xf);
System.err.println("第二层目录： "+dir2);
          String savePath = dir1+"/"+dir2;
          //组成保存的目录
          savePath = path+"/"+savePath;
          //判断目录是否存在
          File f = new File(savePath);
          if(!f.exists()){
            f.mkdirs();  //创建目录
          }
          //保存文件
          file.write(new File(savePath+"/"+newName));
System.err.println("文件保存位置：
"+savePath+"/"+newName);
          //删除临时文件
          file.delete();
          
          //带路径保存到request
          request.setAttribute("fileName",dir1+"/"+dir2+"/"+newName);
        }
      }
      request.getRequestDispatcher("/jsps/show.jsp").forward(request, response);
    } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }

}

打印的信息：

第一层目录： f
第二层目录： d
文件保存位置：
D:zhcwapache-tomcat-7.0.69webappsUploadup/f/d/826c14e14eed4eb895fac3b8335befa5.jpg

form表单：

<form action="<c:url value='/DirServlet'/>" method="post"
        enctype="multipart/form-data">
        你的图片：<input type="file" name="img"><br /> 
        <input type="submit" />
    </form>

shows.jsp:

<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>
<%@ taglib uri="http://java.sun.com/jsp/jstl/core" prefix="c"%>
<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN">
<html>
  <head>
    <title>My JSP 'index.jsp' starting page</title>
    <meta http-equiv="pragma" content="no-cache">
    <meta http-equiv="cache-control" content="no-cache">
    <meta http-equiv="expires" content="0">    
    <meta http-equiv="keywords" content="keyword1,keyword2,keyword3">
    <meta http-equiv="description" content="This is my page">
  </head>
  <body>
        <%-- <p>以下是你上传的文件</p>
        <c:forEach items="${ups}" var="mm">
            文件名:${mm.fileName}<br/>
            类型:${mm.fileType}<br/>
            大小：${mm.size}(bytes)
            <hr/>
        </c:forEach>   
         --%>
         <hr color="blue"/>
        <p>你上传的图片是:</p>
         <img src="<c:url value='/up/${fileName}'/>"/> 
  </body>
</html>

上传：

服务器up目录：

z

展示页show.jsp:

多上传几张图片，可以看到会在up目录建目录：

 

上传的文件都被保存到了各自经过哈希计算后的目录，因为图片重命名是uuid是随机唯一的，所以被存放到那个目录不能确定。会被随机存放到生成的16个文件夹下。