SpringMVC中实现文件上传下载的三种解决方案(推荐)

前言:因自己负责的项目(jetty内嵌启动的SpringMvc)中需要实现文件上传,而自己对java文件上传这一块未接触过,且对 Http 协议较模糊,故这次采用渐进的方式来学习文件上传的原理与实践。该博客重在实践。


一. Http协议原理简介 

 HTTP是一个属于应用层的面向对象的协议,由于其简捷、快速的方式,适用于分布式超媒体信息系统。它于1990年提出,经过几年的使用与发展,得到不断地完善和扩展。目前在WWW中使用的是HTTP/1.0的第六版,HTTP/1.1的规范化工作正在进行之中,而且HTTP-NG(Next Generation of HTTP)的建议已经提出。

 简单来说,就是一个基于应用层的通信规范:双方要进行通信,大家都要遵守一个规范,这个规范就是HTTP协议。

 1.特点:

 (1)支持客户/服务器模式。

 (2)简单快速:客户向服务器请求服务时,只需传送请求方法和路径。请求方法常用的有GET、HEAD、POST。每种方法规定了客户与服务器联系的类型不同。由于HTTP协议简单,使得HTTP服务器的程序规模小,因而通信速度很快。

 (3)灵活:HTTP允许传输任意类型的数据对象。正在传输的类型由Content-Type加以标记。

 (4)无连接:无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求。服务器处理完客户的请求,并收到客户的应答后,即断开连接。采用这种方式可以节省传输时间。

 (5)无状态:HTTP协议是无状态协议。无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息,则它必须重传,这样可能导致每次连接传送的数据量增大。另一方面,在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。

 注意:其中(4)(5)是面试中常用的面试题。虽然HTTP协议(应用层)是无连接,无状态的,但其所依赖的TCP协议(传输层)却是常连接、有状态的,而TCP协议(传输层)又依赖于IP协议(网络层)。

 2.HTTP消息的结构

 (1)Request 消息分为3部分,第一部分叫请求行, 第二部分叫http header消息头, 第三部分是body正文,header和body之间有个空行, 结构如下图


 (2)Response消息的结构, 和Request消息的结构基本一样。 同样也分为三部分,第一部分叫request line状态行, 第二部分叫request header消息体,第三部分是body正文, header和body之间也有个空行, 结构如下图



下面是使用Fiddler捕捉请求baidu的Request消息机构和Response消息机构:


因为没有输入任何表单信息,故request的消息正文为空,大家可以找一个登录的页面试试看。

先到这里,HTTP协议的知识网上很丰富,在这里就不再熬述了。


二. 文件上传的三种实现

1. Jsp/servlet 实现文件上传

这是最常见也是最简单的方式

(1)实现文件上传的Jsp页面 

(2)负责接文件的FileUploadServlet

import java.io.File;

import java.io.FileOutputStream;

import java.io.IOException;

import java.io.InputStream;

import javax.servlet.ServletException;

import javax.servlet.http.HttpServlet;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

import org.apache.log4j.Logger;

// @WebServlet(name = "FileLoadServlet", urlPatterns = {"/fileload"})

public class FileLoadServlet extends HttpServlet {

 private static Logger logger = Logger.getLogger(FileLoadServlet.class);

 private static final long serialVersionUID = 1302377908285976972L;

 @Override

 protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {

 logger.info("------------ FileLoadServlet ------------");

 if (request.getContentLength() > 0) {           

 InputStream inputStream = null;

             FileOutputStream outputStream = null;              

 try {               

 inputStream = request.getInputStream();

 // 给新文件拼上时间毫秒,防止重名

 long now = System.currentTimeMillis();

 File file = new File("c:/", "file-" + now + ".txt");

 file.createNewFile();

 outputStream = new FileOutputStream(file);

   byte temp[] = new byte[1024];

 int size = -1;

 while ((size = inputStream.read(temp)) != -1) { // 每次读取1KB,直至读完

 outputStream.write(temp, 0, size);

 }               

   logger.info("File load success.");

 } catch (IOException e) {

 logger.warn("File load fail.", e);

 request.getRequestDispatcher("/fail.jsp").forward(request, response);

 } finally {

       outputStream.close();

 inputStream.close();

 }

 }       

 request.getRequestDispatcher("/succ.jsp").forward(request, response);

 }   

 }

FileUploadServlet的配置,推荐采用servlet3.0注解的方式更方便

 FileLoadServlet

 com.juxinli.servlet.FileLoadServlet

 FileLoadServlet

  /fileload


(3)运行效果


点击"submit"


页面转向文件上传成功的页面,再去C盘看看,发现多了一个文件:file-1433417127748.txt,这个就是刚上传的文件



我们打开看看,发现和原来的文本有些不一样


结合前面讲的HTTP协议的消息结构,不难发现这些文本就是去掉"请求头"后的"Request消息体"。所以,如果要得到与上传文件一致的文本,还需要一些字符串操作,这些就留给大家了。

另外,大家可以试试一个Jsp页面上传多个文件,会有不一样的精彩哦o(∩_∩)o ,不解释。


2. 模拟Post请求/servlet 实现文件上传

刚才我们是使用Jsp页面来上传文件,假如客户端不是webapp项目呢,显然刚才的那种方式有些捉襟见衬了。

这里我们换种思路,既然页面上通过点击可以实现文件上传,为何不能通过HttpClient来模拟浏览器发送上传文件的请求呢。关于HttpClient ,大家可以自己去了解。

 (1)还是这个项目,启动servlet服务

 (2)模拟请求的FileLoadClient

import java.io.BufferedReader;

import java.io.File;

import java.io.InputStream;

import java.io.InputStreamReader;

import org.apache.commons.httpclient.HttpClient;

import org.apache.commons.httpclient.HttpStatus;

import org.apache.commons.httpclient.methods.PostMethod;

import org.apache.commons.httpclient.methods.multipart.FilePart;

import org.apache.commons.httpclient.methods.multipart.MultipartRequestEntity;

import org.apache.commons.httpclient.methods.multipart.Part;

import org.apache.log4j.Logger;

public class FileLoadClient {

 private static Logger logger = Logger.getLogger(FileLoadClient.class);

 public static String fileload(String url, File file) {

 String body = "{}";

 if (url == null || url.equals("")) {

 return "参数不合法";

 }

 if (!file.exists()) {

 return "要上传的文件名不存在";

 }


 PostMethod postMethod = new PostMethod(url);

 try {           

 // FilePart:用来上传文件的类,file即要上传的文件

 FilePart fp = new FilePart("file", file);

 Part[] parts = { fp };

 // 对于MIME类型的请求,httpclient建议全用MulitPartRequestEntity进行包装

 MultipartRequestEntity mre = new MultipartRequestEntity(parts, postMethod.getParams());

  postMethod.setRequestEntity(mre);

 HttpClient client = new HttpClient();

 // 由于要上传的文件可能比较大 , 因此在此设置最大的连接超时时间

 client.getHttpConnectionManager().getParams() .setConnectionTimeout(50000);

 int status = client.executeMethod(postMethod);

 if (status == HttpStatus.SC_OK) {

 InputStream inputStream = postMethod.getResponseBodyAsStream();

 BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));

  StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();

 String str = "";

 while ((str = br.readLine()) != null) {

 stringBuffer.append(str);

 }               

 body = stringBuffer.toString();               

 } else {

 body = "fail";

 }

 } catch (Exception e) {

 logger.warn("上传文件异常", e);

 } finally {

 // 释放连接

 postMethod.releaseConnection();

 }        

 return body;

 }   


 public static void main(String[] args) throws Exception {

 String body = fileload("http://localhost:8080/jsp_upload-servlet/fileload", new File("C:/1111.txt"));

 System.out.println(body);

 }    

}


(3)在Eclipse中运行FileLoadClient程序来发送请求,运行结果:

 

File upload success

return

打印了:文件上传成功的succ.jsp页面


有没有发现什么,是不是和前面Jsp页面上传的结果类似?对的,还是去掉"请求头"后的"Request消息体"。 

这种方式也很简单,负责接收文件的FileUploadServlet没有变,只要在客户端把文件读取到流中,然后模拟请求servlet就行了。

 3.模拟Post请求/Controller(SpringMvc)实现文件上传

 终于到第三种方式了,主要难点在于搭建maven+jetty+springmvc环境,接收文件的service和模拟请求的客户端 和上面相似。

 (1)模拟请求的FileLoadClient未变

import java.io.BufferedReader;

import java.io.File;

import java.io.InputStream;

import java.io.InputStreamReader;

import org.apache.commons.httpclient.HttpClient;

import org.apache.commons.httpclient.HttpStatus;

import org.apache.commons.httpclient.methods.PostMethod;

import org.apache.commons.httpclient.methods.multipart.FilePart;

import org.apache.commons.httpclient.methods.multipart.MultipartRequestEntity;

import org.apache.commons.httpclient.methods.multipart.Part;

import org.apache.log4j.Logger;

public class FileLoadClient {   

 private static Logger logger = Logger.getLogger(FileLoadClient.class);

 public static String fileload(String url, File file) {

 String body = "{}";       

 if (url == null || url.equals("")) {

 return "参数不合法";

 }

 if (!file.exists()) {

 return "要上传的文件名不存在";

 }

 PostMethod postMethod = new PostMethod(url);       

 try {           

 // FilePart:用来上传文件的类,file即要上传的文件

 FilePart fp = new FilePart("file", file);

 Part[] parts = { fp };

 // 对于MIME类型的请求,httpclient建议全用MulitPartRequestEntity进行包装

 MultipartRequestEntity mre = new MultipartRequestEntity(parts, postMethod.getParams());

 postMethod.setRequestEntity(mre);

 HttpClient client = new HttpClient();

 // 由于要上传的文件可能比较大 , 因此在此设置最大的连接超时时间

 client.getHttpConnectionManager().getParams() .setConnectionTimeout(50000);

 int status = client.executeMethod(postMethod);

 if (status == HttpStatus.SC_OK) {

 InputStream inputStream = postMethod.getResponseBodyAsStream();

 BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));

 StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();

 String str = "";

 while ((str = br.readLine()) != null) {

 stringBuffer.append(str);

 }               

 body = stringBuffer.toString();      

 } else {

 body = "fail";

 }

 } catch (Exception e) {

 logger.warn("上传文件异常", e);

 } finally {

 // 释放连接

 postMethod.releaseConnection();

 }       

 return body;

 }   

 public static void main(String[] args) throws Exception {

 String body = fileload("http://localhost:8080/fileupload/upload", new File("C:/1111.txt"));

 System.out.println(body);

 }

}


(2)servlet换为springMvc中的Controller

import java.io.File;

import java.io.FileOutputStream;

import java.io.IOException;

import java.io.InputStream;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

import org.apache.log4j.Logger;

import org.springframework.stereotype.Controller;

import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;

import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;


@Controller

@RequestMapping("/fileupload")

public class FileUploadService {

 private Logger logger = Logger.getLogger(FileUploadService.class);

 @RequestMapping(consumes = "multipart/form-data", value = "/hello", method = RequestMethod.GET)

 public void hello(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws IOException {   

 response.getWriter().write("Hello, jetty server start ok.");

 }

 @RequestMapping(consumes = "multipart/form-data", value = "/upload", method = RequestMethod.POST)

 public void uploadFile(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws IOException {

 String result = "";

 if (request.getContentLength() > 0) {           

 InputStream inputStream = null;

 FileOutputStream outputStream = null;              

 try {

          inputStream = request.getInputStream();

 // 给新文件拼上时间毫秒,防止重名

 long now = System.currentTimeMillis();

 File file = new File("c:/", "file-" + now + ".txt");

 file.createNewFile();

       outputStream = new FileOutputStream(file);               

 byte temp[] = new byte[1024];

 int size = -1;

 while ((size = inputStream.read(temp)) != -1) { // 每次读取1KB,直至读完

 outputStream.write(temp, 0, size);

 }

 logger.info("File load success.");

 result = "File load success.";

 } catch (IOException e) {

 logger.warn("File load fail.", e);

 result = "File load fail.";

 } finally {

 outputStream.close();

 inputStream.close();

 }

 }       

 response.getWriter().write(result);

 }

}


 (3)启动jetty的核心代码,在Eclipse里面右键可以启动,也可以把项目打成jar报启动

import org.apache.log4j.Logger;

import org.eclipse.jetty.server.Connector;

import org.eclipse.jetty.server.Server;

import org.eclipse.jetty.server.ServerConnector;

import org.eclipse.jetty.webapp.WebAppContext;

public class Launcher

{   

 private static Logger logger = Logger.getLogger(Launcher.class);

 private static final int PORT = 8080;

 private static final String WEBAPP = "src/main/webapp";

 private static final String CONTEXTPATH = "/";

 private static final String DESCRIPTOR = "src/main/webapp/WEB-INF/web.xml";

 /*

 * 创建 Jetty Server,指定其端口、web目录、根目录、web路径

 * @param port

 * @param webApp

 * @param contextPath

 * @param descriptor

 * @return Server

 */

 public static Server createServer(int port, String webApp, String contextPath, String descriptor) {

 Server server = new Server();

 //设置在JVM退出时关闭Jetty的钩子

 //这样就可以在整个功能测试时启动一次Jetty,然后让它在JVM退出时自动关闭

 server.setStopAtShutdown(true);

 ServerConnector connector = new ServerConnector(server);

 connector.setPort(port);

 //解决Windows下重复启动Jetty不报告端口冲突的问题

 //在Windows下有个Windows + Sun的connector实现的问题,reuseAddress=true时重复启动同一个端口的Jetty不会报错

 //所以必须设为false,代价是若上次退出不干净(比如有TIME_WAIT),会导致新的Jetty不能启动,但权衡之下还是应该设为False

       connector.setReuseAddress(false);

 server.setConnectors(new Connector[]{connector});

 WebAppContext webContext = new WebAppContext(webApp, contextPath);

 webContext.setDescriptor(descriptor);

 // 设置webapp的位置

 webContext.setResourceBase(webApp);

 webContext.setClassLoader(Thread.currentThread().getContextClassLoader());

 server.setHandler(webContext);       

 return server;

 }

 /**

 * 启动jetty服务

 */

 public void startJetty() {

       final Server server = Launcher.createServer(PORT, WEBAPP, CONTEXTPATH, DESCRIPTOR);

 try {

 server.start();

 server.join();           

 } catch (Exception e) {

 logger.warn("启动 jetty server 失败", e);

          System.exit(-1);

 }

 }


 public static void main(String[] args) {       

 (new Launcher()).startJetty();

 // jetty 启动后的测试url

 // http://localhost:8080/fileupload/hello

 }   

}

springMvc的配置不贴了,大家可以下载源码下来看。


(4)运行效果

上传包含1W个文件的文件夹,正常


大型文件续传功能正常 。


文件批量上传正常


服务器中已经根据日期+GUID生成了目录

数据库中也有记录

后端代码逻辑大部分是相同的,目前能够支持MySQL,Oracle,SQL。在使用前需要配置一下数据库,详细源码信息可以网上搜索“up6”文件上传下载

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