AWS S3 一次性签名上传方案（Golang实现）

下面是一个完整的AWS S3一次性签名上传方案实现，包含后端Golang代码和前端示例。

系统架构

前端请求后端获取一次性签名
后端生成一次性使用的预签名URL
前端使用该URL直接上传文件到S3
前端通知后端上传完成
后端验证文件并存储元数据

后端Golang实现

1. 主要依赖

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// go.mod
module s3-upload-demo

go 1.21

require (
    github.com/aws/aws-sdk-go v1.50.0
    github.com/gin-gonic/gin v1.9.1
    github.com/google/uuid v1.6.0
)

2. 核心代码

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// main.go
package main

import (
    "context"
    "fmt"
    "log"
    "net/http"
    "time"

    "github.com/aws/aws-sdk-go/aws"
    "github.com/aws/aws-sdk-go/aws/credentials"
    "github.com/aws/aws-sdk-go/aws/session"
    "github.com/aws/aws-sdk-go/service/s3"
    "github.com/gin-gonic/gin"
    "github.com/google/uuid"
)

// 配置结构体
type Config struct {
    AWSRegion          string
    AWSAccessKeyID     string
    AWSSecretAccessKey string
    S3Bucket           string
    ServerPort         string
}

// 上传元数据
type UploadMetadata struct {
    ID        string    `json:"id"`
    FileName  string    `json:"file_name"`
    FilePath  string    `json:"file_path"`
    FileSize  int64     `json:"file_size"`
    MimeType  string    `json:"mime_type"`
    UploadedAt time.Time `json:"uploaded_at"`
    UserID    string    `json:"user_id"` // 可选：关联用户
}

// 应用主要结构
type App struct {
    Config *Config
    S3     *s3.S3
    Router *gin.Engine
    // 实际应用中应该使用数据库存储元数据
    Uploads map[string]*UploadMetadata
}

// 初始化应用
func NewApp(config *Config) *App {
    // 创建AWS会话
    sess, err := session.NewSession(&aws.Config{
        Region: aws.String(config.AWSRegion),
        Credentials: credentials.NewStaticCredentials(
            config.AWSAccessKeyID,
            config.AWSSecretAccessKey,
            "",
        ),
    })
    if err != nil {
        log.Fatalf("Failed to create AWS session: %v", err)
    }

    // 创建S3服务客户端
    s3Client := s3.New(sess)

    app := &App{
        Config:  config,
        S3:      s3Client,
        Router:  gin.Default(),
        Uploads: make(map[string]*UploadMetadata),
    }

    app.setupRoutes()
    return app
}

// 设置路由
func (app *App) setupRoutes() {
    app.Router.POST("/api/upload/sign", app.generatePresignedURL)
    app.Router.POST("/api/upload/complete", app.completeUpload)
    app.Router.GET("/api/upload/:id", app.getUploadMetadata)
}

// 生成预签名URL请求
type GeneratePresignedURLRequest struct {
    FileName string `json:"file_name" binding:"required"`
    FileType string `json:"file_type" binding:"required"`
}

// 生成预签名URL响应
type GeneratePresignedURLResponse struct {
    UploadID  string `json:"upload_id"`
    URL       string `json:"url"`
    ExpiresAt int64  `json:"expires_at"`
}

// 生成一次性预签名URL
func (app *App) generatePresignedURL(c *gin.Context) {
    var req GeneratePresignedURLRequest
    if err := c.ShouldBindJSON(&req); err != nil {
        c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error": err.Error()})
        return
    }

    // 生成唯一上传ID和文件名
    uploadID := uuid.New().String()
    fileExt := getFileExtension(req.FileName)
    s3Key := fmt.Sprintf("uploads/%s/%s%s", time.Now().Format("2006/01/02"), uploadID, fileExt)

    // 创建预签名PUT请求（一次性使用）
    reqs, _ := app.S3.PutObjectRequest(&s3.PutObjectInput{
        Bucket: aws.String(app.Config.S3Bucket),
        Key:    aws.String(s3Key),
        // 可以添加ContentType和ContentLength限制
    })

    // 生成预签名URL，设置15分钟过期和一次性使用
    url, headers, err := reqs.PresignRequest(15 * time.Minute)
    if err != nil {
        c.JSON(http.StatusInternalServerError, gin.H{"error": "Failed to generate presigned URL"})
        return
    }

    // 存储上传元数据（实际应用中应使用数据库）
    metadata := &UploadMetadata{
        ID:        uploadID,
        FileName:  req.FileName,
        FilePath:  s3Key,
        UploadedAt: time.Now(),
    }
    app.Uploads[uploadID] = metadata

    // 记录headers用于验证（实际应用中应存储这些信息）
    _ = headers

    c.JSON(http.StatusOK, GeneratePresignedURLResponse{
        UploadID:  uploadID,
        URL:       url,
        ExpiresAt: time.Now().Add(15 * time.Minute).Unix(),
    })
}

// 上传完成请求
type CompleteUploadRequest struct {
    UploadID string `json:"upload_id" binding:"required"`
}

// 上传完成响应
type CompleteUploadResponse struct {
    Success bool   `json:"success"`
    Message string `json:"message"`
    FileURL string `json:"file_url,omitempty"`
}

// 处理上传完成
func (app *App) completeUpload(c *gin.Context) {
    var req CompleteUploadRequest
    if err := c.ShouldBindJSON(&req); err != nil {
        c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error": err.Error()})
        return
    }

    // 获取上传元数据
    metadata, exists := app.Uploads[req.UploadID]
    if !exists {
        c.JSON(http.StatusNotFound, gin.H{"error": "Upload not found"})
        return
    }

    // 验证S3中文件是否存在
    exists, err := app.verifyS3File(metadata.FilePath)
    if err != nil {
        c.JSON(http.StatusInternalServerError, gin.H{"error": "Failed to verify file"})
        return
    }

    if !exists {
        c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error": "File not found in S3"})
        return
    }

    // 获取文件详细信息
    fileInfo, err := app.getS3FileInfo(metadata.FilePath)
    if err != nil {
        c.JSON(http.StatusInternalServerError, gin.H{"error": "Failed to get file info"})
        return
    }

    // 更新元数据
    metadata.FileSize = fileInfo.Size
    metadata.MimeType = fileInfo.ContentType
    metadata.UploadedAt = time.Now()

    // 在实际应用中，这里应该将元数据保存到数据库

    c.JSON(http.StatusOK, CompleteUploadResponse{
        Success: true,
        Message: "File uploaded successfully",
        FileURL: fmt.Sprintf("https://%s.s3.%s.amazonaws.com/%s", 
            app.Config.S3Bucket, app.Config.AWSRegion, metadata.FilePath),
    })
}

// S3文件信息
type S3FileInfo struct {
    Size        int64
    ContentType string
    LastModified time.Time
}

// 验证S3中文件是否存在
func (app *App) verifyS3File(key string) (bool, error) {
    _, err := app.S3.HeadObject(&s3.HeadObjectInput{
        Bucket: aws.String(app.Config.S3Bucket),
        Key:    aws.String(key),
    })

    if err != nil {
        return false, err
    }
    return true, nil
}

// 获取S3文件信息
func (app *App) getS3FileInfo(key string) (*S3FileInfo, error) {
    result, err := app.S3.HeadObject(&s3.HeadObjectInput{
        Bucket: aws.String(app.Config.S3Bucket),
        Key:    aws.String(key),
    })

    if err != nil {
        return nil, err
    }

    return &S3FileInfo{
        Size:        *result.ContentLength,
        ContentType: *result.ContentType,
        LastModified: *result.LastModified,
    }, nil
}

// 获取上传元数据
func (app *App) getUploadMetadata(c *gin.Context) {
    uploadID := c.Param("id")
    
    metadata, exists := app.Uploads[uploadID]
    if !exists {
        c.JSON(http.StatusNotFound, gin.H{"error": "Upload not found"})
        return
    }
    
    c.JSON(http.StatusOK, metadata)
}

// 获取文件扩展名
func getFileExtension(filename string) string {
    for i := len(filename) - 1; i >= 0; i-- {
        if filename[i] == '.' {
            return filename[i:]
        }
    }
    return ""
}

// 主函数
func main() {
    config := &Config{
        AWSRegion:          "us-east-1",
        AWSAccessKeyID:     "your-access-key-id",
        AWSSecretAccessKey: "your-secret-access-key",
        S3Bucket:           "your-bucket-name",
        ServerPort:         "8080",
    }

    app := NewApp(config)
    
    log.Printf("Server starting on port %s", config.ServerPort)
    log.Fatal(app.Router.Run(":" + config.ServerPort))
}

前端示例

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<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>S3文件上传示例</title>
</head>
<body>
    <h1>文件上传</h1>
    <input type="file" id="fileInput">
    <button onclick="uploadFile()">上传文件</button>
    <div id="status"></div>
    <div id="result"></div>

    <script>
        async function uploadFile() {
            const fileInput = document.getElementById('fileInput');
            const statusDiv = document.getElementById('status');
            const resultDiv = document.getElementById('result');
            
            if (!fileInput.files.length) {
                alert('请选择文件');
                return;
            }
            
            const file = fileInput.files[0];
            
            try {
                statusDiv.textContent = '请求上传签名...';
                
                // 1. 从后端获取预签名URL
                const signResponse = await fetch('/api/upload/sign', {
                    method: 'POST',
                    headers: {
                        'Content-Type': 'application/json'
                    },
                    body: JSON.stringify({
                        file_name: file.name,
                        file_type: file.type
                    })
                });
                
                if (!signResponse.ok) {
                    throw new Error('获取签名失败');
                }
                
                const signData = await signResponse.json();
                statusDiv.textContent = '上传文件中...';
                
                // 2. 使用预签名URL直接上传到S3
                const uploadResponse = await fetch(signData.url, {
                    method: 'PUT',
                    body: file,
                    headers: {
                        'Content-Type': file.type
                    }
                });
                
                if (!uploadResponse.ok) {
                    throw new Error('上传到S3失败');
                }
                
                statusDiv.textContent = '通知后端上传完成...';
                
                // 3. 通知后端上传完成
                const completeResponse = await fetch('/api/upload/complete', {
                    method: 'POST',
                    headers: {
                        'Content-Type': 'application/json'
                    },
                    body: JSON.stringify({
                        upload_id: signData.upload_id
                    })
                });
                
                if (!completeResponse.ok) {
                    throw new Error('完成上传通知失败');
                }
                
                const completeData = await completeResponse.json();
                statusDiv.textContent = '上传完成！';
                resultDiv.innerHTML = `
                    <p>文件上传成功</p>
                    <p>文件URL: <a href="${completeData.file_url}" target="_blank">${completeData.file_url}</a></p>
                `;
                
            } catch (error) {
                statusDiv.textContent = '上传失败: ' + error.message;
                console.error('Upload error:', error);
            }
        }
    </script>
</body>
</html>

部署和配置说明

配置AWS凭证：确保设置正确的AWS访问密钥和S3存储桶名称
CORS配置：在S3存储桶上设置适当的CORS策略以允许前端上传
安全性：
- 在实际生产环境中添加身份验证
- 考虑添加文件大小和类型限制
- 使用数据库存储上传元数据而不是内存

扩展建议

添加文件大小和类型验证
实现分块上传支持大文件
添加用户身份验证和授权
实现上传进度跟踪
添加病毒扫描功能
实现文件处理（如图像压缩、格式转换等）

这个方案提供了安全的一次性签名机制，确保每个签名只能使用一次，并且有过期时间限制，同时后端能够验证上传结果并存储元数据。

客户端直接上传文件到 Aws S3 方案实现

Contents

AWS S3 一次性签名上传方案（Golang实现）

系统架构

后端Golang实现

1. 主要依赖

2. 核心代码

前端示例

部署和配置说明

扩展建议

参考