Spring Integration sftp 技术专栏

Spring Integration Sftp 文件传送

目前在国内项目开发中，使用Spring Integration技术的比较少，尤其是中文的参考文献和项目案例，更是罕有。鉴于此，本文详细介绍spring integration sftp模块在Sftp服务器和本地服务器之间文件的传送。
SFTP(Secure File Transfer Protocol) 安全文件传送协议，允许文件通过流的形式在网络之间进行传输。文件传输的过程涉及到两个重要的因素，安全渠道(secure channel，如SSH)以及SFTP联接身份的识别（SFTP session）。Spring Integration提供三种方式来支持文件在SFTP服务器的发送和接收：Inbound Channel Adapter，Outbound Channel Adapter，Outbound Gateway。

几个概念：

• SFTP Session Factory
  在配置SFTP adapters之前，需要配置SFTP Session Factory；Spring Integration提供了如下xml和spring boot的定义方式。
  每次使用 SFTP adapter，都需要Session Factory会话对象，一般情况，都会创建一个新的SFTP会话。同时还提供了Session的缓存功能。Spring integration中的Session Factory是依赖于JSch库来提供。

JSch支持在一个连接配置上多个channel的操作。原生的JSch技术开发，在打开一个channel操作之前，需要建立Session的连接。同样的，默认情况，Spring Integration为每一个channel操作使用单独的物理连接。在3.0版本发布之后，Cache Session Factory 出现 (CachingSessionFactory)，将Session Factory包装在缓存中，支持Session共享，可以在一个连接上支持多个JSch Channel的操作。如果缓存被重置，在最后一次channel关闭之后，才会断开连接。

下面是XML方式定义的Session Factory的bean：

<beans:bean id="sftpSessionFactory"
    class="org.springframework.integration.sftp.session.DefaultSftpSessionFactory">
    <beans:property name="host" value="localhost"/>
    <beans:property name="privateKey" value="classpath:META-INF/keys/sftpTest"/>
    <beans:property name="privateKeyPassphrase" value="springIntegration"/>
    <beans:property name="port" value="22"/>
    <beans:property name="user" value="songhj"/>
</beans:bean>

下面是使用springboot方式定义的Session Factory:

@Bean
public SessionFactory<LsEntry> sftpSessionFactory(){
    DefaultSftpSessionFactory factory = new DefaultSftpSessionFactory(true);
    factory.setUser("songhj");
    factory.setHost("127.0.0.1");
    factory.setPort("22");
    factory.setPassword("password");
return factory;
}

• SFTP Session Caching
  在3.0之前的版本中，会话默认情况下是自动缓存的。可以使用cache-sessions属性禁用自动缓存，但是该解决方案没有提供配置其他会话缓存属性的方法。例如，您不能限制缓存会话的数量。
  3.0版本之后，提供了一个CachingSessionFactory。它提供了sessionCacheSize和sessionWaitTimeout属性。控制缓存中维护多少活动会话(默认情况下是无界的)。如果已经达到了sessionCacheSize阈值，那么任何获取另一个会话的尝试都将被阻塞，直到其中一个缓存会话可用，或者直到会话的等待时间过期(默认等待时间是Integer.MAX_VALUE)。sessionWaitTimeout属性启用该值的配置。缓存会话，然后将其包装在CachingSessionFactory的实例中。

<bean id="sftpSessionFactory"
    class="org.springframework.integration.sftp.session.DefaultSftpSessionFactory">
    <property name="host" value="localhost"/>
</bean>
<bean id="cachingSessionFactory"
    class="org.springframework.integration.file.remote.session.CachingSessionFactory">
    <constructor-arg ref="sftpSessionFactory"/>
    <property name="sessionCacheSize" value="10"/>
    <property name="sessionWaitTimeout" value="1000"/>
</bean>

从Spring Integration version 3.0开始，CachingConnectionFactory提供了resetCache()方法。当被调用时，所有空闲会话将立即关闭，而正在使用的会话将在返回到缓存时关闭。当使用isSharedSession=true时，通道是关闭的，而共享会话仅在最后一个通道关闭时才关闭。对会话的新请求将根据需要建立新的会话。

• RemoteFileTemplate
  从Spring Integration 3.0开始，通过SftpSession对象提供了一个新类Remote File Template。提供了Sftp文件发送、检索、删除和重命名文件的方法。此外，还提供了一个执行方法，允许调用者在会话上执行多个操作。在所有情况下，模板负责可靠地关闭会话。
  SftpRemoteFileTemplate继承Remote File Template,可以很容易的实现对SFTP文件的发送(包括文件追加，替换等)，检索，删除和重命名。
  

• SFTP Inbound Channel Adapter
  SFTP Inbound Channel Adapter 是一个特殊的监听器，这个认识很重要，它将连接到服务器，并监听远程文件操作事件(例如，创建新文件)，并初始化文件传输实例。它的作用实质就是将sftp远程服务器文件发送到本地文件夹下。
  下面是XML方式的 sftp inbound channel adapter配置实例：

<int-sftp:inbound-channel-adapter id="sftpAdapterAutoCreate"
     session-factory="sftpSessionFactory"
   channel="requestChannel"
   filename-pattern="*.txt"
   remote-directory="/foo/bar"
   preserve-timestamp="true"
   local-directory="file:target/foo"
   auto-create-local-directory="true"
   local-filename-generator-expression="#this.toUpperCase() + '.a'"
   local-filter="myFilter"
   delete-remote-files="false">
  <int:poller fixed-rate="1000"/>
</int-sftp:inbound-channel-adapter>

从上面的配置可以理解，由inbound-channel-adapter元素创建，同时提供各种属性的值，local-directory：文件被转移的目标文件夹；remote-directory：文件来源远程文件夹目录；session-factory：session 会话工厂；channel：需要的渠道；文件过滤器以及是否删除转移后的文件等属性。

下面是springboot方式配置的Sftp Inbound channel adapter：

@Bean
@InboundChannelAdapter(value = "inboundFileChannel",
        poller = @Poller(cron = "1/10 * * * * *", maxMessagesPerPoll = "1"))
public MessageSource<File> fileMessageSource() {
 
    //创建sftpInboundFileSynchronizer，并绑定到message source.
    SftpInboundFileSynchronizingMessageSource source =
            new SftpInboundFileSynchronizingMessageSource(sftpInboundFileSynchronizer());

    //自动创建本地文件夹
    source.setAutoCreateLocalDirectory(true);
    source.setLocalDirectory(new File(sftpProperty.getLocalTempDir()));
    //设置文件过滤器
    source.setLocalFilter(new AcceptOnceFileListFilter<File>());
    return source;
}

/**
 * 为Inbound-channel-adapter提供bean
 */
@Bean
public DirectChannel inboundFileChannel() {
    return new DirectChannel();
}

/**
 * SftpInboundFileSynchronizer,
 *
 *  同步sftp文件至本地服务器.
 *      <1> 可以放在service中获取bean使用.toLocal方法；
 *      <2> 也可以使用inbound-channel-adapter中，做监控文件服务器的动态。
 *
 * @return SftpInboundFileSynchronizer
 */
@Bean(name = "synFileChannel")
public SftpInboundFileSynchronizer sftpInboundFileSynchronizer (){
    SftpInboundFileSynchronizer fileSynchronize =
            new SftpInboundFileSynchronizer(sftpSessionFactory());
    fileSynchronize.setDeleteRemoteFiles(true);
    fileSynchronize.setPreserveTimestamp(true);
    //!important
    fileSynchronize.setRemoteDirectory(sftpProperty.getSftpSendPath());
    fileSynchronize.setFilter(new SftpSimplePatternFileListFilter("*.*"));
    //fileSynchronize.setLocalFilenameGeneratorExpression( );
    fileSynchronize.setPreserveTimestamp(true);
    return fileSynchronize;
}

文件名设置：默认情况下，传输的文件将与原始文件具有相同的名称。Inbound channel adapter提供local-filename-generator- Expression属性，允许提供SpEL表达式来生成本地文件的名称。

文件修改时间戳：从Spring Integration 3.0开始，reserve-timestamp属性(默认为false)；设置为true时，本地文件修改后的时间戳将设置为从服务器接收到的时间；否则将设置为当前时间。

文件过滤器：filename-pattern属性指定了简单的文件过滤模式。同时还提供了filename-regex属性来指定使用正则表达式(例如filename-regex=".*.test$")来过滤文件，以确定检索哪些远程文件。除了上面的过滤器之外，spring integration还提供了其他筛选器，如AcceptOnceFileListFilter，CompositeFileListFilter，SftpPersistentAcceptOnceFileListFilter，前者的作用是避免同步以前获取的文件。

• SFTP Outbound Channel Adapter
  Spring Integration的 sftp outbound channel adapter是一个特殊的Message Handler，它将连接到远程sftp服务器目录。并为接收到的Message的payload，初始化一个文件传输渠道。 sftp outbound adapter支持以下几种传输对象：
  1）Java.io.File：实际文件对象；
  2）byte[]：字节数组
  3）Java.lang.String：字符串

下面是基于xml格式配置：

<int-sftp:outbound-channel-adapter id="sftpOutboundAdapter"
				session-factory="sftpSessionFactory"
				channel="inputChannel"
				charset="UTF-8"
				remote-directory="foo/bar"
				remote-filename-generator-expression="payload.getName() + '-foo'"/>

由上面的配置，可以看到outbound channel adapter的属性；可以动态计算文件名或现有目录路径的表达式。目前Spring Integration并没有提供单独的注解来配置此adapter，可以使用@ServiceActivator 定义bean，来实现该配置。

下面是基于Spring boot框架配置，配置了Inbound Channel Adapter。

@SpringBootApplication
public class SftpJavaApplication {
    @Bean
    public SessionFactory<LsEntry> sftpSessionFactory() {
        DefaultSftpSessionFactory factory = new DefaultSftpSessionFactory(true);
        factory.setHost("localhost");
        factory.setPort(port);
        factory.setUser("foo");
        factory.setPassword("foo");
        factory.setAllowUnknownKeys(true);
        factory.setTestSession(true);
        return new CachingSessionFactory<LsEntry>(factory);
    }

    @Bean
    public SftpInboundFileSynchronizer sftpInboundFileSynchronizer() {
        SftpInboundFileSynchronizer fileSynchronizer = new SftpInboundFileSynchronizer(sftpSessionFactory());
        fileSynchronizer.setDeleteRemoteFiles(false);
        fileSynchronizer.setRemoteDirectory("foo");
        fileSynchronizer.setFilter(new SftpSimplePatternFileListFilter("*.xml"));
        return fileSynchronizer;
    }
    //配置Sftp Inbound Channel Adapter.
    //Inbound Channel Adapter实质就是一个服务监控器，监控sftp上服务器上文件的创建。
    @Bean
    @InboundChannelAdapter(channel = "sftpChannel", poller = @Poller(fixedDelay = "5000"))
    public MessageSource<File> sftpMessageSource() {
        SftpInboundFileSynchronizingMessageSource source =
                new SftpInboundFileSynchronizingMessageSource(sftpInboundFileSynchronizer());
        source.setLocalDirectory(new File("sftp-inbound"));
        source.setAutoCreateLocalDirectory(true);
        source.setLocalFilter(new AcceptOnceFileListFilter<File>());
        source.setMaxFetchSize(1);
        return source;
    }
    //配置Sftp Outbound Channel Adapter.
    //Outbound Channel Adapter实质上就是一个MessageHandler，接收发送的消息。
    @Bean
    @ServiceActivator(inputChannel = "sftpChannel")
    public MessageHandler handler() {
        return new MessageHandler() {
            @Override
            public void handleMessage(Message<?> message) throws MessagingException {
                System.out.println(message.getPayload());
            }
        };
    }
}

Channel Adapter*
管道适配器，其就是一个端点Endpoint，顾名思义，就是用来适配连接Message channel与其他系统的。Channel Adapter分为inbound和outbound。刚一开始接触spring-integration时对这两个概念的非常不理解，在这里可以简单化，以当前的项目spring-integration为基准，所谓inbound就是从其他系统接收Message，获取资源，如sftp，file，Http等。而outbound就是将资源通过消息管道，发送资源到target目标服务器。

• Service Activator
  Service activator的作用时将存在的service注册为一个端点，将该服务实例同spring-integration消息服务连接起来。该端点必须配置input channel，若调用的方法有返回值，还可以配置out channel。

Service activator调用某个服务的操作来处理消息，如在下面的发送文件到sftp服务，就是将SftpMessageHandler来处理channel中的消息。

参考文献：

1. [官方API]https://docs.spring.io/spring-integration/docs/2.0.0.RC1/reference/html/index.html
2. https://www.baeldung.com/spring-integration