JavaWeb之上传与下载

文件上传概述：

1，文件上传对页面的要求：

必须使用表单，而不能是超链接

表单的method必须是post

表单的enctype必须是multipart/form-data

在表单中添加file表单字段，即<input type=”file”…/>比如：

 <form action="${pageContext.request.contextPath }/XXXServlet" 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>

 2，对比文件上传表单与普通表单的区别

通过httpWatch查看“文件上传表单”和“普通文本表单”的区别。

文件上传表单的enctype=”multipart/form-data”，表示多部件表单数据；

普通文本表单可以不设置enctype属性：

当method=”post”时，enctype的默认值为application/x-www-form-urlencoded，表示使用url编码正文；

当method=”get”时，enctype的默认值为null，没有正文，所以就不需要enctype了

通过httpWatch测试，查看表单的请求数据正文，我们发现请求中只有文件名称，而没有文件内容。也就是说，当表单的enctype不是multipart/form-data时，请求中不包含文件内容，而只有文件的名称，这说明普通文本表单中input:file与input:text没什么区别了。

通过httpWatch测试，查看表单的请求数据正文部分，发现正文部分是由多个部件组成，每个部件对应一个表单字段，每个部件都有自己的头信息。头信息下面是空行，空行下面是字段的正文部分。多个部件之间使用随机生成的分隔线隔开。

文本字段的头信息中只包含一条头信息，即Content-Disposition，这个头信息的值有两个部分，第一部分是固定的，即form-data，第二部分为字段的名称。在空行后面就是正文部分了，正文部分就是在文本框中填写的内容。

文件字段的头信息中包含两条头信息，Content-Disposition和Content-Type。Content-Disposition中多出一个filename，它指定的是上传的文件名称。而Content-Type指定的是上传文件的类型。文件字段的正文部分就是文件的内容。

 

请注意，因为我们上传的文件都是普通文本文件，即txt文件，所以在httpWatch中是可以正常显示的，如果上传的是exe、mp3等文件，那么在httpWatch看到的就是乱码了

3，文件上传对Servlet的要求

当提交的表单是文件上传表单时，那么对Servlet也是有要求的。

首先我们要肯定一点，文件上传表单的数据也是被封装到request对象中的。

request.getParameter(String)方法获取指定的表单字段字符内容，但文件上传表单已经不在是字符内容，而是字节内容，所以失效。

这时可以使用request的getInputStream()方法获取ServletInputStream对象，它是InputStream的子类，这个ServletInputStream对象对应整个表单的正文部分（从第一个分隔线开始，到最后），这说明我们需要的解析流中的数据。当然解析它是很麻烦的一件事情，而Apache已经帮我们提供了解析它的工具：commons-fileupload

需要使用的jar包

commons-fileupload.jar，核心包；最主要的工作就是帮我们解析request.getInputStream()

commons-io.jar，依赖包

Fileupload详述

fileupload的核心类DiskFileItemFactory，ServletFileUpload, FileItem

使用fileupload组件的步骤如下：

1.      创建工厂类DiskFileItemFactory对象：DiskFileItemFactory factory = new DiskFileItemFactory()

2.      使用工厂创建解析器对象：ServletFileUpload fileUpload = new ServletFileUpload(factory)

3.      使用解析器来解析request对象：List<FileItem> list = fileUpload.parseRequest(request)

隆重介绍FileItem类，它才是我们最终要的结果。一个FileItem对象对应一个表单项（表单字段）。一个表单中存在文件字段和普通字段，可以使用FileItem类的isFormField()方法来判断表单字段是否为普通字段，如果不是普通字段，那么就是文件字段了

常用方法如下

String getName()：获取文件字段的文件名称；

String getString()：获取字段的内容，如果是文件字段，那么获取的是文件内容，当然上传的文件必须是文本文件；

String getFieldName()：获取字段名称，例如：<input type=”text” name=”username”/>，返回的是username；

String getContentType()：获取上传的文件的类型，例如：text/plain。

int getSize()：获取上传文件的大小；

boolean isFormField()：判断当前表单字段是否为普通文本字段，如果返回false，说明是文件字段；

InputStream getInputStream()：获取上传文件对应的输入流；

void write(File)：把上传的文件保存到指定文件中

 我们先举个例子

数显在jsp文件，建立表单

<form action="${pageContext.request.contextPath }/AServlet" method="post" enctype="multipart/form-data">
         文件：<input type="file" name="file2"/><br/>
        <input type="submit" value="提交"/>
 </form>

然后写服务器端Servlet文件

public class AServlet extends HttpServlet {
    
    public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) 
            throws ServletException, IOException {
        System.out.println("成功");
        request.setCharacterEncoding("utf-8");
        //也可以用fileUpload.setHeaderEncdoing(String)
        response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
        DiskFileItemFactory factory = new DiskFileItemFactory();//可以设置临时目录和缓存大小，当上传的文件超出了缓存的大小就会保存到临时目录
        ServletFileUpload fileUpload = new ServletFileUpload(factory);
        // 设置上传的单个文件的上限为10KB,一定要在fileUploadRequest()方法之前调用，
        //超出上限,则抛出FileUploadBase.SizeLimitExceededException异常
        fileUpload.setFileSizeMax(1024 * 100);

        try {
            //一个FileItem对象对应一个表单项（表单字段）,一个表单中存在文件字段和普通字段
            List<FileItem> list = fileUpload.parseRequest(request);
            System.out.println("已经获取表单信息");
            for(FileItem fileItem:list) {
                if(fileItem.isFormField()) {//如果当前表单项为普通表单项
                    String filename=fileItem.getFieldName();// 获取当前表单项的字段名称
                    System.out.println(filename);
                }else {//如果当前表单项不是普通表单项，说明就是文件字段
                    String name = fileItem.getName();//获取上传文件的名称
                    // 如果上传的文件名称为空，即没有指定上传文件
                    if(name == null || name.isEmpty()) {
                        continue;
                    }
                    int index=name.lastIndexOf("\");
                    String path=name.substring(index+1);//得到上传文件真实的文件名
                    System.out.println("文件名称为："+path);
                    // 获取真实路径，对应${项目目录}/upLoads，当然，这个目录必须存在
                    String savepath = 
                            "E:\ProgramFiles\apache-tomcat-9.0.11\webapps\Upload\WEB-INF\upLoads";//指定文件保存路径
                            //this.getServletContext().getRealPath("/WEB-INF/upLoads");//也可以通过这个来获取文件真实路径
                    System.out.println("文件保存在"+savepath);
                    //-----------------------------
                    File f = new File(savepath);
                    if(!f.exists()){//如果文件不存在
                        f.mkdirs();//创建目录，也就是文件夹
                    }
                    File file = new File(savepath, path);
                    if(!file.exists()){
                        try {
                            file.createNewFile();
                        } catch (IOException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                    //-----------------------------
                    fileItem.write(file);// 把上传文件保存到指定位置
                    response.getWriter().print("上传文件名：" + name + "<br/>");
                    response.getWriter().print("上传文件大小：" + fileItem.getSize() + "<br/>");
                    response.getWriter().print("上传文件类型：" + fileItem.getContentType() + "<br/>");
                }

            }
        }catch(Exception e) {
            throw new ServletException(e);
        }
    }

文件上传之细节

1　把上传的文件放到WEB-INF目录下

如果没有把用户上传的文件存放到WEB-INF目录下，那么用户就可以通过浏览器直接访问上传的文件，这是非常危险的。

假如说用户上传了一个a.jsp文件，然后用户在通过浏览器去访问这个a.jsp文件，那么就会执行a.jsp中的内容，如果在a.jsp中有如下语句：Runtime.getRuntime().exec(“shutdown –s –t 1”);，那么就会关机

通常我们会在WEB-INF目录下创建一个uploads目录来存放上传的文件，而在Servlet中找到这个目录需要使用ServletContext的getRealPath(String)方法，例如在我的upload1项目中有如下语句：

ServletContext servletContext = this.getServletContext();

String savepath = servletContext.getRealPath(“/WEB-INF/uploads”);

其中savepath为：F: omcatwebappsuploadWEB-INFuploads

2   文件名称（完整路径、文件名称）

上传文件名称可能是完整路径：

IE6获取的上传文件名称是完整路径，而其他浏览器获取的上传文件名称只是文件名称而已。浏览器差异的问题我们还是需要处理一下的。

           String name = file1FileItem.getName();

           response.getWriter().print(name);

使用不同浏览器测试，其中IE6就会返回上传文件的完整路径，不知道IE6在搞什么，这给我们带来了很大的麻烦，就是需要处理这一问题。

处理这一问题也很简单，无论是否为完整路径，我们都去截取最后一个“\”后面的内容就可以了。

           String name = file1FileItem.getName();

           int lastIndex = name.lastIndexOf("\");//获取最后一个“”的位置

           if(lastIndex != -1) {//注意，如果不是完整路径，那么就不会有“”的存在。

              name = name.substring(lastIndex + 1);//获取文件名称

           }

           response.getWriter().print(name);

3   中文乱码问题

上传文件名称中包含中文：

当上传的谁的名称中包含中文时，需要设置编码，commons-fileupload组件为我们提供了两种设置编码的方式：

request.setCharacterEncoding(String)：这种方式是我们最为熟悉的方式了；

fileUpload.setHeaderEncdoing(String)：这种方式的优先级高与前一种。

上传文件的文件内容包含中文：

通常我们不需关心上传文件的内容，因为我们会把上传文件保存到硬盘上！也就是说，文件原来是什么样子，到服务器这边还是什么样子！

但是如果你有这样的需求，非要在控制台显示上传的文件内容，那么你可以使用fileItem.getString(“utf-8”)来处理编码。

文本文件内容和普通表单项内容使用FileItem类的getString(“utf-8”)来处理编码。

4　上传文件同名问题（文件重命名）

通常我们会把用户上传的文件保存到uploads目录下，但如果用户上传了同名文件呢？这会出现覆盖的现象。处理这一问题的手段是使用UUID生成唯一名称，然后再使用“_”连接文件上传的原始名称。

例如用户上传的文件是“我的一寸照片.jpg”，在通过处理后，文件名称为：“891b3881395f4175b969256a3f7b6e10_我的一寸照片.jpg”，这种手段不会使文件丢失扩展名，并且因为UUID的唯一性，上传的文件同名，但在服务器端是不会出现同名问题的。

String uuid = CommonUtils.uuid();//生成uuid
String filename = uuid + "_" + name;//新的文件名称为uuid + 下划线 + 原始名称

5　一个目录不能存放过多的文件（存放目录打散）

一个目录下不应该存放过多的文件，一般一个目录存放1000个文件就是上限了，如果在多，那么打开目录时就会很“卡”。你可以尝试打印C:WINDOWSsystem32目录，你会感觉到的。

也就是说，我们需要把上传的文件放到不同的目录中。但是也不能为每个上传的文件一个目录，这种方式会导致目录过多。所以我们应该采用某种算法来“打散”！

打散的方法有很多，例如使用日期来打散，每天生成一个目录。也可以使用文件名的首字母来生成目录，相同首字母的文件放到同一目录下。

日期打散算法：如果某一天上传的文件过多，那么也会出现一个目录文件过多的情况；

首字母打散算法：如果文件名是中文的，因为中文过多，所以会导致目录过多的现象。

我们这里使用hash算法来打散：

1.      获取文件名称的hashCode：int hCode = name.hashCode();；

2.      获取hCode的低4位，然后转换成16进制字符；

3.      获取hCode的5~8位，然后转换成16进制字符；

4.      使用这两个16进制的字符生成目录链。例如低4位字符为“5”

这种算法的好处是，在uploads目录下最多生成16个目录，而每个目录下最多再生成16个目录，即256个目录，所有上传的文件都放到这256个目录下。如果每个目录上限为1000个文件，那么一共可以保存256000个文件。

例如上传文件名称为：新建 文本文档.txt，那么把“新建 文本文档.txt”的哈希码获取到，再获取哈希码的低4位，和5~8位。假如低4位为：9，5~8位为1，那么文件的保存路径为uploads/9/1/。

    int hCode = name.hashCode();//获取文件名的hashCode

    //获取hCode的低4位，并转换成16进制字符串

    String dir1 = Integer.toHexString(hCode & 0xF);

    //获取hCode的低5~8位，并转换成16进制字符串

    String dir2 = Integer.toHexString(hCode >>> 4 & 0xF);

    //与文件保存目录连接成完整路径

    savepath = savepath + "/" + dir1 + "/" + dir2;

    //因为这个路径可能不存在，所以创建成File对象，再创建目录链，确保目录在保存文件之前已经存在

    new File(savepath).mkdirs();

6　上传的单个文件的大小限制

限制上传文件的大小很简单，ServletFileUpload类的setFileSizeMax(long)就可以了。参数就是上传文件的上限字节数，例如servletFileUpload.setFileSizeMax(1024*10)表示上限为10KB。

一旦上传的文件超出了上限，那么就会抛出FileUploadBase.FileSizeLimitExceededException异常。我们可以在Servlet中获取这个异常，然后向页面输出“上传的文件超出限制”。

7　上传文件的总大小限制

上传文件的表单中可能允许上传多个文件。

有时我们需要限制一个请求的大小。也就是说这个请求的最大字节数（所有表单项之和）！实现这一功能也很简单，只需要调用ServletFileUpload类的setSizeMax(long)方法即可。

例如fileUpload.setSizeMax(1024 * 10);，显示整个请求的上限为10KB。当请求大小超出10KB时，ServletFileUpload类的parseRequest()方法会抛出FileUploadBase.SizeLimitExceededException异常

8　缓存大小与临时目录

大家想一想，如果我上传一个蓝光电影，先把电影保存到内存中，然后再通过内存copy到服务器硬盘上，那么你的内存能吃的消么？

所以fileupload组件不可能把文件都保存在内存中，fileupload会判断文件大小是否超出10KB，如果是那么就把文件保存到硬盘上，如果没有超出，那么就保存在内存中。

　　10KB是fileupload默认的值，我们可以来设置它。

　　当文件保存到硬盘时，fileupload是把文件保存到系统临时目录，当然你也可以去设置临时目录。

像这样，fileItem.write(path(savepath, name));