用Serverless怎么实现文件上传（附代码）

前言

首先要承认一个错误，那就是我有点“哗众取宠”了，这个文章的题目，更确切来说应该是：通过Serveerless Framework部署在腾讯云上的项目，应该如何实现文件上传功能？

说到文件上传，可能对传统开发来说貌似并没有太多的东西需要分享，但是在Serverless架构下，就要说一下了，其实无论是腾讯云的SCF，还是AWS的Lambda，在通过API网关触发函数的时候，都是有一个数据包大小限制的。以腾讯云为例，这个限制是6M。

这个6M的限制应该怎么理解呢？可认为是如果我们要在客户端（可能是Web，可能是小程序或者其他）上传通过API网关一个文件到SCF，那么这个整体的数据包不能超过6M，而云函数对接受二进制的内容，貌似先天缺少魂魄，所以通常情况下，推荐的是Base64之后再进行上传。众所周知，Base64之后的数据包大小可能会发生变化，所以实际上，通过这种方法，我们上传到云函数的数据包可能只有4M左右。

4M是一个什么概念呢？

上图所示，我拿出了我的手机，拍了一张图片，图片大小是6.21M，也就是说如果我想把这张图片上传到SCF来进行一些处理是“不可能”事件，或者说，我就做了一个相册的功能，我就直接把图片上传到SCF，SCF再存储到对象存储中，这个操作是因为数据包大小而被限制住。

所以此时此刻，就衍生出了第二种解决方法（不要说我时序图画的丑，因为这个不算时序图，看得懂就好了，哈哈哈哈哈）

在这个方法中，客户端发起三个请求，分别是获取临时上传地址、将文件上传到COS、获取处理结果（当然，如果不需要获取处理结果什么的，例如就是用户单纯的上传个文件到自己的账号下，那这种情况就不需要第三次请求了）。

相对于之前说的直接上传SCF，SCF再进行文件的持久化而言，这种方法可能不是很容易想到，而且实现起来稍微复杂一点。

针对几个不同场景的推荐：

• 场景1: 用户上传头像功能

针对这样的场景，其实直接选用方案1，就可以了。因为一般情况下，头像都不是很大的，完全可以在客户端对图像进行一次压缩和裁剪，完成之后，直接带着用户的一些参数，例如用户的token等，上传到SCF，在SCF中对图片转存到COS以及将图像和用户信息进行关联，并将某些结果返回给客户端。整个流程只需要一个函数，方便快捷。

• 场景2: 用户上传图片到相册系统中

针对这样的场景，其实方案2是更好的，因为很多时候上传图片到相册，都是会希望保留原图，而不希望被压缩，那么原图大小很可能超过6M，方案1也并不是十分合理，而且APIGW+SCF的组合，本身就不是非常适合进行文件的传输等，这个时候优先上传COS是比较合理的方案。
用户可以带着图像要上传的相册以及图片名称，用户的token发起获取临时密钥到函数1中，函数1将用户、相册、图片以及状态（例如待上传、待处理、已处理等）等信息关联，并且存储，然后将临时地址返回给客户端，客户端将图片上传到COS中，通过COS触发器触发函数2，函数2对图像进行压缩（一般情况下，相册列表都会显示压缩图片，点到相册详情才会有完整的无损图片），并且和之前信息进行关联，修改数据状态。在用户上传图片完成之后，如果有需要，客户端就可以发起第三次请求获取图像存储/处理结果，函数3会查询数据库状态，在某个时间阈值内，如果数据状态是完成，则表示数据已经上传并且完成了部分处理，否则会返回对应的异常信息。

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接下来分享上面两种方法的实现过程：
函数1，实现第一种方案，文件通过Base64，传递到SCF，由SCF转存到COS：

def uploadToScf(event, context):
    print('event', event)
    print('context', context)
    body = json.loads(event['body'])

    # 可以通过客户端传来的token进行鉴权，只有鉴权通过才可以获得临时上传地址
    # 这一部分可以按需修改，例如用户的token可以在redis获取，可以通过某些加密方法获取等
    # 也可以是传来一个username和一个token，然后去数据库中找这个username对应的token是否
    # 与之匹配等，这样会尽可能的提升安全性
    if "key" not in body or "token" not in body or body['token'] != 'mytoken' or "key" not in body:
        return {"url": None}

    pictureBase64 = body["picture"].split("base64,")[1]
    with open('/tmp/%s' % body['key'], 'wb') as f:
        f.write(base64.b64decode(pictureBase64))
    region = os.environ.get("region")
    secret_id = os.environ.get("TENCENTCLOUD_SECRETID")
    secret_key = os.environ.get("TENCENTCLOUD_SECRETKEY")
    token = os.environ.get("TENCENTCLOUD_SESSIONTOKEN")
    config = CosConfig(Region=region, SecretId=secret_id, SecretKey=secret_key, Token=token)
    client = CosS3Client(config)
    response = client.upload_file(
        Bucket=os.environ.get("bucket_name"),
        LocalFilePath='/tmp/%s' % body['key'],
        Key=body['key'],
    )
    return {
        "uploaded": 1,
        "url": 'https://%s.cos.%s.myqcloud.com' % (
            os.environ.get("bucket_name"), os.environ.get("region")) + body['key']
    }

函数1，实现第二种方案，进行临时签名URL的获取：

def getPresignedUrl(event, context):
    print('event', event)
    print('context', context)
    body = json.loads(event['body'])

    # 可以通过客户端传来的token进行鉴权，只有鉴权通过才可以获得临时上传地址
    # 这一部分可以按需修改，例如用户的token可以在redis获取，可以通过某些加密方法获取等
    # 也可以是传来一个username和一个token，然后去数据库中找这个username对应的token是否
    # 与之匹配等，这样会尽可能的提升安全性
    if "key" not in body or "token" not in body or body['token'] != 'mytoken' or "key" not in body:
        return {"url": None}

    # 初始化COS对象
    region = os.environ.get("region")
    secret_id = os.environ.get("TENCENTCLOUD_SECRETID")
    secret_key = os.environ.get("TENCENTCLOUD_SECRETKEY")
    token = os.environ.get("TENCENTCLOUD_SESSIONTOKEN")
    config = CosConfig(Region=region, SecretId=secret_id, SecretKey=secret_key, Token=token)
    client = CosS3Client(config)

    response = client.get_presigned_url(
        Method='PUT',
        Bucket=os.environ.get('bucket_name'),
        Key=body['key'],
        Expired=30,
    )
    return {"url": response.split("?sign=")[0],
            "sign": urllib.parse.unquote(response.split("?sign=")[1]),
            "token": os.environ.get("TENCENTCLOUD_SESSIONTOKEN")}

HTML页面基本实现：

HTML部分：

<div style="width: 70%">
        <div style="text-align: center">
            <h3>Web端上传文件</h3>
        </div>
        <hr>
        <div>
            <p>
                方案1：通过上传到SCF，进行处理再转存到COS，这种方法比较直观，但是问题是SCF从APIGW处只能接收到小于6M的数据，而且对二进制文件处理并不好。
            </p>
            <input type="file" name="file" id="fileScf"/>
            <input type="button" onclick="UpladFileSCF()" value="上传"/>
        </div>
        <hr>
        <div>
            <p>
                方案2：
                直接上传到COS，流程是先从SCF获得临时地址，进行数据存储（例如将文件信息存到redis等），然后再从客户端进行上传COS，上传结束可通过COS触发器触发函数，从存储系统（例如已经存储到redis）读取到更对信息，在对图像进行处理。
            </p>
            <input type="file" name="file" id="fileCos"/>
            <input type="button" onclick="UpladFileCOS()" value="上传"/>
        </div>
    </div>

方案1上传部分JS：

function UpladFileSCF() {
    var oFReader = new FileReader();
    oFReader.readAsDataURL(document.getElementById("fileScf").files[0]);
    oFReader.onload = function (oFREvent) {
        const key = Math.random().toString(36).substr(2);
        var xmlhttp = window.XMLHttpRequest ? (new XMLHttpRequest()) : (new ActiveXObject("Microsoft.XMLHTTP"))
        xmlhttp.onreadystatechange = function () {
            if (xmlhttp.readyState == 4 && xmlhttp.status == 200) {
                if (JSON.parse(xmlhttp.responseText)['uploaded'] == 1) {
                    alert("上传成功")
                }
            }
        }
        var url = " https://service-f1zk07f3-1256773370.bj.apigw.tencentcs.com/release/upload/cos"
        xmlhttp.open("POST", url, true);
        xmlhttp.setRequestHeader("Content-type", "application/json");
        var postData = {
            picture: oFREvent.target.result,
            token: 'mytoken',
            key: key,
        }
        xmlhttp.send(JSON.stringify(postData));
    }

}

方案2上传部分JS：

function doUpload(key, bodyUrl, bodySign, bodyToken) {
    var fileObj = document.getElementById("fileCos").files[0];
    xmlhttp = window.XMLHttpRequest ? (new XMLHttpRequest()) : (new ActiveXObject("Microsoft.XMLHTTP"));
    xmlhttp.open("PUT", bodyUrl, true);
    xmlhttp.onload = function () {
        console.log(xmlhttp.responseText)
        if (!xmlhttp.responseText) {
            alert("上传成功")
        }
    };
    xmlhttp.setRequestHeader("Authorization", bodySign);
    xmlhttp.setRequestHeader("x-cos-security-token", bodyToken);
    xmlhttp.send(fileObj);
}

function UpladFileCOS() {
    const key = Math.random().toString(36).substr(2);

    var xmlhttp = window.XMLHttpRequest ? (new XMLHttpRequest()) : (new ActiveXObject("Microsoft.XMLHTTP"))
    xmlhttp.onreadystatechange = function () {
        if (xmlhttp.readyState == 4 && xmlhttp.status == 200) {
            var body = JSON.parse(xmlhttp.responseText)
            if (body['url']) {
                doUpload(key, body['url'], body['sign'], body['token'])
            }
        }
    }
    var getUploadUrl = 'https://service-f1zk07f3-1256773370.bj.apigw.tencentcs.com/release/upload/presigned'
    xmlhttp.open("POST", getUploadUrl, true);
    xmlhttp.setRequestHeader("Content-type", "application/json");
    xmlhttp.send(JSON.stringify({
        token: 'mytoken',
        key: key,
    }));
}

这里面可以看到获取用户密钥信息的方法是os.environ.get("TENCENTCLOUD_SECRETID")，想要通过这种方法获取密钥信息，需要给予函数相关的角色和对角色进行相关的权限，以Serverless Framework为例，可以使用tencent-cam-role，例如创建一个全局组件：

Conf:
  component: "serverless-global"
  inputs:
    region: ap-beijing
    runtime: Python3.6
    role: SCF_UploadToCOSRole
    bucket_name: scf-upload-1256773370

然后创建一个增加Role的组件：

UploadToCOSRole:
  component: "@gosls/tencent-cam-role"
  inputs:
    roleName: ${Conf.role}
    service:
      - scf.qcloud.com
    policy:
      policyName:
        - QcloudCOSFullAccess

接下来就是函数的创建，函数创建时需要绑定刚才的这个role:

getUploadPresignedUrl:
  component: "@gosls/tencent-scf"
  inputs:
    name: Upload_getUploadPresignedUrl
    role: ${Conf.role}
    codeUri: ./fileUploadToCos
    handler: index.getPresignedUrl
    runtime: ${Conf.runtime}
    region: ${Conf.region}
    description: 获取cos临时上传地址
    memorySize: 64
    timeout: 3
    environment:
      variables:
        region: ${Conf.region}
        bucket_name: ${Conf.bucket_name}

同时将这个函数绑定APIGW：

UploadService:
  component: "@gosls/tencent-apigateway"
  inputs:
    region: ${Conf.region}
    protocols:
      - http
      - https
    serviceName: UploadAPI
    environment: release
    endpoints:
      - path: /upload/cos
        description: 通过SCF上传cos
        method: POST
        enableCORS: TRUE
        function:
          functionName: Upload_uploadToSCFToCOS
      - path: /upload/presigned
        description: 获取临时地址
        method: POST
        enableCORS: TRUE
        function:
          functionName: Upload_getUploadPresignedUrl

另外，本例子还需要一个COS存储桶来作为测试使用，由于Web服务可能存在跨域问题，所以需要对COS进行跨域设置：

SCFUploadBucket:
  component: '@gosls/tencent-cos'
  inputs:
    bucket: ${Conf.bucket_name}
    region: ${Conf.region}
    cors:
      - id: abc
        maxAgeSeconds: '10'
        allowedMethods:
          - POST
          - PUT
        allowedOrigins:
          - '*'
        allowedHeaders:
          - '*'

完成之后，可以快速部署：

(venv) DFOUNDERLIU-MB0:test dfounderliu$ sls --debug

  DEBUG ─ Resolving the template's static variables.
  DEBUG ─ Collecting components from the template.
  DEBUG ─ Downloading any NPM components found in the template.
  ... ...
    apis: 
      - 
        path:   /upload/cos
        method: POST
        apiId:  api-0lkhke0c
      - 
        path:   /upload/presigned
        method: POST
        apiId:  api-b7j5ikoc

  15s › uploadToSCFToCOS › done

最后，为了方便大家测试使用：
https://github.com/anycodes/S...
我把它放到了Git上（可以通过点击原文获取）：

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