文件上傳的三種模式-Java

本文轉載自查看原文 2016-07-08 13:32 53450 20.Java Web開發

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文件上傳的三種方式-Java

前言：因自己負責的項目(jetty內嵌啟動的SpringMvc)中需要實現文件上傳，而自己對java文件上傳這一塊未接觸過，且對 Http 協議較模糊，故這次采用漸進的方式來學習文件上傳的原理與實踐。該博客重在實踐。

一. Http協議原理簡介

    HTTP是一個屬於應用層的面向對象的協議，由於其簡捷、快速的方式，適用於分布式超媒體信息系統。它於1990年提出，經過幾年的使用與發展，得到不斷地完善和擴展。目前在WWW中使用的是HTTP/1.0的第六版，HTTP/1.1的規范化工作正在進行之中，而且HTTP-NG(Next Generation of HTTP)的建議已經提出。
    簡單來說，就是一個基於應用層的通信規范：雙方要進行通信，大家都要遵守一個規范，這個規范就是HTTP協議。

 1.特點：
  (1)支持客戶/服務器模式。
  (2)簡單快速：客戶向服務器請求服務時，只需傳送請求方法和路徑。請求方法常用的有GET、HEAD、POST。每種方法規定了客戶與服務器聯系的類型不同。由於HTTP協議簡單，使得HTTP服務器的程序規模小，因而通信速度很快。
  (3)靈活：HTTP允許傳輸任意類型的數據對象。正在傳輸的類型由Content-Type加以標記。
  (4)無連接：無連接的含義是限制每次連接只處理一個請求。服務器處理完客戶的請求，並收到客戶的應答后，即斷開連接。采用這種方式可以節省傳輸時間。
  (5)無狀態：HTTP協議是無狀態協議。無狀態是指協議對於事務處理沒有記憶能力。缺少狀態意味着如果后續處理需要前面的信息，則它必須重傳，這樣可能導致每次連接傳送的數據量增大。另一方面，在服務器不需要先前信息時它的應答就較快。
  注意：其中(4)(5)是面試中常用的面試題。雖然HTTP協議（應用層）是無連接，無狀態的，但其所依賴的TCP協議（傳輸層）卻是常連接、有狀態的，而TCP協議（傳輸層）又依賴於IP協議（網絡層）。

 2.HTTP消息的結構
 (1)Request 消息分為3部分，第一部分叫請求行， 第二部分叫http header消息頭, 第三部分是body正文，header和body之間有個空行， 結構如下圖

 (2)Response消息的結構， 和Request消息的結構基本一樣。 同樣也分為三部分，第一部分叫request line狀態行， 第二部分叫request header消息體，第三部分是body正文， header和body之間也有個空行，  結構如下圖

下面是使用Fiddler捕捉請求baidu的Request消息機構和Response消息機構：

因為沒有輸入任何表單信息，故request的消息正文為空，大家可以找一個登錄的頁面試試看。
先到這里，HTTP協議的知識網上很豐富，在這里就不再熬述了。

二. 文件上傳的三種實現

1. Jsp/servlet 實現文件上傳
 這是最常見也是最簡單的方式

 (1)實現文件上傳的Jsp頁面

<html>
<head>
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8" />
</head>
<body>
    <h2>File upload demo</h2>
    <form action="fileload"  method="post" enctype="multipart/form-data">
        <input type="file" name="filename" size="45"><br>
        <input type="submit" name="submit" value="submit">
    </form>
</body>
</html>


 (2)負責接文件的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();
                // 給新文件拼上時間毫秒，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) { // 每次讀取1KB，直至讀完
                    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，推薦采用servlet3.0注解的方式更方便

<servlet>
    <servlet-name>FileLoadServlet</servlet-name>
    <servlet-class>com.juxinli.servlet.FileLoadServlet</servlet-class>
</servlet>
<servlet-mapping>
    <servlet-name>FileLoadServlet</servlet-name>
    <url-pattern>/fileload</url-pattern>
</servlet-mapping>

 
(3)運行效果

點擊"submit"

頁面轉向文件上傳成功的頁面，再去C盤看看，發現多了一個文件：file-1433417127748.txt，這個就是剛上傳的文件

我們打開看看，發現和原來的文本有些不一樣

結合前面講的HTTP協議的消息結構，不難發現這些文本就是去掉"請求頭"后的"Request消息體"。所以，如果要得到與上傳文件一致的文本，還需要一些字符串操作，這些就留給大家了。
另外，大家可以試試一個Jsp頁面上傳多個文件，會有不一樣的精彩哦o(∩_∩)o ，不解釋。

2. 模擬Post請求/servlet 實現文件上傳 
剛才我們是使用Jsp頁面來上傳文件，假如客戶端不是webapp項目呢，顯然剛才的那種方式有些捉襟見襯了。
這里我們換種思路，既然頁面上通過點擊可以實現文件上傳，為何不能通過HttpClient來模擬瀏覽器發送上傳文件的請求呢。關於HttpClient ,大家可以自己去了解。

 (1)還是這個項目，啟動servlet服務

 (2)模擬請求的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 "參數不合法";
        }
        if (!file.exists()) {
            return "要上傳的文件名不存在";
        }
        
        PostMethod postMethod = new PostMethod(url);
        
        try {            
            // FilePart：用來上傳文件的類,file即要上傳的文件
            FilePart fp = new FilePart("file", file);
            Part[] parts = { fp };

            // 對於MIME類型的請求，httpclient建議全用MulitPartRequestEntity進行包裝
            MultipartRequestEntity mre = new MultipartRequestEntity(parts, postMethod.getParams());
            postMethod.setRequestEntity(mre);
            
            HttpClient client = new HttpClient();
            // 由於要上傳的文件可能比較大 , 因此在此設置最大的連接超時時間
            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("上傳文件異常", e);
        } finally {
            // 釋放連接
            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中運行FileLoadClient程序來發送請求，運行結果：

<html><head>  <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8" /></head><body><h2>File upload success</h2><a href="index.jsp">return</a></body></html>

打印了：文件上傳成功的succ.jsp頁面



有沒有發現什么，是不是和前面Jsp頁面上傳的結果類似？對的，還是去掉"請求頭"后的"Request消息體"。  
這種方式也很簡單，負責接收文件的FileUploadServlet沒有變，只要在客戶端把文件讀取到流中，然后模擬請求servlet就行了。

 3.模擬Post請求/Controller（SpringMvc）實現文件上傳 
 終於到第三種方式了，主要難點在於搭建maven+jetty+springmvc環境，接收文件的service和模擬請求的客戶端 和上面相似。

 (1)模擬請求的FileLoadClient未變

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 "參數不合法";
        }
        if (!file.exists()) {
            return "要上傳的文件名不存在";
        }
        
        PostMethod postMethod = new PostMethod(url);        
        try {            
            // FilePart：用來上傳文件的類,file即要上傳的文件
            FilePart fp = new FilePart("file", file);
            Part[] parts = { fp };

            // 對於MIME類型的請求，httpclient建議全用MulitPartRequestEntity進行包裝
            MultipartRequestEntity mre = new MultipartRequestEntity(parts, postMethod.getParams());
            postMethod.setRequestEntity(mre);
            
            HttpClient client = new HttpClient();
            // 由於要上傳的文件可能比較大 , 因此在此設置最大的連接超時時間
            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("上傳文件異常", e);
        } finally {
            // 釋放連接
            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換為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();
                // 給新文件拼上時間毫秒，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) { // 每次讀取1KB，直至讀完
                    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)啟動jetty的核心代碼，在Eclipse里面右鍵可以啟動，也可以把項目打成jar報啟動

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";

    /*
     * 創建 Jetty Server，指定其端口、web目錄、根目錄、web路徑
     * @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();
        //設置在JVM退出時關閉Jetty的鈎子
        //這樣就可以在整個功能測試時啟動一次Jetty,然后讓它在JVM退出時自動關閉
        server.setStopAtShutdown(true);
        
        ServerConnector connector = new ServerConnector(server); 
        connector.setPort(port); 
        //解決Windows下重復啟動Jetty不報告端口沖突的問題
        //在Windows下有個Windows + Sun的connector實現的問題,reuseAddress=true時重復啟動同一個端口的Jetty不會報錯
        //所以必須設為false,代價是若上次退出不干凈(比如有TIME_WAIT),會導致新的Jetty不能啟動,但權衡之下還是應該設為False
        connector.setReuseAddress(false);
        server.setConnectors(new Connector[]{connector});
        
        WebAppContext webContext = new WebAppContext(webApp, contextPath);
        webContext.setDescriptor(descriptor);
        // 設置webapp的位置
        webContext.setResourceBase(webApp);
        webContext.setClassLoader(Thread.currentThread().getContextClassLoader());
                
        server.setHandler(webContext);        
        return server;
    }
    
    /**
     * 啟動jetty服務 
     */
    public void startJetty() {
        final Server server = Launcher.createServer(PORT, WEBAPP, CONTEXTPATH, DESCRIPTOR);
        
        try {
            server.start();
            server.join();            
        } catch (Exception e) {
            logger.warn("啟動 jetty server 失敗", e);
            System.exit(-1);
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) {        
        (new Launcher()).startJetty();
        // jetty 啟動后的測試url
        // http://localhost:8080/fileupload/hello
    }    
}

springMvc的配置不貼了，大家可以下載源碼下來看。


 (4)運行效果
運行 Launcher 后可以訪問http://localhost:8080/fileupload/hello 查看jetty+springMvc啟動是否正常

運行 FileLoadClient后打印的日志：

說明文件上傳成功

附源碼下載：
jsp_upload-servlet項目： (1).Jsp/servlet 實現文件上傳  (2).模擬Post請求/servlet 實現文件上傳 
jetty_upload-springmvc項目： (3).模擬Post請求/Controller（SpringMvc）實現文件上傳

csdn下載地址： 文件上傳的三種方式-Java

GitHub下載地址： 
https://github.com/leonzm/jsp_upload-servlet.git 
https://github.com/leonzm/jetty_upload-springmvc.git

 時間比較倉促，可能有不對或者不完善的地方，大家可以提出來一起學習。

參考&引用：

淺析HTTP協議： http://www.cnblogs.com/gpcuster/archive/2009/05/25/1488749.html 
HTTP協議詳解： http://blog.csdn.net/gueter/article/details/1524447
HTTP 協議詳解： http://kb.cnblogs.com/page/130970/
HttpClient學習整理： http://www.cnblogs.com/ITtangtang/p/3968093.html 
TCP/IP、Http、Socket的區別： http://jingyan.baidu.com/article/08b6a591e07ecc14a80922f1.html 
Spring MVC 教程,快速入門,深入分析： http://yinny.iteye.com/blog/1926799
jetty啟動以及嵌入式啟動：http://yinny.iteye.com/blog/1926799
啟動jetty方式： http://hbiao68.iteye.com/blog/2111007
Jetty較實用引導程序： http://www.xuebuyuan.com/1400368.html

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