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

        //

        int b = a & 0xf;

        System.err.println(b);//

        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：\n"+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:\zhcw\apache-tomcat-7.0.69\webapps\Upload\up/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：

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。