SpringBoot文件上传异常之提示The temporary upload location xxx is not valid

原文: 一灰灰Blog之Spring系列教程文件上传异常原理分析

SpringBoot搭建的应用，一直工作得好好的，突然发现上传文件失败，提示org.springframework.web.multipart.MultipartException: Failed to parse multipart servlet request; nested exception is java.io.IOException: The temporary upload location [/tmp/tomcat.6239989728636105816.19530/work/Tomcat/localhost/ROOT] is not valid
目录非法，实际查看目录，结果还真没有，下面就这个问题的表现，分析下SpringBoot针对文件上传的处理过程

I. 问题分析

0. 堆栈分析

问题定位，最佳的辅助手段就是堆栈分析，首先捞出核心的堆栈信息

org.springframework.web.multipart.MultipartException: Failed to parse multipart servlet request; nested exception is java.io.IOException: The temporary upload location [/tmp/tomcat.6239989728636105816.19530/work/Tomcat/localhost/ROOT] is not valid
        at org.springframework.web.multipart.support.StandardMultipartHttpServletRequest.handleParseFailure(StandardMultipartHttpServletRequest.java:122)
        at org.springframework.web.multipart.support.StandardMultipartHttpServletRequest.parseRequest(StandardMultipartHttpServletRequest.java:113)
        at org.springframework.web.multipart.support.StandardMultipartHttpServletRequest.(StandardMultipartHttpServletRequest.java:86)
        at org.springframework.web.multipart.support.StandardServletMultipartResolver.resolveMultipart(StandardServletMultipartResolver.java:93)
        at org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet.checkMultipart(DispatcherServlet.java:1128)
        at org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet.doDispatch(DispatcherServlet.java:960)
        at org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet.doService(DispatcherServlet.java:925)
        at org.springframework.web.servlet.FrameworkServlet.processRequest(FrameworkServlet.java:974)
        at org.springframework.web.servlet.FrameworkServlet.doPost(FrameworkServlet.java:877)
        at javax.servlet.http.HttpServlet.service(HttpServlet.java:661)
        at org.springframework.web.servlet.FrameworkServlet.service(FrameworkServlet.java:851)
        at javax.servlet.http.HttpServlet.service(HttpServlet.java:742)
        at org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter(ApplicationFilterChain.java:231)
        at org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.doFilter(ApplicationFilterChain.java:166)
        at org.apache.tomcat.websocket.server.WsFilter.doFilter(WsFilter.java:52)
        at org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter(ApplicationFilterChain.java:193)

从堆栈内容来看，问题比较清晰，目录非法，根据path路径，进入目录，结果发现，没有这个目录，那么问题的关键就是没有目录为什么会导致异常了，这个目录到底有啥用

先简单描述下上面的原因，上传的文件会缓存到本地磁盘，而缓存的路径就是上面的/tmp/tomcat.6239989728636105816.19530/work/Tomcat/localhost/ROOT，接着引入的疑问就是：

为什么上传的文件要缓存到本地
为什么临时目录会不存在
什么地方实现文件缓存

1. 场景模拟

要确认上面的问题，最直观的方法就是撸源码，直接看代码就有点蛋疼了，接下来采用debug方式来层层剥离，看下根源在哪里。

首先是搭建一个简单的测试项目，进行场景复现, 首先创建一个接收文件上传的Controller，如下

@RestController
@RequestMapping(path = "/file")
public class FileUploadRest {

    /**
     * 保存上传的文件
     *
     * @param file
     * @return
     */
    private String saveFileToLocal(MultipartFile file) {
        try {
            String name = "/tmp/out_" + System.currentTimeMillis() + file.getName();
            FileOutputStream writer = new FileOutputStream(new File(name));
            writer.write(file.getBytes());
            writer.flush();
            writer.close();
            return name;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return e.getMessage();
        }
    }

    @PostMapping(path = "upload")
    public String upload(@RequestParam("file") MultipartFile file) {
        String ans = saveFileToLocal(file);
        return ans;
    }
}

其次就是使用curl来上传文件

curl http://127.0.0.1:8080/file/upload -F "file=@/Users/user/Desktop/demo.jpg" -v

然后在接收文件上传的方法中开启断点，注意下面红框中的 location, 就是文件上传的临时目录

image

2. 源码定位

上面的截图可以确认确实将上传的文件保存到了临时目录，验证方式就是进入那个目录进行查看，会看到一个tmp文件，接下来我们需要确定的是在什么地方，实现将数据缓存到本地的。

注意下图，左边红框是这次请求的完整链路，我们可以通过逆推链路，去定位可能实现文件缓存的地方

image

如果对spring和tomcat的源码不熟的话，也没什么特别的好办法，从上面的链路中，多打一些断点，采用传说中的二分定位方法来缩小范围。

通过最开始的request对象和后面的request对象分析，发现一个可以作为参考标准的就是上图中右边红框的request#parts属性；开始是null，文件保存之后则会有数据，下面给一个最终定位的动图

image

所以关键就是org.springframework.web.filter.HiddenHttpMethodFilter#doFilterInternal 中的 String paramValue = request.getParameter(this.methodParam); 这一行代码

image

到这里在单步进去，主要的焦点将集中在 org.apache.catalina.connector.Request#parseParts

image

进入上面方法的逻辑，很容易找到具体的实现位置 org.apache.tomcat.util.http.fileupload.FileUploadBase#parseRequest，这个方法的实现比较有意思，有必要贴出来看一下

public List parseRequest(RequestContext ctx)
        throws FileUploadException {
    List items = new ArrayList<>();
    boolean successful = false;
    try {
        FileItemIterator iter = getItemIterator(ctx);
        // 注意这里，文件工厂类，里面保存了临时目录的地址
        // 这个对象首次是在 org.apache.catalina.connector.Request#parseParts 方法的
        FileItemFactory fac = getFileItemFactory();
        if (fac == null) {
            throw new NullPointerException("No FileItemFactory has been set.");
        }
        while (iter.hasNext()) {
            final FileItemStream item = iter.next();
            // Don't use getName() here to prevent an InvalidFileNameException.
            final String fileName = ((FileItemIteratorImpl.FileItemStreamImpl) item).name;
            // 创建一个临时文件对象
            FileItem fileItem = fac.createItem(item.getFieldName(), item.getContentType(),
                                               item.isFormField(), fileName);
            items.add(fileItem);
            try {
                // 流的拷贝，这块代码也挺有意思，将输入流数据写入输出流
                // 后面会贴出源码，看下开源大佬们的玩法，和我们自己写的有啥区别
                Streams.copy(item.openStream(), fileItem.getOutputStream(), true);
            } catch (FileUploadIOException e) {
                throw (FileUploadException) e.getCause();
            } catch (IOException e) {
                throw new IOFileUploadException(String.format("Processing of %s request failed. %s",
                                                       MULTIPART_FORM_DATA, e.getMessage()), e);
            }
            final FileItemHeaders fih = item.getHeaders();
            fileItem.setHeaders(fih);
        }
        successful = true;
        return items;
    } catch (FileUploadIOException e) {
        throw (FileUploadException) e.getCause();
    } catch (IOException e) {
        throw new FileUploadException(e.getMessage(), e);
    } finally {
        if (!successful) {
            for (FileItem fileItem : items) {
                try {
                    fileItem.delete();
                } catch (Exception ignored) {
                    // ignored TODO perhaps add to tracker delete failure list somehow?
                }
            }
        }
    }
}

核心代码就两点，一个是文件工厂类，一个是流的拷贝；前者定义了我们的临时文件目录，也是我们解决前面问题的关键，换一个我自定义的目录永不删除，不就可以避免上面的问题了么；后面一个则是数据复用方面的

首先看下FileItemFactory的实例化位置，在org.apache.catalina.connector.Request#parseParts中，代码如下

image

具体的location实例化代码为

// TEMPDIR = "javax.servlet.context.tempdir";
location = ((File) context.getServletContext().getAttribute(ServletContext.TEMPDIR));

3. 问题review

a. 解决问题

到上面，基本上就捞到了最终的问题，先看如何解决这个问题

方法1

应用重启

方法2

增加服务配置，自定义baseDir

server.tomcat.basedir=/tmp/tomcat

方法3

@Bean
MultipartConfigElement multipartConfigElement() {
    MultipartConfigFactory factory = new MultipartConfigFactory();
    factory.setLocation("/tmp/tomcat");
    return factory.createMultipartConfig();
}

方法4

vim /usr/lib/tmpfiles.d/tmp.conf

# 添加一行
x /tmp/tomcat.*

b. 流拷贝

tomcat中实现流的拷贝代码如下，org.apache.tomcat.util.http.fileupload.util.Streams#copy(java.io.InputStream, java.io.OutputStream, boolean, byte[]) , 看下面的实现，直观影响就是写得真特么严谨

public static long copy(InputStream inputStream,
            OutputStream outputStream, boolean closeOutputStream,
            byte[] buffer)
    throws IOException {
    OutputStream out = outputStream;
    InputStream in = inputStream;
    try {
        long total = 0;
        for (;;) {
            int res = in.read(buffer);
            if (res == -1) {
                break;
            }
            if (res > 0) {
                total += res;
                if (out != null) {
                    out.write(buffer, 0, res);
                }
            }
        }
        if (out != null) {
            if (closeOutputStream) {
                out.close();
            } else {
                out.flush();
            }
            out = null;
        }
        in.close();
        in = null;
        return total;
    } finally {
        IOUtils.closeQuietly(in);
        if (closeOutputStream) {
            IOUtils.closeQuietly(out);
        }
    }
}

c. 自问自答

前面提出了几个问题，现在给一个简单的回答，因为篇幅问题，后面会单开一文，进行详细说明

什么地方缓存文件

上面的定位过程给出答案，具体实现逻辑在 org.apache.tomcat.util.http.fileupload.FileUploadBase#parseRequest

为什么目录会不存在

springboot启动时会创建一个/tmp/tomcat.*/work/Tomcat/localhost/ROOT的临时目录作为文件上传的临时目录，但是该目录会在n天之后被系统自动清理掉，这个清理是由linux操作系统完成的，具体的配置如下 vim /usr/lib/tmpfiles.d/tmp.conf

#  This file is part of systemd.
#
#  systemd is free software; you can redistribute it and/or modify it
#  under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
#  the Free Software Foundation; either version 2.1 of the License, or
#  (at your option) any later version.

# See tmpfiles.d(5) for details

# Clear tmp directories separately, to make them easier to override
v /tmp 1777 root root 10d
v /var/tmp 1777 root root 30d

# Exclude namespace mountpoints created with PrivateTmp=yes
x /tmp/systemd-private-%b-*
X /tmp/systemd-private-%b-*/tmp
x /var/tmp/systemd-private-%b-*
X /var/tmp/systemd-private-%b-*/tmp

为什么要缓存文件

因为流取一次消费之后，后面无法再从流中获取数据，所以缓存方便后续复用；这一块后面详细说明

4. 小结

定位这个问题的感觉，就是对SpringBoot和tomcat的底层，实在是不太熟悉，作为一个以Spring和tomcat吃饭的码农而言，发现问题就需要改正，列入todo列表，后续需要深入一下

II. 其他

0. 项目

工程：spring-boot-demo

作者：一灰灰blog
链接：https://www.jianshu.com/p/fd8c46d7088d

SpringBoot文件上传异常之提示The temporary upload location xxx is not valid

I. 问题分析

0. 堆栈分析

1. 场景模拟

2. 源码定位

3. 问题review

a. 解决问题

b. 流拷贝

c. 自问自答

什么地方缓存文件

为什么目录会不存在

为什么要缓存文件

4. 小结

II. 其他

0. 项目

你可能感兴趣的:(SpringBoot文件上传异常之提示The temporary upload location xxx is not valid)