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
(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
上傳包含1W個文件的文件夾，正常
大型文件續傳功能正常 。
文件批量上傳正常
服務器中已經根據日期+GUID生成了目錄
數據庫中也有記錄
后端代碼邏輯大部分是相同的，目前能夠支持MySQL,Oracle,SQL。在使用前需要配置一下數據庫，可以參考我寫的這篇文章：http://blog.ncmem.com/wordpress/2019/08/12/java-http%E5%A4%A7%E6%96%87%E4%BB%B6%E6%96%AD%E7%82%B9%E7%BB%AD%E4%BC%A0%E4%B8%8A%E4%BC%A0/
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