15：Servlet 3.0文件上传与下载-Java Web

在Web开发领域，实现用户文件的上传和下载是常见的需求之一。本文将详细解析如何利用Servlet 3.0特性来轻松处理文件上传下载操作，并提供前后端代码实例，同时对比不同方法之间的差异及实际应用场景。

15.1 Servlet 3.0中文件上传

Servlet 3.0引入了multipart/form-data请求类型的支持，通过javax.servlet.http.Part接口，我们可以方便地接收和处理文件上传请求。

1. 后端Servlet配置

   @WebServlet("/upload")
   public class FileUploadServlet extends HttpServlet {

       @Override
       protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
           Part filePart = request.getPart("file"); // 获取名为"file"的文件部分
           
           String fileName = Paths.get(filePart.getSubmittedFileName()).getFileName().toString(); // 获取原始文件名
           InputStream fileContent = filePart.getInputStream(); // 获取文件输入流

           // ... 进行保存或处理文件 ...
       }
   }

2. 前端HTML表单示例

   <form action="/upload" method="post" enctype="multipart/form-data">
       <input type="file" name="file" />
       <button type="submit">Uploadbutton>
   form>

15.2 Servlet 3.0中文件下载

1. 后端Servlet实现

   @WebServlet("/download")
   public class FileDownloadServlet extends HttpServlet {

       @Override
       protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
           String filePath = "/path/to/your/file.txt"; // 实际文件路径
           File fileToDownload = new File(filePath);

           response.setContentType("application/octet-stream");
           response.setHeader("Content-Disposition", "attachment; filename=\"" + fileToDownload.getName() + "\"");

           try (FileInputStream fis = new FileInputStream(fileToDownload)) {
               IOUtils.copy(fis, response.getOutputStream());
           } catch (IOException e) {
               throw new ServletException("Error occurred while downloading the file.", e);
           }
       }
   }

2. 前端链接触发下载

   <a href="/download" download>Download the filea>

15.3 进阶使用

文件上传（File Upload）：

• 验证与过滤：在实际应用中，需要对上传的文件进行类型、大小等限制。可以通过Part对象提供的方法获取文件大小，并根据业务需求决定是否允许上传。

long fileSize = filePart.getSize();
if (fileSize > maxFileSize) {
    // 处理文件过大情况，如抛出异常或返回错误信息
}

• 异步处理：对于大文件上传，可以考虑使用异步处理机制，避免阻塞线程池和影响其他请求。Servlet 3.1开始支持非阻塞I/O操作，通过Servlet 3.0及以上版本的异步处理API可以实现这一功能。

文件下载（File Download）：

• 断点续传与速度控制：虽然Servlet内置API不直接支持断点续传或速度控制，但开发者可以利用HTTP协议特性或者自定义解决方案来实现这些高级功能。例如，通过HTTP Range头信息实现客户端请求部分资源的下载。

• 安全性考量：在提供文件下载服务时，务必确保用户只能访问他们被授权的文件。应检查请求路径的有效性，防止目录遍历攻击，并确保敏感文件不在可下载目录下。

• 压缩与缓存优化：对于大文件下载，为了减少带宽消耗和提高用户体验，可以考虑将文件压缩后再传输，并且设置合适的HTTP缓存头部，让浏览器尽可能地缓存文件内容。

15.4 区别总结

• 文件上传：Servlet 3.0通过内置支持简化了文件上传过程，无需依赖第三方库如Apache Commons FileUpload等。

• 文件下载：服务器直接响应文件内容并设置适当的HTTP头信息（如Content-Type和Content-Disposition），浏览器接收到响应后自动进行文件下载。

15.5 应用场景总结

• 文件上传：用户头像上传、文档上传、图片上传等功能模块，适用于各种类型的文件上传场景。

• 文件下载：电子书下载、报告下载、附件下载、软件安装包下载等需要提供给用户下载资源的功能模块。