文件上传与下载 解密

一、文件上传原理：

1、文件上传的前提：

表单的method必须是post方式。

表单的enctype必须是multipart/form-data。

表示的File类型的input，必须有name属性，值不重要可以随便写。

2、如果表单的enctype的值是multipart/form-data，那么传统的获取请求参数的方法失效。

3、正文内容是使用MIME协议进行描述的。

关于MIME协议可到RFC中查找相关的资源，这里简单谈谈个人理解。通过将页面请求传给Servlet处理，Servlet中通过request.getInputStream获取输入流打印出来。

jsp页面如下：

 <form action="${pageContext.request.contextPath}/servlet/Demo1Servlet" method="post" enctype="multipart/form-data">

     用户名：：<input type="text" name="username"> <br />

     文件1：：<input type="file" name="file1"> <br />

     文件2：：<input type="file" name="file2"> <br />

     <input type="submit" value="提交" />

 </form>

Servlet处理代码如下：

InputStream in = request.getInputStream();

int len = -1;

byte[] b = new byte[1024];

while((len=in.read(b))!=-1){

System.out.print(new String(b,0,len));

}

结果发现打印如下，也就是MIME的格式：

------WebKitFormBoundaryyBXT4NAF1dkh993S

Content-Disposition: form-data; name="username"

chen

------WebKitFormBoundaryyBXT4NAF1dkh993S

Content-Disposition: form-data; name="file1"; filename="a.txt"

Content-Type: text/plain

aaaa

------WebKitFormBoundaryyBXT4NAF1dkh993S

Content-Disposition: form-data; name="file2"; filename="b.txt"

Content-Type: text/plain

bbbb

------WebKitFormBoundaryyBXT4NAF1dkh993S--

4.MIME协议总结如下：

1>多个输入域，不管是File还是text等等都是以------WebKitFormBoundary连接16位随机Base64位编码的字符串进行隔开的。多个输入域之间的分隔字符串是一致的都是------WebKit...。

2>多个输入域，每个输入域都有自己单独的请求头与请求体。各个请求头与请求体都被------WebKit...字符串分隔。

3>输入域请求头格式：

Content-Dispostion:form-data;空格name=”xxx”; filename=”xx”

Content-Type: xxxx(若输入域不是File，则请求头截止到name就没了只有一行。而File类型有filename与Content-Type，整个请求头有二行。)

4>输入域请求体格式：

注意请求头与请求体之间有一行空行的(这点与HTTP协议是一样滴)。请求体中为输入域的内容。若输入域是非File类型，则请求体直接是输入的文本内容。若输入域是File类型，则请求体是File的二进制流信息。

通过对上面的了解，若需要文件上传则必须将表单enctype指定为multipart/form-data，而在服务端获取请求数据，必须遵循MIME协议从InputStream输入流中按MIME协议格式解析数据。手动来解析还是比较麻烦的。所以有Apache提供了优秀的common-fileupload组件。

二、Apache commons-fileupload

需要依赖两个jar包：commons-fileupload.jar 与 commons-io.jar

主要有以三个核心类：

DiskFileItemFactory、ServletFileupLoad、FileItem三种之间的关系如下：

1> DiskFileItemFactory 是创建 FileItem 对象的工厂，常用方法有：

public void setSizeThreshold(int sizeThreshold) 

设置内存缓冲区的大小，默认值为10K。当上传文件大于缓冲区大小时， fileupload组件将使用临时文件缓存上传文件。

public void setRepository(java.io.File repository) 

指定临时文件目录，默认值为System.getProperty("java.io.tmpdir").

public DiskFileItemFactory(int sizeThreshold, java.io.File repository) 构造函数，也可以直接new DiskFileItemFactory()采用默认的缓存区大小与临时文件目录。

2>ServletFileUpload 负责处理上传的文件数据，并将表单中每个输入项封装成一个 FileItem 对象中。常用方法有：

boolean isMultipartContent(HttpServletRequest request) 

判断上传表单是否为multipart/form-data类型

List parseRequest(HttpServletRequest request)

解析request对象，并把表单中的每一个输入项包装成一个fileItem 对象，并返回一个保存了所有FileItem的list集合。 

setFileSizeMax(long fileSizeMax)  //设置单个上传文件的最大值

setSizeMax(long sizeMax)  //设置上传文件总量的最大值

setHeaderEncoding(java.lang.String encoding)  //设置编码格式

setProgressListener(ProgressListener pListener)  //提供可注册监听器来监听上传的进度

3>FileItem封装每个输入域中的数据，包括请求头与请求体。请求体是通过getInputStream得到。请求头分别被封装成getFieldName、getString、getName、getContentType相应的属性。因为常用的方法如下：

boolean  isFormField()     //判断此FileItem是否普通的输入域(非File类型的输入域)

String    getFieldName    //获取此普通输入域的name中的值，即字段名。

String    getString()      /获取本地默认字符编码下的，普通输入域的值，即字段值。

String    getString(chartSet) 

//获取指定字符编码下的普通输入域的值，如getString(“utf-8”)。

String    getContentType()  //普通文件的MIME类型如text/plain 纯文本。

InputStream getInputStream()  //获取请求体内容。FileItem为File类型时则是文件内容的二进流数据，有这个流那么可以构造输入出存入到服务器中即就是文件上传了。

void    delete()          

//删除临时文件。可以在FileItem的输入流in.close时再调用delete方法

文件上传示例：

public class UploadServlt extends HttpServlet {

public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)

throws ServletException, IOException {

DiskFileItemFactory factory = new DiskFileItemFactory(); //1.构造DiskFileItemFactory对象

String tempFile = getServletContext().getRealPath("/WEB-INF/temp");

File tempF = new File(tempFile);

factory.setRepository(tempF); //设置临时文件

//factory.setSizeThreshold(100*1024); //启用临时文件的大小，超过100k，用临时文件。否则直接写到upload中。

ServletFileUpload upload = new ServletFileUpload(factory); //2.获取ServletFileUpload对象。

registListener(upload); //设置文件上传进度的监听器来监听上传进度...

if(!upload.isMultipartContent(request)){

throw new ExceptionInInitializerError("表单类型有错");

}

try {

/*upload.setFileSizeMax(1*1024*1024);*/  //设置单个文件是1M左右大小

/*upload.setSizeMax(1*1024*1024); */ //一次上传所有文件总大小不能超过1M

List<FileItem> items = upload.parseRequest(request); //3.获取输入域封装对象FileItem。

for(FileItem item:items){

if(item.isFormField()){

String name = item.getFieldName();

String paraValue = item.getString("utf-8");

//System.out.println("普通字段有：："+name+" = "+paraValue);

}else{ //剩下的都是文件类型

String contentType = item.getContentType();

/*if(!contentType.startsWith("image/")){

throw new FileTypeException("文件格式不对，只能上传图片文件");

}*/

String fileName = item.getName(); //获取文件名  获取不得路径名的，直接是文件名如 a.jgp

System.out.println(fileName);

InputStream in = item.getInputStream();

fileName = fileName.substring(fileName.lastIndexOf("\\")+1);

handUpload(request,response,factory,upload,in,fileName,item);

}

}

request.setAttribute("message", "上传成功了");

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

}catch(FileUploadBase.FileSizeLimitExceededException e){

request.setAttribute("message", "上传失败了，文件大小不能超过"+upload.getFileSizeMax());

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

}catch(FileUploadBase.SizeLimitExceededException e){

request.setAttribute("message", "上传失败了，总文件大小不能超过"+upload.getSizeMax());

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

}

/*catch(FileTypeException e){

request.setAttribute("message", e.getMessage());

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

}

*/

catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

}

private void handUpload(HttpServletRequest request,

HttpServletResponse response, DiskFileItemFactory factory,

ServletFileUpload upload, InputStream in,String fileName,FileItem item) throws ServletException, IOException {

String realPath = getServletContext().getRealPath("/WEB-INF/upload");

/*System.out.println(realPath);*/

String newFileName = UUID.randomUUID().toString()+"_"+fileName;

String inPath = PathHashUtils.getPathFromHash(newFileName);

File file = new File(realPath+"/"+inPath);

if(!file.exists()){

file.mkdirs();

}

byte[] buf = new byte[1024];

int len = -1;

BufferedInputStream bin = new BufferedInputStream(in);

BufferedOutputStream bout = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(new File(file,newFileName)));

while((len=bin.read(buf))!=-1){

bout.write(buf, 0, len);

bout.flush();

}

bin.close();

bout.close();

item.delete(); //item删除掉，若DiskFileItemFactory中设置了临时文件，则可以将临时文件删除掉。

}

public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)

throws ServletException, IOException {

doGet(request,response);

}

}

文件上传的几个注意事项：

1.中文乱码问题

a、普通输入域请求参数的中文乱码问题

FileItem.getString("UTF-8");

b、上传的文件中文名称问题

方式一：request.setCharacterEncoding("UTF-8");

方式二：ServletFileUpload.setHeaderEncoding("UTF-8");

2、如何保证服务器的安全

上传的文件存放地址不能让用户直接访问到。放到WEB-INF目录下

3、多次上传同名文件的覆盖

如若上传的文件名是：a.txt

方式一：123193219321_a.txt 当前时间的毫秒值。（乐观者）

方式二：UUID_a.txt

4、如何防止同一目录下文件太多的问题

方式一：当前的日期作为一个目录。当天上传的文件放到当前的日期目录中。（乐观者）

方式二：hashCode算法，打散存储文件。 将文件名如UUID_a.txt，计算出此文件名字符串的低4位hashCode值，再计算字符串的第二个4位的hashCode值用16进制字符获取计算结果。如结果为：12/8

如：/WEB-INF/upload/12/8/a.txt

5、上传文件的大小控制(单个文件和总大小)及友好的提示用户

a、单个文件大小控制

ServletFileUpload类的setFileSizeMax(long?fileSizeMax)方法来控制， 

超过大小,通过catch出此FileUploadBase.FileSizeLimitExceededException类异常来进行处理。

b、总文件大小控制

ServletFileUpload类的setSizeMax(long?sizeMax) 方法来控制，

超过大小,通过catch出此FileUploadBase.SizeLimitExceededException类异常来进行处理。

6、超出10k的文件的临时文件的处理

组件不会自动删除临时文件。

FileItem.delete()手工删除临时文件。必须关流之后再删除。

7、限制上传文件的类型

若只允许jpg文件

方法一：过滤文件名的后缀名。（乐观者）

方法二：FileItem.getContentType得到MIME类型，进一步的过滤

8、监听文件的上传进度

注册监听器：

ServletFileUpload.setProgressListener(new ProgressListener())

9、用户没有选择文件上传时的问题

 通过FileItem.getName().length()长度来判断，用户在前面应该选择的文件域是否选择了文件。若length<1，则没有选择文件。

三、文件下载

其实就是通过获取文件名后，构造InputStream。然后读取InputStream，将流中的数据写入到Servlet.getOutputStream中就可以了。注意文件名中文乱码及设置response.setHeader(“content-disposition”,”attachment;filename=x”); 见“那么年web乱码解决终极办法”。