【Java】Web应用的文件上传下载
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本文主要梳理Web应用的文件上传下载
我是边境矢梦°，一个正在为秋招和算法竞赛做准备的学生
喜欢的朋友可以关注一下，下次更新不迷路
Ps: 月亮越亮说明知识点越重要 (重要性或者难度越大)
目录
文件上传下载介绍️
第一章：上传轻松，让文件飞！
基本原理(很细致, 也很易懂)
第二章：下载无障碍，一键畅享！
基本原理
MIME类型
第三章：细节！️
文件上传下载介绍️
-
文件的上传和下载，是常见的功能。
-
后面项目就使用了文件上传下载。
-
如果是传输大文件，一般用专门工具或者插件
-
文件上传下载需要使用到两个包 , 需要导入
-
说明：
第一章：上传轻松，让文件飞！
基本原理(很细致, 也很易懂)
注 : 其实主要就是DiskFileItemFactory 用于构建一个解析上传数据的工具对象
ServletFileUpload 创建一个解析上传数据的工具对象
List
- 客户端向服务器发送HTTP POST请求，其中包含要上传的文件数据。通常，这是通过HTML表单提交实现的。
- Tomcat服务器接收到该请求并将其路由到对应的Servlet。
- Servlet通过使用Apache Commons FileUpload库或Java Servlet API提供的multipart/form-data解析器来处理文件上传请求。
- 解析器会读取请求的内容，并将文件数据分解为多个部分。
- 对于每个文件部分，解析器会创建一个FileItem对象，该对象表示文件或表单字段。=== > 上传的文件的相关信息，如文件名、大小、内容等。
- 如果使用的是Apache Commons FileUpload库，通常会使用DiskFileItemFactory类来创建FileItem对象，该对象负责存储文件数据。
- 文件数据可以按照事先设定的大小阈值存储在内存中，或者超过阈值时被写入磁盘上的临时文件。这取决于DiskFileItemFactory的配置。
- Servlet通过遍历所有的FileItem对象来获取文件的相关信息，如文件名、大小、类型等，并将文件保存到指定的目录中。
- 在完成文件上传后，Servlet可以对上传的文件进行进一步操作，如文件处理、保存到数据库等。
示例 : 点击圆圈选择图片并输入文字上传到服务器
✍️ 代码 :
@WebServlet(urlPatterns = {"/fileUploadServlet"})
public class FileUploadServlet extends HttpServlet {
protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
//System.out.println("FileUploadServlet 被调用...");
//1. 判断是不是文件表单(enctype="multipart/form-data")
if(ServletFileUpload.isMultipartContent(request)) {
//System.out.println("OK");
//2. 创建 DiskFileItemFactory 对象, 用于构建一个解析上传数据的工具对象
DiskFileItemFactory diskFileItemFactory = new DiskFileItemFactory();
//3. 创建一个解析上传数据的工具对象
/**
* 表单提交的数据就是 input 元素
*
* 家居名:
*
*/
ServletFileUpload servletFileUpload = new ServletFileUpload(diskFileItemFactory);
//解决接收到文件名是中文乱码问题
servletFileUpload.setHeaderEncoding("utf-8");
//4. 关键的地方, servletFileUpload 对象可以把表单提交的数据text / 文件
// 将其封装到 FileItem 文件项中
try {
List list = servletFileUpload.parseRequest(request);
/*
list==>[
name=2022-04-04_131123.jpg, StoreLocation=D:\apache-tomcat-8.0.50\temp\xupload_1e5ae133_17ff39dae70__7c8c_00000000.tmp, size=30647bytes, isFormField=false, FieldName=pic,
name=null, StoreLocation=D:\apache-tomcat-8.0.50\temp\xupload_1e5ae133_17ff39dae70__7c8c_00000001.tmp, size=6bytes, isFormField=true, FieldName=name]
*/
System.out.println("list==>" + list);
//遍历，并分别处理
for (FileItem fileItem : list) {
System.out.println("fileItem=" + fileItem);
//判断是不是一个文件
if (fileItem.isFormField()) {
//如果是true就是文本 input text
String name = fileItem.getString("utf-8");
System.out.println("家具名=" + name);
} else {
//是一个文件，用一个方法
//获取上传的文件的名字
String name = fileItem.getName();
System.out.println("上传的文件名=" + name);
//把这个上传到 服务器的 temp下的文件保存到你指定的目录
//1.指定一个目录 , 就是我们网站工作目录下
String filePath = "/upload/";
//2. 获取到完整目录 [io/servlet基础]
// 这个目录是和你的web项目运行环境绑定的. 是动态.
//fileRealPath=C:\ide\IdeaProjects\llp-javase\out\artifacts\fileupdown_war_exploded\xupload\
String fileRealPath =
request.getServletContext().getRealPath(filePath);
System.out.println("fileRealPath=" + fileRealPath);
//3. 创建这个上传的目录=> 创建目录?=> Java基础
File fileRealPathDirectory = new File(fileRealPath + WebUtils.getYearMonthDay());
if (!fileRealPathDirectory.exists()) {//不存在，就创建
fileRealPathDirectory.mkdirs();//创建
}
//4. 将文件拷贝到fileRealPathDirectory目录
// 构建一个上传文件的完整路径 ：目录+文件名
// 对上传的文件名进行处理, 前面增加一个前缀，保证是唯一即可, 不错
name = UUID.randomUUID().toString() + "_" + System.currentTimeMillis() + "_" + name;
String fileFullPath = fileRealPathDirectory + "/" + name;
fileItem.write(new File(fileFullPath));
//5. 提示信息
response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
response.getWriter().write("上传成功~");
}
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
} else
{
System.out.println("不是文件表单...");
}
}
protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
doPost(request, response);
}
} 图片示意：上传成功
第二章：下载无障碍，一键畅享！
基本原理
- 客户端通过浏览器发送一个HTTP GET请求，该请求包含要下载文件的URL地址或其他必要的参数。
- Tomcat服务器接收到该请求并将其路由到对应的Servlet。
- Servlet根据请求中的参数或URL地址，确定要下载的文件的位置和名称。
- Servlet打开要下载的文件，并将其内容读取到一个输入流（例如，FileInputStream）中。
- Servlet设置响应的Content-Disposition头，以告诉浏览器将文件作为附件下载。可以使用response.setHeader(“Content-Disposition”, “attachment;filename=” + fileName)来设置。
- Servlet设置响应的Content-Type头，指定要下载的文件的MIME类型。例如，response.setContentType(“application/octet-stream”)指定下载的文件为二进制流。
- Servlet获取响应的输出流（例如，OutputStream）。
- Servlet使用输出流将文件内容写入到响应中，以便将文件发送到客户端。
- 客户端接收到相应的HTTP响应，并根据响应头中的Content-Disposition和Content-Type信息处理下载的文件。
- 浏览器将文件保存到指定的位置或显示下载对话框，供用户选择保存的位置。
注意
文件下载的逻辑由Servlet来实现。Servlet在web.xml中进行配置，并通过相应的URL映射来处理文件下载请求。在Servlet中，需要设置正确的响应头，包括Content-Disposition和Content-Type，以确保文件能够正确地被下载和处理。
MIME类型
MIME（Multipurpose Internet Mail Extensions）类型是一种标准化的方法，用于表示文件的内容类型和格式。MIME类型是通过在HTTP协议中的Content-Type头部字段中进行指定的。它指示了服务器和接收者如何处理和解释传输的数据。
MIME类型由两部分组成：主类型和子类型，用斜杠（/）分隔。常见的MIME类型包括：
- text/plain：纯文本文件
- text/html：HTML文件
- text/css：CSS样式表文件
- application/json：JSON数据文件
- application/xml：XML文件
- application/pdf：PDF文件
- image/jpeg：JPEG图像文件
- image/png：PNG图像文件
- audio/mpeg：MP3音频文件
- video/mp4：MP4视频文件
- application/octet-stream：未知的二进制文件类型
这只是一些常见的MIME类型示例。实际上，MIME类型非常多，并且可以根据需要进行扩展。每种类型都有一个唯一的MIME类型，用于标识其特定的内容类型。
Web浏览器和服务器在处理文件时会根据文件的MIME类型执行相应的操作。例如，浏览器会根据MIME类型选择适当的插件或解析器来显示文件内容，而服务器则可以根据MIME类型确定如何处理和传输文件。
请注意，MIME类型由互联网工程任务组（IETF）指定和管理，并且可以在HTTP标准中找到完整的MIME类型列表。
示例 :
1. 先准备要下载的文件[假定这些文件是公共的资源]
2. 获取到要下载的文件的名字
3. 给http响应，设置响应头 Content-Type , 就是文件的MIME通过servletContext 来获取
4. 给http响应，设置响应头 Content-Disposition
(1)如果是Firefox 则中文编码需要 base64
(2)Content-Disposition 是指定下载的数据的展示形式 , 如果attachment 则使用文件下载方式
(3)如果是其他(主流ie/chrome) 中文编码使用URL编码5. 读取下载的文件数据，返回给客户端/浏览器
(1) 创建一个和要下载的文件，关联的输入流
(2) 得到返回数据的输出流 [因为返回文件大多数是二进制(字节), IO java基础]
(3) 使用工具类，将输入流关联的文件，对拷到输出流，并返回给客户端/浏览器
@WebServlet(urlPatterns = {"/fileDownLoadServlet"})
public class FileDownloadServlet extends HttpServlet {
protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
System.out.println("FileDownloadServlet 被调用...");
//1. 先准备要下载的文件[假定这些文件是公共的资源]
// 重要: 保证当我们的tomcat启动后，在工作目录out下有download文件夹, 并且有可供下载的文件!!
// 老师再次说明，如果你没有看到你创建的download在工作目录out下 rebuild project -> restart, 就OK
//2. 获取到要下载的文件的名字
request.setCharacterEncoding("utf-8");
String downLoadFileName = request.getParameter("name");
System.out.println("downLoadFileName= " + downLoadFileName);
//3. 给http响应，设置响应头 Content-Type , 就是文件的MIME
// 通过servletContext 来获取
ServletContext servletContext = request.getServletContext();
String downLoadPath = "/download/"; //下载目录从 web工程根目录计算 /download/1.jpg
String downLoadFileFullPath = downLoadPath + downLoadFileName;
String mimeType = servletContext.getMimeType(downLoadFileFullPath);
System.out.println("mimeType= " + mimeType);
response.setContentType(mimeType);
//4. 给http响应，设置响应头 Content-Disposition
// 这里考虑的细节比较多，比如不同的浏览器写法不一样，考虑编码
// ff 是 文件名中文需要 base64, 而 ie/chrome 是 URL编码
// 这里我们不需要同学们记住，只需知道原理
// 老韩解读
//(1)如果是Firefox 则中文编码需要 base64
//(2)Content-Disposition 是指定下载的数据的展示形式 , 如果attachment 则使用文件下载方式
//(3)如果是其他(主流ie/chrome) 中文编码使用URL编码
if (request.getHeader("User-Agent").contains("Firefox")) {
// 火狐 Base64编码
response.setHeader("Content-Disposition", "attachment; filename==?UTF-8?B?" +
new BASE64Encoder().encode(downLoadFileName.getBytes("UTF-8")) + "?=");
} else {
// 其他(主流ie/chrome)使用URL编码操作
response.setHeader("Content-Disposition", "attachment; filename=" +
URLEncoder.encode(downLoadFileName, "UTF-8"));
}
//5. 读取下载的文件数据，返回给客户端/浏览器
//(1) 创建一个和要下载的文件，关联的输入流
InputStream resourceAsStream =
servletContext.getResourceAsStream(downLoadFileFullPath);
//(2) 得到返回数据的输出流 [因为返回文件大多数是二进制(字节), IO java基础]
ServletOutputStream outputStream = response.getOutputStream();
//(3) 使用工具类，将输入流关联的文件，对拷到输出流，并返回给客户端/浏览器
IOUtils.copy(resourceAsStream, outputStream);
}
protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
doPost(request, response);
}
}
图片示意：
第三章：细节！️
1. 如果将文件都上传到一个目录下，当上传文件很多时，会造成访问文件速度变慢，因此 可以将文件上传到不同目录 比如 一天上传的文件，统一放到一个文件夹 年月日 , 比如 Java 工程师 21001010 文件夹
2. 一个完美的文件上传，要考虑的因素很多，比如断点续传、控制图片大小，尺寸，分片 上传，防止恶意上传等，在项目中，可以考虑使用 WebUploader 组件 ( 百度开发 )
3. 文件上传功能，在项目中建议有限制的使用，一般用在头像、证明、合同、产品展示等， 如果不加限制，会造成服务器空间被大量占用 [ 比如 b 站评论，就不能传图片，微信发 1 次朋友圈最多 9 张图等 ..]
4 、文件上传，创建 web/upload 的文件夹，在 tomcat 启动时，没有在 out 目录下 创建 对 应的 upload 文件夹 , 原因是 tomcat 对应空目录是不会在 out 下创建相应目录的，所以，只 需在 upload 目录下，放一个文件即可 , 这个是 Idea + Tomcat 的问题 , 实际开发不会存 在 .
图片示意：
: WebUploader
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