HTML5上傳作業進度條-SignalR進階版

【前情提要】利用File API與XHR2 onprogress事件,我們成功做出檔案上傳進度條。但我在工作上常遇到另一種情境 -- 內部系統的上傳轉檔作業。營運資料檔案一般不大,加上在Intranet裡傳輸,上傳只在彈指間,Server端解析資料、塞入資料庫才是重頭戲,常得耗上幾十秒到幾分鐘。這種狀況下,用XHR2做進度條的意義不大,咻! 一秒不到就從0%到100%,但上傳資料何時能處理完只有天知道? 使用者終究又陷入無法得知系統還在跑或者已經當掉的焦慮。我想起了"SignalR",不如結合SignalR來打造一個由Server端回報的作業進度條吧~

SignalR版會以上一篇的程式為基礎加以改良,重複部分將略過,如有需要請參考前文。

照慣例,先來看成品:

我虛擬了一個馬拉松成績匯入作業,打算將如下格式的大會成績文字檔(以\t分隔)上傳到ASP.NET MVC,模擬解析後逐筆寫入資料庫的上傳作業。

ASP.NET MVC接收資料的部分如下:

using AjaxUpload.Models;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.IO;
using System.Linq;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
using System.Web;
using System.Web.Mvc;
 
namespace AjaxUpload.Controllers
{
    public class HomeController : Controller
    {
        public ActionResult Index()
        {
            return View();
        }
 
        [HttpPost]
        public ActionResult Upload(string file, string connId)
        {
            //註: 程式僅為展示用,實際開發時應加入更嚴謹的防錯防呆
            string errMsg = null;
            try
            {
                //取得檔案內容,解析為List<string>
                string content = new StreamReader(Request.InputStream).ReadToEnd();
                var sr = new StringReader(content);
                List<string> lines = new List<string>();
                string line = null;
                while ((line = sr.ReadLine()) != null)
                {
                    lines.Add(line);
                }
                //總筆數及目前處理筆數
                int total = lines.Count, count = 0;
                //使用Task進行非同步處理
                var task = Task.Factory.StartNew(() =>
                {
                    Random rnd = new Random();
                    for (var i = 0; i < lines.Count; i++)
                    {
                        string[] p = lines[i].Split('\t');
                        if (p.Length != 8)
                            throw new ApplicationException("Not a valid text file!");
                        //假裝將資料寫入資料庫,Delay 0-4ms
                        Thread.Sleep(rnd.Next(5));
                        count++;
                    }
                });
                //透過SignalR
                float ratio = 0;
                Action updateProgress = () =>
                {
                    ratio = (float)count / total;
                    UploaderHub.UpdateProgress(connId, file, ratio * 100,
                        string.Format("{0:n0}/{1:n0}({2:p1})", count, total, ratio));
                };
 
                //每0.2秒回報一次進度
                while (!task.IsCompleted && !task.IsCanceled && !task.IsFaulted)
                {
                    updateProgress();
                    Thread.Sleep(200);
                }
                updateProgress();
 
                //若正確完成,傳回OK
                if (task.IsCompleted && !task.IsFaulted)
                    return Content("OK");
                else
                    errMsg = string.Join(" | ", 
                        task.Exception.InnerExceptions.Select(o => o.Message).ToArray());
            }
            catch (Exception ex)
            {
                errMsg = ex.Message;
            }
            UploaderHub.UpdateProgress(connId, file, 0, "-", errMsg);
            return Content("Error:" + errMsg);
        }
    }
}

上傳時除了POST是二進位的檔案內容,還另外以QueryString傳入connId(SingalR的連線Id,當有多個網頁連線時才知道要回傳給哪一個Client)及file(檔案名稱)。Action內部先用StreamReader讀入上傳內容轉為字串,再用StringReader將字串解析成List<string>,接著逐行讀取。由於只是展示用途並不需要真的寫入資料庫,每讀一筆後用Thread.Sleep()暫停0-4ms(亂數決定),把處理兩千多筆的時間拉長到幾秒鐘方便觀察。至於回報進度部分,我決定採固定時間間隔回報一次的策略,故將處理資料邏輯放在Task裡非同執行,啟動後另外跑迴圈每0.2秒回報一次進度到前端。UploaderHub是這個專案自訂的SingalR Hub類別,它提供一個靜態方法UpdateProgress,可傳入connId、file、percentage(進度百分比)、progress(由於Client端不知道資料解析後的行數,故總行數及目前處理行數資訊全由Server端提供)、message(供錯誤時傳回訊息)。

安裝及設定SignalR的細節此處略過(基本上透過NuGet下載安裝並依Readme文件加上RouteTable.Routes.MapHubs();就搞定)。至於UploaderHub.cs,幾乎是個空殼子。繼承Hub之後,絕大部分的工作皆由父類別定義的方法搞定。唯一增加的UpdateProgress()靜態方式,在其中由GlobalHost.ConnectionManager.GetHubContext<UploaderHub>()取得UploaderHub執行個體,再經由Clients.Client(connId).updateProgress()呼叫JavaScript端的updateProgress函式。理論上這段程式可以寫在任何類別,因為UploaderHub太空虛怕引來其他類別抗議基於相關邏輯集中的考量,決定將它納為UploaderHub的方法。

using Microsoft.AspNet.SignalR;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Web;
 
namespace AjaxUpload.Models
{
    public class UploaderHub : Hub
    {
        //從其他類別呼叫需用以下方法取得UploaderHub Instance
        static IHubContext HubContext = 
                        GlobalHost.ConnectionManager.GetHubContext<UploaderHub>();
 
        public static void UpdateProgress(string connId, string name, float percentage, 
                                          string progress, string message = null)
        {
            HubContext.Clients.Client(connId)
                .updateProgress(name, percentage, progress, message);
        }
    }
}

最後來看Client端。CSS與HTML部分完全沿用前文的範例,只有JavaScript部分做了小幅修改。

  1. 引用jquery.signalR-*.js(我的專案是.NET 4.0,故用1.2.1版,若是.NET 4.5可用2.x版)以及~/signalr/hubs
  2. percentage, progress改由Server端提供(XHR2版抓已上傳Byte數自行計算)
  3. 同時上傳多檔時,要由SignalR呼叫時傳回的file參數決定該更新哪個檔案的進度,故建立一個以檔名為Key的Dictionary資料結構便於尋找
  4. 加入建立SignalR連線的程式碼
  5. 宣告updateProgress函式,等待Server呼叫以更新進度資訊
    <script src="~/Scripts/jquery-2.1.0.js"></script>
    <script src="~/Scripts/jquery.signalR-1.2.1.js"></script>
    <script src="@Url.Content("~/signalr/hubs")"></script>
    <script src="~/Scripts/knockout-3.1.0.debug.js"></script>
    <script>
        $(function () {
 
            function viewModel() {
                var self = this;
                self.files = ko.observableArray();
                self.selectorChange = function (item, e) {
                    self.files.removeAll();
                    $.each(e.target.files, function (i, file) {
                        //加入額外屬性
                        file.percentage = ko.observable(0);
                        file.progress = ko.observable();
                        file.widthStyle = ko.computed(function () {
                            return "right:" + (100 - file.percentage()) + "%";
                        });
                        file.message = ko.observable();
                        file.status = ko.computed(function () {
                            var msg = file.message(), perc = file.percentage();
                            if (msg) return msg;
                            if (perc == 0) return "Waiting";
                            else if (perc == 100) return "Done";
                            else return "Uploading...";
                        });
                        self.files.push(file);
                    });
                };
                //以檔名為索引建立Dictionary,方便更新進度資訊
                self.dictionary = {};
                ko.computed(function () {
                    self.dictionary = {};
                    $.each(self.files(), function (i, file) {
                        self.dictionary[file.name] = file;
                    });
                }).extend({ throttle: 100 });
 
                self.upload = function () {
                    $.each(self.files(), function (i, file) {
                        var reader = new FileReader();
                        reader.onload = function (e) {
                            var data = e.target.result;
                            //以XHR上傳原始格式
                            $.ajax({
                                type: "POST",
                                url: "@Url.Content("~/home/upload")" + 
                                     "?file=" + file.name + "&connId=" + connId,
                                contentType: "application/octect-stream",
                                processData: false, //不做任何處理,只上傳原始資料
                                data: data
                            });
                        };
                        reader.readAsArrayBuffer(file);
                    });
                };
            }
            var vm = new viewModel();
            ko.applyBindings(vm);
            //建立SignalR連線並取得Connection Id
            var connId;
            var hub = $.connection.uploaderHub;
            $.connection.hub.start().done(function () {
                connId = $.connection.hub.id;
            });
            //Server端傳回上傳進度時,更新檔案狀態
            hub.client.updateProgress = function (name, percentage, progress, message) {
                var file = vm.dictionary[name];
                if (file) {
                    file.percentage(percentage);
                    file.progress(progress);
                    if (message) file.message(message);
                }
            };
 
        });
    </script>

就這樣,一個會即時回報Server處理進度的網頁介面就完成囉! HTML5 File API + jQuery + ASP.NET MVC + SignalR + Knockout.js 合作演出大成功~

歡迎推文分享:
Published 10 March 2014 08:53 PM 由 Jeffrey
Views: 14,335



意見

# JB said on 10 March, 2014 12:02 PM

感謝黑大分享!

# 黑狗弟 said on 14 July, 2014 05:35 AM

若在 asp.net 環境下(沒有 MVC),有建議的解決嘗試方案嗎?

# Jeffrey said on 14 July, 2014 05:41 PM

to 黑狗弟,曾有人實作在WebForm上跑SignalR(www.codeproject.com/.../AddingplusSignalRplustoplusanplusASP-NetplusWebFor),但瑣碎手動細節較多,也可能無法適用最新版。

但有一些方法可以讓ASP.NET專案同時包含WebForm與MVC(如果是.NET 4.5 ASP.NET專案,直接勾選項就可控制WebForm、MVC及WebAPI是否啟用),如果限定ASP.NET Web Site專案,另外架一台MVC跑SignalR再配合WebForm使用,也是種解法。

我的另一套解決方案是架設一台獨立SingalR Server(跑MVC)

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一個醉心技術又酷愛分享的Coding魔人,十年的IT職場生涯,寫過系統、管過專案, 也帶過團隊,最後還是無怨無悔地選擇了技術鑽研這條路,近年來則以做一個"有為的中年人"自許。

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