【摸鱼高手】搭个自己的FTP服务器玩玩

前言

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• 本篇文章重点介绍：Window环境搭建FTP服务器，JAVA程序实现FTP服务器文件上传、下载功能。

️ 二、完成效果

  1、上传文件到FTP服务器：

  2、从FTP服务器下载文件到本地：

三、Window系统FTP服务器搭建

  在搭建FTP服务器之前，先跟大家介绍下什么是FTP服务器，不然怕有些小伙伴可能只是有个模糊的概念，学习要尽量知其然，知其所以然，不要一知半解，否则自己用着也不踏实。

♈ 3.1、FTP服务器怎么玩

  在介绍前，我们先来看看搭建完FTP服务器后能怎么玩，不然总是有些小伙伴觉的文章太长看到一半就跑路了，错过就没有了！

  1、上传、下载小视频(共享文件)，自定义权限控制，控制使用用户。

  2、实现某些业务场景下文件存储和文件下载(即文件服务器操作)。

  3、更多玩法等你开发，尽情发挥你的脑洞...

♉ 3.2、FTP(File Transfer Protocol，文件传输协议)

  先简单认识下FTP协议，FTP即文件传输协议的简称，它是TCP/IP协议簇中的一员，也是Internet上最早使用的协议之一，通过它可以实现电脑与电脑间对文件的各种操作（如文件的增、删、改、查、传送等），FTP的目标是提高文件的共享性，提供非直接使用远程计算机，实现计算机文件的相互操作，使存储介质对用户透明和可靠高效地传送数据。

  它是基于C/S(客户端/服务端)模型设计，工作在网络体系结构中的应用层，使用TCP进行传输，保证客户与服务器之间的连接是可靠的。

  支持的连接方式：

  FTP支持Standard （PORT方式，主动方式），Passive （PASV，被动方式）两种连接模式，连接的流程大致如下：

  1、FTP客户端发起FTP会话，与FTP服务器建立相应的连接，在会话期间，FTP会建立控制信息进程与数据进程两个连接。

  2、控制进程连接的用途： 用于传输FTP内部命令以及命令的响应等控制信息，无法进行数据传输。

  3、数据进程连接的用途： 用于客户端与服务端之间数据的传输，它是全双工的，可以支持双向数据传输，当数据传输完成后，它就会撤销然后回到FTP会话状态，直到控制连接进程也取消，退出整个FTP会话。

  PORT模式：

  FTP客户端会与服务端的TCP 21端口创建连接(控制连接)，用于发送命令，当客户端需要接收数据时，会通过这个连接向服务端发送PORT命名，PORT命令中包含了会使用什么端口来接收服务端传输的数据，此时，服务端会通过TCP 20端口跟FTP客户端创建连接(数据连接)完成数据传输。

  Passive模式：

  FTP客户端会与服务端的TCP 21端口创建连接(控制连接)，用于发送命令，当客户端需要接收数据时，会通过这个连接向服务端发送Pasv命名，服务器收到Pasv命令后，打开一个临时端口（端口号大于1023小于65535）并且通知客户端在这个端口上传送数据的请求，客户端连接FTP服务器此端口，然后FTP服务器将通过这个端口传送数据。

  说明：上面FTP协议知识介绍参考百度百科：FTP协议
 

♊ 3.3、FTP服务器

  了解了FTP协议，那FTP服务器就很容易理解了。FTP服务器就是支持FTP协议的服务器，我们平常可以在电脑上安装一个FTP工具就可实现与FTP服务器进行文件传输，FTP服务器常见分为：Windows FTP服务器和Linux FTP服务器。

  我们自己的电脑也可以当做一个FTP服务器，如Windows系统就可以通过自带的ISS管理器来搭建一个FTP服务器(本文案例就是使用这个)，Linux系统最常用的借助vsftp软件做FTP服务器搭建。

  常见的例子： 在学校里上电脑课或者电脑考试时，老师会将上课题目或者考试题目放在某个文件夹中，让学生访问某个地址如：ftp://ip地址，通过这个地址每位同学看到老师共享的文件，下载的对应的试题完成考试。

  上面例子上过电脑课的同学应该都经历过(多么美好的学生时代)，学生们访问到的其实就是老师搭建好的FTP服务器，老师提前将共享的文件上传到FTP服务器，学生们可以进行下载等操作。

  啰啰嗦嗦了一大堆，下面开始进行FTP服务器搭建和上传下载功能开发吧！

♋ 3.4、FTP服务器搭建

  安装环境： Win10

  步骤一： 安装FTP服务器支持和IIS管理平台。

  操作步骤： 电脑 => 控制面板 => 程序和功能 => 启用和关闭Windows功能 => Internet Infomation Services => 勾选【FTP服务器】和Web管理工具的【IIS管理控制台】=> 点击确定等待安装完成

  步骤二： 打开IIS管理器

  操作步骤： 电脑 => 控制面板 => 管理工具 => Internet Infomation Services(IIS)管理器

  步骤三： 创建FTP服务器

  操作1： 在某个盘符如D盘，创建一个FTP共享文件夹，用于FTP共享文件存放地址

  步骤2： 右键IIS管理器左边导航栏 => 添加FTP站点

  步骤3： 指定【站点名称】和【FTP共享的文件夹路径】

  步骤4： 配置FTP服务器相关信息

  步骤5： 配置FTP服务器验证和权限信息【注意：如果想通过程序实现上传、下载功能，身份验证中的基本选项需要勾选上，后面程序需要通过这个方式使用账号和密码登录到FTP服务器】

  步骤5： 到这一步，一个FTP服务器就已经搭建完成了，在IIS管理器还可以对搭建好的FTP服务器进行配置管理。

  步骤6： 在同一网段的小伙伴可以通过：ftp://ftp配置的ip地址 格式访问到FTP服务器。

♌ 3.5、FTP服务器搭建出现的问题

  问题一： FTP按照流程搭建完成后，在同一网段的小伙伴却无法访问！

  原因： 可能是开启了防火墙拦截，需要在防火墙放行FTP服务器。

  解决： 电脑 => 控制面板 => Windows Defender 防火墙 => 允许应用通过Windows Defender 防火墙进行通信 => 勾选【FTP服务器】

四、通过程序实现FTP文件的上传和下载

  通过上面的步骤，我们完成了FTP服务器的搭建，可以手动将文件上传到服务器，让在同一网段的小伙伴自由从上面下载，但是，在实际业务开发中，我们需要的是通过程序实现上传和下载，而不是通过人为手动的方式，下面，就来看看如何实现吧。

4.1、项目结构

 

4.2、实现技术

  1、Apache下的commons-net依赖包： 它包含了一组网络实用工具和协议实现，支持的协议包括:FTP、NNTP、NTP、POP3(S)、SMTP(S)、Telnet、Whois等等，可以用它来实现文件的上传和下载功能。

  2、spring-boot-starter-web： web相关支持

  3、SpringBoot依赖： 快速构建JAVA项目

		
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-web
        
        
        
            commons-net
            commons-net
            3.6
        
        
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter
        

4.2、相关配置

ftp:
  client:
    # ftp客户端文件使用的字符集
    charset: GBK
  server:
    # ftp服务器绑定ip或者域名
    hostname: 127.0.0.1
    # 端口
    port: 21
    # 连接ftp服务器的用户名
    username: user
    # 密码
    password: 123456
    # ftp的共享文件路径
    workingPath: D:/share/FTPServer
    # ftp服务器文件使用的字符集(用于上传包含中文名的文件和下载包含中文名的文件 - 很重要)
    charset: ISO-8859-1

4.3、核心代码

  因为FTP服务器的上传、下载都是很通用的功能，所以博主封装成了一个工具类，有需要的小伙伴可以引入依赖和相关配置后，直接就可以使用该工具类。

  1、上传核心代码：

/**
     * 上传
     *
     * @return
     */
    public boolean upload(FtpUploadParam param) {
        boolean flag = false;
        FTPClient ftpClient = new FTPClient();
        //1 测试连接
        if (connect(ftpClient, param.getHostname(), param.getPort(), param.getUsername(), param.getPassword())) {
            try {
                //2 检查工作目录是否存在，不存在则创建
                if (!ftpClient.changeWorkingDirectory(param.getWorkingPath())) {
                    ftpClient.makeDirectory(param.getWorkingPath());
                }
                // 将文件编码成Ftp服务器支持的编码类型（FTP协议里面，规定文件名编码为iso-8859-1，所以目录名或文件名需要转码。）
                String fileName = new String(param.getSaveName().getBytes(ftpClientCharset), ftpServerCharset);
                // 3 上传文件
                if (ftpClient.storeFile(fileName, param.getInputStream())) {
                    flag = true;
                } else {
                    log.warn("FtpUtils uploadFile unsuccessfully!!");
                }
            } catch (IOException e) {
                log.error("FtpUtils upload in error:{}", e);
            } finally {
                disconnect(ftpClient);
            }
        }
        return flag;
    }

  2、下载核心代码：

public boolean download(FtpDownloadParam param, String downloadFileName) {
        FTPClient ftpClient = new FTPClient();
        FileOutputStream out = null;
        //1 测试连接
        if (connect(ftpClient, param.getHostname(), param.getPort(), param.getUsername(), param.getPassword())) {
            try {
                File file;
                String localPath = param.getDownloadPath() + param.getFileName();
                out = new FileOutputStream(new File(localPath));
                //2 检查工作目录是否存在，不存在返回
//                if (!ftpClient.changeWorkingDirectory(param.getWorkingPath())) {
//                    return false;
//                }
                /*
                 * 打开FTP服务器的PASS模式(不记得FTP协议支持的模式请翻到文章第一阶段)
                 * 这个方法的意思就是每次数据连接之前，ftp client告诉ftp server开通一个端口来传输数据. 因为ftp
                 * server可能每次开启不同的端口来传输数据，但是在linux上，由于安全限制，可能某些端口没有开启，可能出现出现阻塞
                 */
                ftpClient.enterLocalPassiveMode();
                // 设置文件的传输方式
                ftpClient.setFileType(FTP.BINARY_FILE_TYPE);
                // 将文件编码成Ftp服务器支持的编码类型（FTP协议里面，规定文件名编码为iso-8859-1，所以目录名或文件名需要转码。）
                // 缺少编码转换会导致：从FTP服务器下载下来的文件是破损的，无法被打开
                boolean b = ftpClient.retrieveFile(new String(downloadFileName
                        .getBytes(clientCharset), serverCharset), out);
                out.flush();
            } catch (IOException e) {
                log.error("FtpUtils upload in error:{}", e);
                return false;
            } finally {
                try{
                    if(Objects.nonNull(out)){
                        out.close();
                    }
                }catch (Exception e){
                    log.error("FtpUtils upload in error:{}", e);
                }
                disconnect(ftpClient);
            }
        }
        return true;
    }

4.4、执行结果

  1、演示代码：

  2、上传文件到FTP服务器：

  3、从FTP服务器下载文件到本地：

4.5、开发过程中遇到的坑

  问题1、连接FTP服务器失败：

  问题描述： 在配置文件中指定了账号和密码，但是却连接失败。

  解决方案： 经过排查，发现是在搭建FTP服务器的时候只开启了匿名验证，没有开启基本验证(账号和密码登录的方式)，只需要到IIS管理器中开启【基本验证】即可。

  解决步骤： 电脑 => 控制面板 => 管理工具 => IIS管理器 => 搭建好的FTP服务器 => FTP身份验证 => 开启基本身份验证模式。

  问题2、FTP上传中文文件失败：

  问题描述： 选择文件名为英文的文件上传正常，但是选择中文的文件名上传却失败，错误信息：550-The filename, directory name, or volume label syntax is incorrect. 。

  解决方案： 经过排查，发现 FTP协议里面，规定文件名编码为iso-8859-1(注意：这个现在是在Windows搭建的FTP服务器出现的情况，如果是Linux环境的话，还需要查看linux默认的支持编码而定，但是需要将上传的文件名编码这个步骤是确定的)，所以目录名或文件名需要转码。 所以在上传文件代码处你会看到下面的对文件解码再编码的代码：

  问题3、调用FTPClient的切换目录方法changeWorkingDirectory总是失败

  原因和解决： FTP服务器搭建的时候需要我们制定共享的一个文件路径，当我们和FTP服务器建立连接后，默认就在这个目录下了，如果想切换到该目录下的子目录，不需要写全路径。

  示例： 如果FTP服务器共享的文件夹路径为：D:/ftpserver，此时我们需要切换到ftpserver文件夹下的子文件demo中，正确的写法：fTPClient.changeWorkingDirectory("demo") 而不是 fTPClient.changeWorkingDirectory("D:/ftpserver/demo")

  问题4、从FTP服务器下载的文件破损，无法打开

  问题描述： 尝试从FTP服务器下载有中文字符文件名的文件，成功下载到本地后却无法正常打开，提示已经破损。

  问题原因： 原因其实和第二个问题一样，是因为包含中文字符的文件名下载时需要进行编码转换，否则下载后无法被打开。