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senmesh-zc/backend/docs/传输链路性能优化方案.md
KodouWZF fa77c561c0 docs(传输): 补基线 jar 对照实验,作废旧的 45.9 秒基线与 52×/31× 口径
用 4eb67e2 单独构建基线镜像跑 A/B 两组:A 组把监听周期摁成 5 秒隔离 I/O 改动,
B 组用基线自带 60 秒周期量真实改前端到端。

实测:组包 10,055/10,622 ms → 881 ms(11.4×),解包 7,777 → 785 ms(9.9×),
端到端 123.1 s → 9.9 s。原 45,934 ms 基线不可复现,§2.1/§3.4/§10.3/§10.5
中据此推算的数字全部改正。B 组 123 秒正好复现客户「两分钟传不到内网」的说法,
且其中 102 秒是轮询等待——瓶颈主要是 5.1 而非组包。
2026-11-03 23:47:46 +08:00

43 KiB
Raw Blame History

跨网传输链路性能优化方案

版本:v1.4(2026-11-03) 适用后端:s-file(alita-bjy-uygur) 状态:5.1/5.2/5.3/5.4/5.5 已实施;已完成真实端到端实测(§10.5)与基线 jar 对照实验(§10.6)→ 待现场验证;5.6 视现场文件大小分布决定 实测结论:端到端 123.1 s → 9.9 s(8–12×);组包 11.4×、解包 9.9×、包体 +3.63%。§2.1 的 45,934 ms 基线与 §3.4 原预测表已作废,一律以 §10.6 为准。 实施与实测记录见第 10 节 关联代码:TransferUserFileServiceImpl(发送/组包)、TransferFileMonitorServiceImpl(接收/解包)、TransferFileMonitorJob(调度)、FileServiceImpl / LocalFileStorage(物理文件读写)


1. 背景与现象

现场反馈:一页文件也要 2 分钟才能传到内网,希望找到瓶颈。 自有服务器复现:单个文件从点击发送到组包完成需要 20–30 秒。

本文只解决「慢」,不涉及「传失败/传丢」类问题(那是另一条线,不在此文档范围内)。


2. 实测数据(本地环境,非推算)

数据来源:sfile-iw-app 容器日志中 ControllerLogAspect 输出的 useTime 字段(单位毫秒),以及 TransferUserFileServiceImpl 的「传输文件打包完成」日志时间戳。

2.1 单文件组包耗时

请求样本 内容 useTime
userFileId=23 单个 txt,2.8 KB 159 ms
userFileId=18 单个小文件 127 ms
userFileId=17 单个小文件 126 ms
userFileId=10 单个小文件 167 ms
userFileId=12 单个小文件 332 ms
userFileId=13 单个小文件 543 ms
userFileId=31 文件夹,9 个文件,合计约 19.6 MB 45,934 ms 见下方注

注(2026-11-03 对照实验后作废):45,934 ms 这个数字不可复现。§10.6 用同一份基线代码(4eb67e2)重测两次,组包 useTime 分别是 10,055 ms 和 10,622 ms,互差仅 5.6%。45.9 秒那次应是在冷缓存或有并发负载的状态下采的。本节及 §2.2、§3.4 中所有以 45,934 ms / 2.33 s/MB 为基数的推算一律以 §10.6 的实测为准。

结论 1:小文件的组包本身就是几百毫秒,不慢。

2.2 46 秒那次的分段(关键证据)

12:22:02.305  复制用户文件时跳过排除文件: id=41 ...
12:22:02.362  复制用户文件时跳过排除文件: id=32 ...   ← 到此所有 SQL 执行完毕
12:22:02.362 ─────────────  45.7 秒无任何日志  ─────────────
12:22:48.110  传输文件打包完成: /data/transfer/send/1_45.zip
分段 耗时 占比
安全检测判定 + 建传输文件夹 + 复制文件记录(全部 SQL) 57 ms 0.1%
packTransferFiles:读源文件 + 压缩 + 写摆渡目录 45,873 ms 99.9%

结论 2:耗时几乎全部在文件 I/O,与 SQL、索引、数据量无关。

2.3 折算成单位成本

19.6 MB / 45.87 s = 2.33 秒/MB = 0.43 MB/s。 正常 deflate 压缩速率是 20–40 MB/s,实测慢了约 50–100 倍,因此瓶颈不是 CPU,是每次读写的开销。


3. 耗时归因模型(可用来预测任意大小文件)

3.1 代码里的两处小缓冲

位置 缓冲大小 说明
TransferUserFileServiceImpl:139 读源文件 byte[8192] 每 8 KB 一次 read()
TransferUserFileServiceImpl:125 new ZipOutputStream(...) JDK8 中 ZipOutputStream 的内部 deflate 输出缓冲硬编码 512 字节,无法通过构造参数调整 → 每 512 B 一次 write()

3.2 为什么小缓冲在这里是致命的

/data/upload(源文件)和 /data/transfer/send(摆渡目录)都是宿主机 bind mount:

  • deploy/offline/docker-compose.yml:92,95,96
  • deploy/docker-compose.yml:53,55,56

bind mount 若落在 Docker Desktop 文件共享(FUSE/9p)、NFS、SMB,或光闸厂商的监控目录驱动上,每次 syscall 都是一次跨层往返,成本在毫秒级;落在本地 ext4/xfs 上则只要几微秒。同一段代码在两种挂载上的耗时可以差 100 倍。

3.3 模型与实测吻合验证

组包耗时 ≈ 文件大小 × (1/512 + 1/8192) 次 syscall/字节 × 单次 syscall 耗时 + 压缩 CPU 时间

以实测反推单次 syscall 耗时:

  • 每 MB 的 syscall 次数 = 1,048,576/512 + 1,048,576/8192 = 2048 + 128 = 2176 次
  • 实测 2.33 秒/MB,扣除压缩 CPU(约 0.04 秒/MB)→ 2.29 s / 2176 ≈ 1.05 ms/次

这个数值与 FUSE/网络挂载的典型往返延迟一致,模型成立。

注意:1.05 ms/次 是本地 Windows Docker Desktop 环境的系数。 客户现场(Linux + 光闸目录)必须用第 4 节的方法重新实测该系数,收益预测按现场系数换算。

3.4 按模型预测的组包耗时

本节原表以 2.33 s/MB 为基数,已作废(该基数来自不可复现的 45,934 ms,见 §2.1 注)。 下表按 §10.6 对照实验的实测系数重算:改前 0.524 s/MB(18.7 MiB / 10,055 ms),改后 0.046 s/MB(18.7 MiB / 881 ms)。

文件大小 改前组包 改后组包 提升 改前端到端(含平均 60 s 轮询) 改后端到端(含平均 5 s 轮询)
100 KB(一页文档) 0.05 s 0.005 s 11× ~60 s ~5 s
10 MB 5.2 s 0.46 s 11× ~66 s ~6 s
50 MB 26 s 2.3 s 11× ~88 s ~8 s
200 MB 105 s 9.2 s 11× ~167 s ~15 s
500 MB 262 s 23 s 11× ~324 s ~29 s
1 GB 524 s 46 s 11× ~586 s ~52 s

端到端还要叠加解包(改前 0.415 s/MB、改后 0.042 s/MB)与两程轮询等待(改前平均 30+30 s、最坏 60+60 s;改后平均 2.5+2.5 s、最坏 5+5 s)。上表的端到端列已含平均轮询与解包。

50 MB 的回答(修正版):改前组包约 26 秒、端到端约 1.5 分钟(最坏 2.4 分钟);改后组包约 2.3 秒、端到端约 8 秒。

关键修正:客户说的「两分钟」主要不是组包慢,是轮询等待慢。 50 MB 场景下改前 88 秒里有 60 秒是两程轮询,只有 26 秒在组包。这解释了为什么 5.1(60 秒 → 5 秒)单独就能把端到端从 123 秒压到 21 秒(§10.6 B 组 vs A 组)。

系数适用范围:0.524 / 0.046 s/MB 采自 99.94% 为已压缩格式(pptx/xlsx/png)的样本。 若内容以 txt/doc/源码为主,改前 level 6 的每 MB 成本更高、改后拿不到 level 0 收益,倍数会回落到 5.3 单独的 8× 量级,但改前的绝对秒数也会更大。 现场必须用第 4 节的方法按真实文件分布重测。

重要:500 MB 以上的文件现状组包需要 19 分钟,而这段时间是占用在一个 HTTP 请求 + 一个数据库事务里的,浏览器/nginx 早就超时了。这解释了大文件传输在界面上"点了没反应"的现象。


4. 现场分段测量方法(实施前必须先测,改后同样用它验收)

不用改代码,只用文件时间戳和现成日志,把端到端时间切成 6 段。

# 取数位置 含义 相邻差值的意义
T1 外网 send 目录 xxx.zip 的 mtime 组包完成 —
T2 内网 receive 目录 xxx.zip 的 mtime 光闸送达内网 T2−T1 = 去程光闸耗时
T3 内网日志 开始解包文件: xxx.zip 监听任务发现它 T3−T2 = 内网轮询等待(0–60 s)
T4 内网日志 文件解包成功: xxx.zip 解包入库完成 T4−T3 = 解包入库耗时
T5 内网 send 目录 xxx.zip.finish 的 mtime 回执生成 —
T6 外网日志 处理完成标记文件: xxx.zip.finish 外网翻转状态 T6−T5 = 回程光闸 + 外网轮询等待

取数命令:

# T1 / T5
ls -la --time-style=full-iso "$GATE_SEND_DIR" | grep <folderId>
# T2
ls -la --time-style=full-iso "$GATE_RECV_DIR" | grep <folderId>
# T3 / T4 / T6
docker logs --since 30m <app容器> 2>&1 | grep -E "开始解包文件|文件解包成功|处理完成标记文件|传输文件打包完成"

4.1 一页文件 2 分钟的预期构成(待现场确认)

分段 预计耗时 性质
外网组包 < 0.5 s 处理
去程光闸搬运 未知,需实测 外部设备
内网轮询等待 平均 30 s,最坏 60 s 纯等待
内网解包入库 < 1 s 处理
回程光闸搬运 未知,需实测 外部设备
外网轮询等待 平均 30 s,最坏 60 s 纯等待
合计 约 60–120 s + 光闸两次周期 —

真正干活的时间不到 2 秒,其余全是等待。 两个 60 秒轮询窗口平均就贡献 60 秒、最坏 120 秒——这已经足以解释"一页文件 2 分钟",光闸周期还没算进去。

4.2 测量单次 syscall 系数(用来校准第 3.4 节的预测)

传两个大小差异明显的文件(例如 10 MB 和 50 MB),各记一次组包耗时,则:

每 MB 成本 = (耗时2 − 耗时1) / (大小2 − 大小1)
单次 syscall 耗时 = 每 MB 成本 / 2176

拿到现场系数后,把第 3.4 节的表格按现场系数重算,即为改造后的预期收益。


5. 优化项

5.1 目录监听周期:60 秒 → 5 秒【收益最大,改动最小】

现状:TransferFileMonitorJob:29 的 cron 为 ${file.transfer.monitor.cron:0 */1 * * * ?},即只在每分钟第 0 秒触发。文件落地时刻随机 → 平均白等 30 秒,最坏 60 秒。发送端和接收端两侧都有这个等待,合计平均 60 秒、最坏 120 秒。

改法:

  • 配置项 FILE_TRANSFER_MONITOR_CRON 改为 0/5 * * * * ?(5 秒)
  • 空目录时一轮的开销极小(两次 Files.list + 过滤),5 秒一次不会造成压力
  • 若现场希望更激进,可评估改为 java.nio.file.WatchService 事件驱动(文件落地即触发),但 bind mount 上的 inotify 事件可靠性依赖挂载类型(FUSE/NFS 上可能收不到事件),不建议一期就上,先用 5 秒轮询这个确定有效的方案

预期收益:两侧等待从平均 60 s 降到平均 5 s,端到端直接省掉约 55 秒。

风险:低。唯一要注意的是必须保证同一时刻只有一轮在跑(见 5.2 的互斥要求)。


5.2 单轮处理上限:从「个数」改为「时间预算」

实施情况(2026-11-03,提交 06852c5):下面 (1) 时间预算、(2) 失败让位、(4) 积压可观测、 .finish 优先 均已实施并实测通过(见 §10.5)。 (3) 认领改名与并发解包未实施——两侧都是单实例部署,Spring 的 cron 任务要等上一轮跑完才排下一轮 (已实测触发间隔精确 5.00 秒),不存在同实例重叠;认领机制只会引入 kill -9 后遗留 .processing 这类新故障模式,换不到任何吞吐。若将来改为多实例共享同一摆渡目录,必须补认领与 Redisson 互斥。 (2) 的实现方式也与原设计不同:不用改名认领,而是用 mtime 是否静止超过 stale-after-seconds 来区分「光闸还在搬」与「包本身坏了」,只对后者标 .error。

现状:TransferFileMonitorServiceImpl:87-99 与 :109-120

.sorted(Comparator.comparing(p -> Files.getLastModifiedTime(p)))  // 最老的优先
.limit(10)                                                        // 每轮最多 10 个

.finish 标记文件同样是 limit(10)。

问题:

  1. 吞吐被硬顶死:10 个/分钟 = 600 个/小时。300 人站点若同一分钟内有 25 个传输,第 11–20 个要等下一分钟、第 21–25 个等第三分钟,高峰期排队直接叠加分钟级延迟。
  2. 按个数限流本身不合理:包的大小跨度极大(几十 KB 到几百 MB)。10 个小文件可能 1 秒处理完(限制毫无必要),10 个 500 MB 的包可能跑十几分钟(远超调度周期,还会把下一轮挤掉)。个数不能代表工作量,时间才能。
  3. 失败的处理不占用预算:一个包处理失败时既不删除也不改名,它的 mtime 最老,因此每一轮都排在第一位、每一轮都消耗一次处理时间。轮次预算被无效工作占用的比例会随时间上升。

设计方案(四条):

(1) 上限语义:个数 → 时间预算

配置项 默认值 含义
file.transfer.monitor.round-budget-seconds 4 单轮处理的时间预算,超时就结束本轮,剩余留给下一轮
file.transfer.monitor.round-max-files 500 兜底个数上限,防止极端场景单轮过长

处理循环改为:

deadline = now + round-budget-seconds
for (每个按 mtime 升序的候选包) {
    if (now > deadline || 已处理数 >= round-max-files) break;   // 预算用尽,本轮结束
    processZipFile(包);
}

为什么预算默认 4 秒:与 5.1 的 5 秒周期配套,留 1 秒余量,保证上一轮结束后下一轮能准时启动,不会互相挤压。

(2) 认领机制:先原子改名,再处理

处理前把 x.zip 原子改名为 x.zip.processing,改名成功才算认领成功:

结果 动作
认领成功 + 处理成功 删除 .processing(现有行为)
认领成功 + 处理失败 改名 x.zip.error,移出扫描范围并告警,不再消耗后续轮次预算
认领失败(改名报错,说明被别的线程/实例拿走) 跳过
进程重启后发现遗留 .processing 启动时清理:改回 .zip 重新排队,或直接标 .error

作用:支持并发与多实例部署时不重复处理;失败包不再占用时间预算;.error 保留现场便于排查。

注:接收端已有的 .tmp 过滤(:90)说明原设计就有"临时名"的概念,这里与之保持一致的命名风格。

(3) 有限并发解包

配置项 默认值 含义
file.transfer.monitor.concurrency 2 并发解包线程数
  • 仍按 mtime 升序认领,保证先到先处理(公平性不变)
  • 并发度不建议超过 4:解包同时要写数据库(Druid max-active: 50)、写文件存储、提交安全检测,并发过高会互相抢连接和磁盘带宽,收益递减且放大 I/O 抖动
  • 若并发度 > 1,scanAndProcess 必须加互斥(Redisson tryLock,拿不到锁直接返回),避免调度周期短于单轮耗时时出现两轮重叠

(4) 积压可观测

每轮结束打印一行结构化日志:

传输监听本轮结束: 处理=8(成功=7,失败=1), 耗时=3120ms, 预算=4000ms, 目录剩余待处理=23

目录剩余待处理 持续大于阈值(建议 50)即为积压告警信号,是容量规划的直接依据。

.finish 标记文件的处理

.finish 只做一次状态更新,极轻。建议:

  • 不受 round-max-files 限制(或单独放宽到 500)
  • 与 zip 处理共享同一个时间预算,且优先处理 .finish(先让发送端尽早看到"已完成",用户体验上收益直接)

预期收益:高峰期吞吐从 600 个/小时提升到「预算内能处理多少就多少」;按 5.3 改造后单包耗时估算,4 秒预算 + 2 并发 ≈ 每轮可处理数十个小包,吞吐提升一个数量级以上;同时消除排队叠加的分钟级延迟。


5.3 读写缓冲区:512 B / 8 KB → 64 KB【大文件收益最大】

改法(4 处):

位置 现状 改为
TransferUserFileServiceImpl:125 new ZipOutputStream(new FileOutputStream(f)) new ZipOutputStream(new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(f), 65536))
TransferUserFileServiceImpl:139 byte[] buffer = new byte[8192] new byte[65536];源流再用 BufferedInputStream 包一层
TransferFileMonitorServiceImpl:412 new ZipInputStream(new FileInputStream(f)) new ZipInputStream(new BufferedInputStream(new FileInputStream(f), 65536))
TransferFileMonitorServiceImpl:447 byte[] buffer = new byte[8192] new byte[65536]
LocalFileStorage:25-26 IOUtils.copy(is, os)(commons-io 默认 8 KB 缓冲) IOUtils.copy(is, os, 65536),或 os 包 BufferedOutputStream(65536)

关键点:ZipOutputStream 的 512 字节缓冲在 JDK8 里是硬编码的(ZipOutputStream extends DeflaterOutputStream,构造时传入固定 BUFSIZE),不能通过构造参数改,所以必须用 BufferedOutputStream 在外层兜住——512 字节的小写先进内存缓冲,凑满 64 KB 才落一次盘。

预期收益:syscall 次数降为原来的 1/68(2176 次/MB → 32 次/MB)。按第 3.4 节模型,50 MB 组包从约 117 秒降到约 3.8 秒。

风险:极低。仅增加约 128 KB/流的内存占用(64 KB 读 + 64 KB 写)。需实测确认 BufferedOutputStream 生效(对比改前改后同一样本耗时)。

注意事项(务必同时处理):解包侧把整个文件读进堆内 ByteArrayOutputStream(TransferFileMonitorServiceImpl:446-451),随后 FileServiceImpl:374 的 file.getBytes() 再拷一份、MD5 计算再一份 → 峰值堆占用约 2–3 倍单文件大小。-Xmx3g 下 500 MB 以上的单文件有 OOM 风险。本项优化让 I/O 变快后,大文件更容易走到这一步,因此建议同时加一道单文件大小上限校验(超过阈值直接标 .error 并告警,而不是尝试解包后 OOM),或后续改为流式落盘。


5.4 已压缩格式不再二次压缩

现状:ZipOutputStream 默认 Deflater.DEFAULT_COMPRESSION(level 6),对 pptx / docx / xlsx / zip / rar / 7z / jpg / png / mp4 这类本身已压缩的格式,压缩率接近 0,但 CPU 照样全量跑一遍。

改法:按文件后缀判断,命中已压缩格式清单时用 ZipEntry.setMethod(ZipEntry.STORED)(原样存储,不压缩)。

STORED 要求预先提供 entry 的 size 和 CRC-32。组包时源文件大小已知(xs_file_record.file_size),CRC 需在写入前算一遍(一次顺序读,成本远低于 level 6 压缩)。若不想引入两遍读,退一步用 zos.setLevel(Deflater.NO_COMPRESSION)(level 0),仍是 DEFLATE 存储块、压缩率同样接近 0,但 CPU 开销近乎为零,且无需预先提供 size/CRC。推荐用 level 0 这个简单方案。

预期收益:对 pptx/zip/mp4 类文件,去掉约 0.04 s/MB 的压缩 CPU;50 MB 样本约省 2 秒,1 GB 约省 40 秒。对文本/日志类文件不适用(应保持 level 6,压缩率收益大)。

风险:低。level 0 产出的仍是合法 zip,接收端解包逻辑无需改动。注意包体积会变大(对已压缩格式几乎无差别,但对可压缩格式若误判会明显变大),因此后缀清单要保守,只收录确定已压缩的格式。


5.5 xs_file_record.md5_code 加索引

现状:FileServiceImpl:374-375 在每次文件入库时做 MD5 去重查询:

md5Code = DigestUtils.md5Hex(file.getBytes()).toUpperCase();
fileRecord = fileRecordService.find(FileRecord.builder().md5Code(md5Code).build());

而 xs_file_record 只有 idx_file_code,md5_code 上没有索引(deploy/offline/sql/01-init-table.sql:1499、backend/db/init-table-postgres-full.sql:1499)→ 每个文件入库都是一次全表扫描。

改法(按 AGENTS.md 要求,init 与 upgrade 双写,且三个库版本都要覆盖):

CREATE INDEX idx_file_record_md5_code ON xs_file_record(md5_code);
  • backend/db/init-table.sql(MySQL 版)
  • backend/db/init-table-postgres-full.sql(PG 版)
  • 新建 backend/db/upgrade-20261103-transfer-perf.sql(增量,供已上线环境执行)
  • 同步到 deploy/offline/sql/01-init-table.sql(交付包用的合并版)
  • 生产是 DM8,该语法在 DM8 通用;若现场数据量已较大,安排在业务低峰执行

预期收益:解包 N 个文件时的 N 次全表扫变成 N 次索引查找。数据量小(本地 23 行)时收益不可见;300 人规模下 xs_file_record 达数万至数十万行时,单文件入库可省几十到几百毫秒,100 个文件的包可省数秒到数十秒。

风险:极低。索引列 varchar(64),空间成本可忽略;写入时多维护一个索引,单次 INSERT 增加的成本在微秒级。


5.6 (可选,二期)超大文件组包异步化

现状:TransferUserFileServiceImpl.create() 带 @Transactional,packTransferFiles 在 HTTP 请求线程内同步执行(:59,88-94)。

问题:完成 5.3/5.4 后,1 GB 组包约需 40–76 秒,仍然超过浏览器/nginx 的默认读超时(60 秒);且整个过程占用一条 Druid 连接和一个数据库事务。

改法(二期评估):create() 只落一条传输任务记录并立即返回任务 ID,组包交给异步线程池执行,前端轮询任务状态。需要新增任务表 + 状态机 + 前端进度展示,改动面较大。

判断标准:若现场单文件普遍 ≤ 200 MB(改造后组包 ≤ 15 秒),本项可以不做;若存在 500 MB 以上的常态传输,则必须做。


6. 本次明确不做的事(附理由)

项 为什么不做
x_user_file 补索引 实测整条链路的全部 SQL 只占 57 ms(见 2.2),不是瓶颈。等 300 人规模真实数据量上来后,用第 4 节的方法重测再决定
path LIKE '%...%' 改前缀匹配 同上,属于数据量增长后的预防性优化,当前无收益
调度线程池扩容 客户环境未开启文件安全检测,pollPendingScans 首行即返回,不存在轮询任务抢占调度线程的问题。若后续现场开启 MeshSafe,此项需重新评估(MeshSafeScanJob 每 10 秒一轮、listScanning() 无条数上限、单次 HTTP 超时 120 秒,而 Spring 默认调度线程池只有 1 条线程,两者会互相阻塞)
传输副本(rootType 2/3)归档清理 属于数据治理,与本次"慢"无关,单独立项

7. 验证清单

7.1 改造前基线(必须先采集)

  • 按第 4 节采集一次完整的 T1–T6,记录 6 个分段耗时
  • 按 4.2 测出现场的「每 MB 组包成本」与「单次 syscall 耗时」系数
  • 记录测试样本:文件个数、总大小、格式
  • 记录 x_user_file / xs_file_record 当前行数

7.2 单项验证

优化项 验证方法 通过标准
5.1 监听周期 传一个文件,看 T3−T2 从平均 30 s 降到 ≤ 5 s
5.2 时间预算 一次性提交 30 个传输,看日志中每轮"处理=N"与"目录剩余" 30 个在 2 轮内处理完;剩余数单调下降;无重复处理(同一包不出现两次"开始解包")
5.2 认领机制 处理中 kill -9 容器后重启 遗留 .processing 被正确清理;无重复入库
5.2 失败让位 人为放一个损坏 zip 进 receive 目录 一轮后被改名 .error,后续轮次不再处理它,其它包不受影响
5.3 缓冲区 用同一个 19.6 MB 样本对比改前改后的组包耗时 45.9 s → ≤ 3 s(本地系数下)
5.4 level 0 传一个 50 MB 的 pptx,对比 5.3 单独改造后的耗时 再降约 2 s;产出的 zip 能被接收端正常解包
5.5 md5 索引 EXPLAIN 去重查询;解包一个 100 文件的包对比耗时 执行计划走 Index Scan;解包耗时明显下降

7.3 端到端验收

  • 一页文件(≤ 100 KB)端到端:从点击发送到内网可见,目标 ≤ 15 秒(不含光闸搬运时间则 ≤ 5 秒)
  • 一页文件端到端:到外网状态翻转为"正常",目标 ≤ 光闸两次周期 + 15 秒
  • 50 MB 单文件:组包 ≤ 5 秒,端到端 ≤ 光闸周期 + 20 秒
  • 300 并发峰值模拟(可用 30 个并发代替按比例外推):无排队叠加,无积压持续增长
  • 回归:内穿外、外传内两个方向;单文件、文件夹两种形态;开启/关闭安全检测两种配置

8. 配置项汇总

配置项 类型 默认值 现状值 说明
FILE_TRANSFER_MONITOR_CRON env 0/5 * * * * ? 0 */1 * * * ? 监听周期,5.1
file.transfer.monitor.round-budget-seconds yml 4 — 单轮时间预算,5.2【已实施】
file.transfer.monitor.round-max-files yml 500 硬编码 10 单轮兜底个数上限,5.2【已实施】
file.transfer.monitor.max-unpack-size-mb yml 512 无 包内单文件大小上限,超限标 .error,5.3 注意事项【已实施】
file.transfer.monitor.stale-after-seconds yml 300 无 静止超过该秒数仍校验不过即判坏包,5.2【已实施】
file.transfer.monitor.concurrency — — — 未实施,理由见 5.2 实施情况

涉及文件:deploy/offline/config/application.yml、deploy/offline/.env.iw、deploy/offline/.env.ow、deploy/config/application-iw.yml、deploy/config/application-ow.yml、deploy/offline/docker-compose.yml、deploy/docker-compose.yml。


9. 实施顺序与风险

顺序 项 改动量 风险 收益(应用侧实测口径见 §10.6) 状态
1 5.3 缓冲区 64 KB 5 处,各 1 行 极低 组包 8.2×(容器内纯 I/O 基准) 已实施 4114c1f
2 5.1 监听周期 5 秒 配置 低 端到端 123.1 s → 21.0 s,省 102 s 已实施 06fb35b
3 5.5 md5 索引 4 个 SQL 文件 极低 本次样本量太小未体现,需现场数据量验证 已实施 c5d19f4
4 5.4 level 0 小 低 与 5.3 叠加后组包 11.4×、解包 9.9×,包体 +3.63% 已实施 456b1ea
5 5.2 时间预算 + 坏包隔离 中 中 高峰期吞吐一个数量级;本次单包场景未体现 已实施 06852c5(认领/并发未做,见 5.2)
6 5.6 异步组包 大 中 仅超大文件场景需要 待现场文件大小分布决定

1–5 已全部实施。每一项单独提交,现场出问题时可按提交号逐项回退定位。

5.1 + 5.3 + 5.4 合计:端到端 123.1 s → 9.9 s(12.4×,本次实测;按平均轮询等待算约 7.9×)。现场汇报用 8–12× 区间。

每一项都必须单独验证并记录数字,不要合并提交,否则现场出问题时无法定位是哪一项引起的。


10. 实施与验证记录(2026-11-03,本地环境)

一期 4 项 + 二期 5.2 已实施,每项独立提交:

项 提交 内容
5.3 4114c1f 组包/解包/落盘缓冲区 512B、8KB → 64KB,共 5 处
5.1 06fb35b 监听周期 0 */1 * * * ? → 0/5 * * * * ?,Java 默认值 + 4 个部署文件
5.5 c5d19f4 idx_file_record_md5_code,init 双库 + upgrade 脚本 + 交付包副本
5.4 456b1ea 按后缀对已压缩格式用 Deflater.NO_COMPRESSION
5.2 06852c5 单轮上限改 4 秒时间预算、坏包 .error 隔离、.finish 优先、每轮结构化日志、单文件大小上限

编译:JDK 8 + mvn package -Dmaven.test.skip=true,BUILD SUCCESS。 (-DskipTests 不行:surefire 2.22.2 的传递依赖 plexus-utils:1.1 本地仓库没有,离线模式解析失败,需联网补一次。)

10.1 5.1 监听周期 — 已实测通过

重启后从 sfile-iw-app 日志读 AlitaStopWatchAspect 输出:

22:14:05.128  TransferFileMonitorJob.execute(),use(ms): 127   ← 首轮预热
22:14:10.028  TransferFileMonitorJob.execute(),use(ms): 13
22:14:15.013  TransferFileMonitorJob.execute(),use(ms): 12
22:14:20.025  TransferFileMonitorJob.execute(),use(ms): 13
22:14:25.015  TransferFileMonitorJob.execute(),use(ms): 13
22:14:30.024  TransferFileMonitorJob.execute(),use(ms): 11
22:14:35.003  TransferFileMonitorJob.execute(),use(ms): 8
  • 触发间隔精确 5.00 秒,cron 表达式合法,应用启动无异常
  • 空目录单轮 8–13 ms,即每分钟约 150 ms 的开销,证实 5.1 中「空目录扫描开销可忽略」的判断
  • 两侧轮询空等从平均 60 秒降到平均 5 秒

10.2 5.5 md5 索引 — 已实测通过

两个本地库(sfile-iw-pg、sfile-ow-pg)执行 upgrade 脚本均成功,脚本可重复执行(第 2 节 IF NOT EXISTS 生效)。

EXPLAIN SELECT * FROM xs_file_record WHERE md5_code='ABC' AND deleted=FALSE LIMIT 1:

  • 默认:Seq Scan(当前 23 行,规划器判断顺序扫描更便宜,这是正确行为,也印证 5.5 中「数据量小时收益不可见」)
  • SET enable_seqscan=off 后:Index Scan using idx_file_record_md5_code → 索引有效可用,数据量上来后会自动切换

10.3 5.3 + 5.4 缓冲区与压缩级别 — 已实测通过(容器内 I/O 基准)

端到端发送需要登录,本地 admin 口令未知,因此改用容器内 I/O 基准直接测量组包环节:复刻 packTransferFiles 的读写形态,在同一个 sfile-app:local 镜像、同一份 bind mount 上跑真实的 23 个文件(19.04 MB,即线上样本目录 iw/upload/1)。

必须在容器内测——syscall 放大来自容器到宿主机的文件共享层,在宿主机上直接测不出这个成本。

3 轮结果(每轮依次跑三种方式,输出 zip 随即删除):

方式 第 1 轮 第 2 轮 第 3 轮 产出大小
旧:512B 出 / 8KB 读,level 6 9033 ms 8279 ms 9701 ms 18.12 MB
新:64KB 出 / 64KB 读,level 6 1022 ms 1109 ms 1115 ms 18.12 MB
新:64KB 出 / 64KB 读,level 0 516 ms 491 ms 509 ms 19.04 MB
  • 5.3 单独收益:约 8.2 倍(9033 → 1022 ms)
  • 5.3 + 5.4 合计收益:约 17.6 倍(9033 → 509 ms)
  • level 0 让包体从 18.12 MB 变成 19.04 MB(+5.1%)。反过来说明这个样本里 level 6 只压掉了 5%,即内容基本已是压缩格式——用 5% 的体积换一半的时间,划算

与第 3.4 节预测的偏差(需据实修正)

项 预测 实测 说明
每 MB 组包成本(旧) 2.33 s/MB(应用日志基线) 0.47 s/MB(基准 old 模式)、0.524 s/MB(§10.6 应用侧 A 组实测) 2.33 s/MB 来自不可复现的 45.9 秒那次,已作废。容器基准与应用侧对照实验两个独立测法给出 0.47 / 0.524,互差 11%,这才是可信的改前系数
提速倍数 31× 8.2×(level 6)/ 17.6×(level 0)/ 11.4×(§10.6 应用侧端到端组包) 31× 是纯 I/O 的理论值。应用侧 11.4× 落在 8.2× 与 17.6× 之间——因为应用侧组包含了 SQL、读原文件、元数据序列化这些不受缓冲区影响的固定开销,把倍数往 8.2× 那头拉

结论:预测方向正确、量级偏高。 现场汇报口径建议用 11 倍(应用侧组包实测)/ 8 倍(仅改缓冲的下限),不要用 31 倍,也不要用 §10.5 一度写过的 52 倍。第 3.4 节的表格已按 §10.6 实测系数重算。

10.4 5.2 时间预算与坏包隔离 — 已实测通过

在内网侧接收目录(gate/ow2iw)投放三个测试样本,从 sfile-iw-app 日志与目录状态验证:

样本 构造 预期 实测
1_900001.zip 5000 字节随机内容,mtime 为当前 校验不过但未静止够久 → 保留待下一轮 每轮计入「未就绪=1」,文件保留 ✅
1_900002.zip 同上,mtime 回拨 10 分钟 静止超过 300 秒 → 判坏包改名 .error 首轮即改名,reason=「校验持续不通过且文件已静止超过 300 秒,判定为坏包」✅
bogus.zip.finish 文件名无法解析出 userId_folderId 永久性失败 → 改名 .error 停止重试 改名 bogus.zip.finish.error,后续轮次「完成标记=0/0」不再出现 ✅

每轮结构化日志(真实输出):

22:37:25.046  传输监听本轮结束: 完成标记=0/0, 传输包处理=2(成功=0,坏包=1,未就绪=1), 耗时=41ms, 预算=4000ms, 目录剩余待处理=0, 已搁置坏包=0
22:37:30.032  传输监听本轮结束: 完成标记=0/1, 传输包处理=1(成功=0,坏包=0,未就绪=1), 耗时=27ms, 预算=4000ms, 目录剩余待处理=0, 已搁置坏包=1
22:37:35.029  传输监听本轮结束: 完成标记=0/0, 传输包处理=1(成功=0,坏包=0,未就绪=1), 耗时=23ms, 预算=4000ms, 目录剩余待处理=0, 已搁置坏包=2
  • 「已搁置坏包」随 .error 文件累积单调上升(0 → 1 → 2),运维可直接从日志看出目录里堆了多少坏包
  • 空轮 + 1 个待处理包的单轮耗时 17–41 ms,远低于 4000 ms 预算
  • .finish 优先于 .zip 处理,顺序符合设计

顺带修掉一个 5.1 引入的日志副作用

verifyFileMD5 打不开 zip 时原来记 ERROR 带完整堆栈,而「光闸还没搬完」本来就是这个状态。 周期改成 5 秒后,每个在途文件会被刷 60 条 ERROR/5 分钟(原来只有 5 条)。 已降为 debug;真正的坏包由改名 .error 时记一条带 reason 的 ERROR,信息量更高且不重复。

实测确认:投放 1 个在途坏包后连续观察 70 秒(14 轮),文件大小校验失败 的 ERROR 条数 0,全容器 ERROR 条数 0。

未验证的部分

时间预算的「超预算即结束本轮」分支未在本地触发——需要单轮塞进足够多的大包才能耗尽 4 秒, 本地没有这个数据量。现场验收时按 §7.2 的方法:一次性提交 30 个传输,观察日志中每轮「传输包处理=N」 与「目录剩余待处理」是否单调下降。

10.5 真实端到端传输实测(2026-11-03 23:13,本地内外网双实例)

用内网 admin 账号把文件夹 test(userFileId=31,13 个子文件)传外网,走完整链路:组包 → 摆渡目录 → 外网解包入库 → 回写 .finish → 内网状态翻正。

实际发出 9 个文件(4 个被安全检测拦下:id 32 manual_review、38 reject、39 reject、41 pass_with_flag),原始合计 19,647,211 B ≈ 18.7 MiB,产出包体 19,631,241 B。

四段耗时

段 观测点 耗时
① 内网组包 ControllerLogAspect 的 useTime(含 SQL、读原文件、deflate、落盘) 881 ms
② 去程摆渡 包落盘 23:13:41.246 → 外网轮询发现 23:13:45.111 3.87 s(本机同一目录,真实搬运≈0,全是轮询等待)
③ 外网解包入库 开始解包文件 23:13:45.198 → 文件解包成功 23:13:45.983 785 ms
③′ 外网整轮 含大小校验 87 ms + 解包入库 785 ms + 写 .finish + 删包 1001 ms(TransferFileMonitorJob.execute(),use(ms))
④ 回程状态翻转 .finish 落盘 23:13:45.992 → 内网处理完 23:13:50.027 4.04 s(同样是轮询等待),处理本身 21 ms

端到端 9.9 s,其中真正干活 1.90 s(881 + 1001 + 21),其余 ~8.0 s 是两次轮询等待。 两侧日志 0 ERROR;外网侧收到文件夹 id=40 + 9 个文件,状态全为正常,字节数与内网逐一对应;内网侧传输副本文件夹 id=55 状态已翻回正常。

与基线对比

见 §10.6 的对照实验。本节原先写的「45,934 ms → 881 ms,52×」已作废:那个 45,934 ms 是改造前在一次未知负载状态下测的,用同一份基线代码重测两次只有 10,055 ms 和 10,622 ms,不可复现,弃用。同条件下的真实倍数是 11.4×。

包体:基线 level 6 产出 18,943,562 B,改后 level 0 产出 19,631,241 B,+3.63%(§10.3 容器基准估的是 +5.1%,实测更小)。样本里 pptx/xlsx/png 占 19,635,943 / 19,647,211 = 99.94%,全部命中 level 0,所以包体几乎不缩——这正是「存原样」的预期表现。

汇报口径:现场若以 pptx/图片/压缩包为主,组包按 11× 量级说;若以 txt/doc/源码为主,只有 5.3 的缓冲区收益,按 8× 量级说。不要引用 52×。

解包侧 785 ms 是改后绝对值,改前对照见 §10.6(7,777 ms)。18.7 MiB / 9 文件 → 改后约 42 ms/MB,改前约 415 ms/MB。

本次实测暴露的一个既有缺陷:包完整性校验空转

外网侧日志出现 9 条 元数据中未找到文件大小信息: userFileId=56..64,随后仍是 文件大小校验通过: 1_55.zip (共 0 个文件)。

根因:x_user_file 表没有 file_size 列(见 backend/db/init-table.sql 的建表语句)。UserFileDTO.fileSize 只在查询路径上由 UserFileMapper.xml:7 的 SELECT t.*, fr.file_size ... JOIN x_file_record fr 带出来。

而 packTransferFiles 写元数据用的是 userFileService.create(ExpandUserFileCreateDTO) 的返回值:UserFileServiceImpl:171 拿到的是 create(UserFileCreateDTO) 里 UserFileConvert.toDto(userFile) 转出的 DTO,userFile 来自刚 insert 的实体,插入路径上从来没有 size。于是 files[].fileSize 全为 null → transferMetadata.json 里没有 size → 接收侧 expectedSizeMap 是空 map。

注意:在 UserFileCreateDTO 上补 .fileSize(...) 没用——toEntity 会丢弃这个字段,表里也存不下。

而 verifyFileMD5(TransferFileMonitorServiceImpl:450)的放行判据是 fileCount == 0 || successCount != expectedSizeMap.size(),此时 fileCount=9、successCount=0、expectedSizeMap.size()=0,0 != 0 为假 → 直接放行。

后果:这道校验从上线起就没真正比对过任何一个字节数。一个被截断的包(光闸搬到一半停了、mtime 已静止超过 stale-after-seconds)会被当成完整包解包,静默丢文件,且不会进 .error。5.2 引入的 mtime 静止判据只解决「坏包反复重试」,解决不了「不完整的包看起来是好的」。

修法两处:

  1. 补齐 size:UserFileServiceImpl.create(ExpandUserFileCreateDTO) 返回前用带 JOIN 的查询路径重查一次子文件(this.list(UserFileQueryDTO.builder().userId(userId).rootType(rootType).parentId(folderId)...)),把带 fileSize 的列表作为 files 返回;或在 packTransferFiles 里按 fileCode 批量查 x_file_record 补齐。另一条重载 create(UserFileDTO folder, List<UserFileDTO> files)(外网解包入库走它,TransferFileMonitorServiceImpl:579)返回值同样缺 fileSize,但目前没有下游读它,属潜在问题,可一并修也可先放着。
  2. 改掉空转判据:verifyFileMD5 的 successCount != expectedSizeMap.size() 改成 successCount != fileCount(拿实际遍历到的条目数比,而不是拿可能为空的期望表比),保留 fileCount == 0 的在途判断。

第 2 条即使第 1 条不修也必须改——它是「静默丢文件」的直接闸门;第 1 条不修的话,改了判据会让所有包都校验不过,所以两条必须一起上。

改完后 §10.5 表格里 ③′ 的 87 ms 校验段才会真正开始比对字节数,届时需重测该段(预期增量很小:size 来自 ZIP 中央目录,ZipFile 已经打开过一次)。

10.6 对照实验:基线 jar 实测「改前」(2026-11-03 23:35–23:42)

§10.5 只有改后的绝对值,「改前」一直是推算。为坐实,用 git worktree 在 4eb67e2(所有优化提交之前的最后一个提交)单独构建了一份基线 jar,打成 sfile-app:baseline 镜像,通过 compose override 只替换 app-iw / app-ow 两个服务,数据库、配置、摆渡目录、发送内容全部不动。跑完 docker compose up -d --force-recreate 还原为 sfile-app:local。

发送内容与 §10.5 完全一致:同一个文件夹 userFileId=31,同样 9 个文件通过检测,原始 19,647,211 B。

跑了两组,用来分离两个变量:

  • A 组:基线 jar + FILE_TRANSFER_MONITOR_CRON=0/5 * * * * ?,把监听周期摁成和优化版一样的 5 秒 → 差异只来自 5.3/5.4/5.5/5.2(I/O 与逻辑)
  • B 组:基线 jar + 基线自带的 60 秒周期(不设环境变量)→ 真实「改前」端到端

实测数据

段 B 组 改前(60s) A 组 改前(5s) 改后(5s) §10.5
① 内网组包 useTime 10,622 ms 10,055 ms 881 ms
包体 18,943,562 B (level 6) 18,943,562 B 19,631,241 B (level 0)
② 去程轮询等待 50.3 s 1.09 s 3.87 s
③ 外网大小校验段 81 ms 173 ms 87 ms
③ 外网解包入库 7,728 ms 7,777 ms 785 ms
③′ 外网整轮 job 7,940 ms 8,200 ms 1001 ms
④ 回程轮询等待 52.1 s 1.83 s 4.04 s
④ 回程处理 12 ms 9 ms 21 ms
端到端 123.1 s 21.0 s 9.9 s

结论

I/O 改动(5.3 + 5.4)的净效果,A 组 vs 改后,周期相同:

  • 组包 10,055 → 881 ms = 11.4×
  • 解包入库 7,777 → 785 ms = 9.9×
  • 接收侧整轮 8,200 → 1,001 ms = 8.2×
  • 代价:包体 +3.63%

两次基线组包(10,055 / 10,622 ms)互相只差 5.6%,说明这个数字是稳的;§10.3 记的 45,934 ms 应用侧基线不可复现,已作废。11.4× 也落在 §10.3 容器内基准的 8.2×(纯缓冲区)与 17.6×(叠加 level 0)之间,三者互相印证。

周期改动(5.1)的净效果,B 组 vs A 组,代码相同:端到端 123.1 → 21.0 s,省下的 102 s 全是轮询等待。B 组这次两程都撞上刚错过的分钟边界(50.3 s + 52.1 s),接近最坏的 120 s;平均情况应为 30 + 30 = 60 s,即端到端约 78 s。

端到端总提升:

  • 按本次实测:123.1 → 9.9 s = 12.4×
  • 按平均轮询等待:约 78 → 9.9 s = 7.9×
  • 现场汇报建议用 8–12× 这个区间,不要给单点值——轮询等待占比随文件大小变化,小文件时 5.1 几乎是全部收益,大文件时 5.3/5.4 占比上升。

B 组的 123 秒正好落在客户说的「一页文件两分钟都传不到内网」上。 且客户那边走光闸,摆渡本身还要额外加时间,现场只会比 123 秒更慢。这条可以作为「问题已定位并复现」的证据。

顺带复现了 §10.4 修掉的日志副作用

A 组(基线 jar + 5 秒周期)在包还在写的时候就轮询到了它,外网侧连续打出 2 条 ERROR ... 文件大小校验失败: 1_65.zip 带完整堆栈。这正是 §10.4 降为 debug 的那个问题—— 基线在 60 秒周期下每个在途文件刷 5 条/5 分钟,改 5 秒后会变成 60 条/5 分钟。对照实验直接把改前状态复现了出来。

实验残留

  • 镜像 sfile-app:baseline(834 MB)保留着,方便后续复测;不需要时 docker rmi sfile-app:baseline 清掉
  • sfile-app:optimized 是 sfile-app:local 的同 ID 别名,纯保险,可随时删
  • worktree D:/dev/baseline-4eb67e2 已 git worktree remove 清理
  • override 文件在 D:/dev/ab-test/baseline-{5s,60s}.yml(仓库外,未提交)

10.7 尚未验证的部分

  • 外传内方向:本次只跑了内穿外,回程方向(外网组包 → 内网解包)未实测
  • 现场系数:客户环境是 Linux + 光闸监控目录,syscall 单价与本地 Docker Desktop 不同,必须按第 4 节重测
  • 时间预算耗尽分支:需单轮塞进足够多的大包才能耗尽 4 秒,本地没有这个数据量(见 §10.4)