JavaEE系列之（二）commons-fileupload实现文件上传、下载

一、文件上传概述

实现Web开发中的文件上传功能，需要两步操作：
1、在Web页面中添加上传输入项

<form action="#" method="post" enctype="multipart/form-data">
<input type="file" name="filename1"/><br>
<input type="file" name="filename2"/><br>
<input type="submit" value="上传"/>
<form>
<!-- 1、表单方式必须是post
2、必须设置encType属性为 multipart/form-data.设置该值后，浏览器在上传文件时，将会把文件数据附带在http请求消息体中，
并使用MIME协议对上传的文件进行描述，以方便接收方对上传数据进行解析和处理。
3、必须要设置input的name属性，否则浏览器将不会发送上传文件的数据。
-->

2、在Servlet中读取文件上传数据，并保存到服务器硬盘

Request对象提供了一个getInputStream方法，通过这个方法可以读取到客户端提交过来的数据。但由于用户可能会同时上传多个文件，在Servlet端编程直接读取上传数据，并分别解析出相应的文件数据是一项非常麻烦的工作。
比如下面是截取的浏览器上传文件时发送的请求的HTTP协议中的部分内容：

Accept-Language: zh-Hans-CN,zh-Hans;q=0.5
Content-Type: multipart/form-data; boundary=---------------------------7dfa01d1908a4
UA-CPU: AMD64
Accept-Encoding: gzip, deflate
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.2; Win64; x64; Trident/7.0; rv:11.0) like Gecko
Content-Length: 653
Host: localhost:8080
Connection: Keep-Alive
Pragma: no-cache
Cookie: JSESSIONID=11CEFF8E271AB62CE676B5A87B746B5F
-----------------------------7dfa01d1908a4
Content-Disposition: form-data; name="username"
zhangsan
-----------------------------7dfa01d1908a4
Content-Disposition: form-data; name="userpass"
1234
-----------------------------7dfa01d1908a4
Content-Disposition: form-data; name="filename1"; filename="C:\Users\ASUS\Desktop\upload.txt"
Content-Type: text/plain
this is first file content!
-----------------------------7dfa01d1908a4
Content-Disposition: form-data; name="filename1"; filename="C:\Users\ASUS\Desktop\upload2.txt"
Content-Type: text/plain
this is Second file content!
hello
-----------------------------7dfa01d1908a4--

从上面的数据中也可以看出，如果自己手工的去分割读取数据很难写出健壮稳定的程序。所以，为方便用户处理上传数据，Apache开源组织提供了一个用来处理表单文件上传的一个开源组件(Commons-fileupload),该组件性能优异，并且其API使用极其简单，可以让开发人员轻松实现web文件上传功能，因此在web开发中实现文件上传功能，通常使用Commons-fileupload组件实现。

需要导入两个jar包：Commons-fileupload、commons-io

response.setContentType("text/html;charset=utf-8");//设置响应编码
request.setCharacterEncoding("utf-8");
PrintWriter writer = response.getWriter();//获取响应输出流

ServletInputStream inputStream = request.getInputStream();//获取请求输入流

/*
* 1、创建DiskFileItemFactory对象，设置缓冲区大小和临时文件目录
*    该类有两个构造方法一个是无参的构造方法，
*    另一个是带两个参数的构造方法
* @param  int sizeThreshold,该参数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
* @param  java.io.File repository,该参数指定临时文件目录，默认值为System.getProperty("java.io.tmpdir");
*
*    如果使用了无参的构造方法，则使用setSizeThreshold(int sizeThreshold),setRepository(java.io.File repository)
*    方法手动进行设置
*/
DiskFileItemFactory factory = new DiskFileItemFactory();

int sizeThreshold=1024*1024;
factory.setSizeThreshold(sizeThreshold);

File repository = new File(request.getSession().getServletContext().getRealPath("temp"));
//        System.out.println(request.getSession().getServletContext().getRealPath("temp"));
//        System.out.println(request.getRealPath("temp"));
factory.setRepository(repository);

/*
* 2、使用DiskFileItemFactory对象创建ServletFileUpload对象，并设置上传文件的大小
*
*    ServletFileUpload对象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
*    该对象的常用方法有：
*           boolean isMultipartContent(request);判断上传表单是否为multipart/form-data类型
*           List parseRequest(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
*           void setFileSizeMax(long filesizeMax);设置单个上传文件的最大值
*           void setSizeMax(long sizeMax);设置上传温江总量的最大值
*           void setHeaderEncoding();设置编码格式，解决上传文件名乱码问题
*/
ServletFileUpload upload = new ServletFileUpload(factory);

upload.setHeaderEncoding("utf-8");//设置编码格式，解决上传文件名乱码问题
/*
* 3、调用ServletFileUpload.parseRequest方法解析request对象,得到一个保存了所有上传内容的List对象
*/
List<FileItem> parseRequest=null;
try {
parseRequest = upload.parseRequest(request);
} catch (FileUploadException e) {
e.printStackTrace();
}
/*
* 4、对list进行迭代，每迭代一个FileItem对象，调用其isFormField方法判断是否是文件上传
*    true表示是普通表单字段，则调用getFieldName、getString方法得到字段名和字段值
*    false为上传文件，则调用getInputStream方法得到数据输入流，从而读取上传数据
*
*    FileItem用来表示文件上传表单中的一个上传文件对象或者普通的表单对象
*    该对象常用方法有：
*         boolean isFormField();判断FileItem是一个文件上传对象还是普通表单对象
*         true表示是普通表单字段，
*                 则调用getFieldName、getString方法得到字段名和字段值
*         false为上传文件，
*                 则调用getName()获得上传文件的文件名，注意：有些浏览器会携带客户端路径，需要自己减除
*                 调用getInputStream()方法得到数据输入流，从而读取上传数据
*                 delete(); 表示在关闭FileItem输入流后，删除临时文件。
*/

for (FileItem fileItem : parseRequest) {
if (fileItem.isFormField()) {//表示普通字段
if ("username".equals(fileItem.getFieldName())) {
String username = fileItem.getString();
writer.write("您的用户名："+username+"<br>");
}
if ("userpass".equals(fileItem.getFieldName())) {
String userpass = fileItem.getString();
writer.write("您的密码："+userpass+"<br>");
}

}else {//表示是上传的文件
//不同浏览器上传的文件可能带有路径名，需要自己切割
String clientName = fileItem.getName();
String filename = "";
if (clientName.contains("\\")) {//如果包含"\"表示是一个带路径的名字,则截取最后的文件名
filename = clientName.substring(clientName.lastIndexOf("\\")).substring(1);
}else {
filename = clientName;
}

UUID randomUUID = UUID.randomUUID();//生成一个128位长的全球唯一标识

filename = randomUUID.toString()+filename;

/*
* 设计一个目录生成算法，如果所用用户上传的文件总数是亿数量级的或更多，放在同一个目录下回导致文件索引非常慢，
* 所以，设计一个目录结构来分散存放文件是非常有必要，且合理的
* 将UUID取哈希算法，散列到更小的范围，
* 将UUID的hashcode转换为一个8位的8进制字符串，
* 从这个字符串的第一位开始，每一个字符代表一级目录，这样就构建了一个八级目录，每一级目录中最多有16个子目录
* 这无论对于服务器还是操作系统都是非常高效的目录结构
*/
int hashUUID =randomUUID.hashCode();
String hexUUID = Integer.toHexString(hashUUID);
//System.out.println(hexUUID);
//获取将上传的文件存存储在哪个文件夹下的绝对路径
String filepath=request.getSession().getServletContext().getRealPath("upload");
for (char c : hexUUID.toCharArray()) {
filepath = filepath+"/"+c;
}
//如果目录不存在就生成八级目录
File filepathFile = new File(filepath);
if (!filepathFile.exists()) {
filepathFile.mkdirs();
}
//从Request输入流中读取文件，并写入到服务器
InputStream inputStream2 = fileItem.getInputStream();
//在服务器端创建文件
File file  = new File(filepath+"/"+filename);
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(file));

byte[] buffer = new byte[10*1024];
int len = 0;
while ((len= inputStream2.read(buffer, 0, 10*1024))!=-1) {
bos.write(buffer, 0, len);
}
writer.write("您上传文件"+clientName+"成功<br>");
//关闭资源
bos.close();
inputStream2.close();
}
}
//注意Eclipse的上传的文件是保存在项目的运行目录，而不是workspace中的工程目录里。

二、文件上传需要特别注意的问题：(这些问题在上面的代码中都提供了简单的解决)

1、文件存放的位置
为保证服务器的安全，上传文件应保存在应用程序的WEB-INF目录下，或者不受WEB服务器管理的目录，如果用户上传一个带有可执行代码的文件，如jsp文件，根据拼接访问路径去访问的话，可以在服务器端做任何事情。
2、为防止多用户上传形同文件名的文件，而导致文件覆盖的情况发生，文件上传程序应保证上传文件具有唯一文件名。
使用UUID + 用户上传文件名的方式重命名
关于UUID:
UUID(Universally Unique Identifier)全局唯一标识符,是指在一台机器上生成的数字，它保证对在同一时空中的所有机器都是唯一的。按照开放软件基金会(OSF)制定的标准计算，用到了以太网卡地址、纳秒级时间、芯片ID码和许多可能的数字。由以下几部分的组合：当前日期和时间(UUID的第一个部分与时间有关，如果你在生成一个UUID之后，过几秒又生成一个UUID，则第一个部分不同，其余相同)，时钟序列，全局唯一的IEEE机器识别号（如果有网卡，从网卡获得，没有网卡以其他方式获得），UUID的唯一缺陷在于生成的结果串会比较长。
是一个128位长的数字，一般用16进制表示。算法的核心思想是结合机器的网卡、当地时间、一个随即数来生成GUID。从理论上讲，如果一台机器每秒产生10000000个GUID，则可以保证（概率意义上）3240年不重复。
从JDK1.5开始,生成UUID变成了一件简单的事,以为JDK实现了UUID:

java.util.UUID,直接调用即可.
UUID uuid  =  UUID.randomUUID();
String s = UUID.randomUUID().toString();//用来生成数据库的主键id非常不错。。

UUID是由一个十六位的数字组成,表现出来的形式例如
550E8400-E29B-11D4-A716-446655440000

3、为防止单个目录下文件过多，影响文件读写速度，处理上传文件的程序应该应根据可能的上传总量，选择合适的目录结构生成算法，将上传文件分散存储。如使用hashcode方法构建多级目录。

4、如果不同用户都上传了相同的文件，那么在服务器端没有必要存储同一个文件的很多分拷贝，这样很浪费资源，应该设计算法解决这种重复文件的问题。
5、JSP技术原理自动实现了多线程。所以开发者不需要考虑上传文件的多线程操作

三、文件下载

<%
ArrayList<String> fileNames = new ArrayList<String>();
fileNames.add("file/aa.txt");
fileNames.add("file/bb.jpg");
for(String fileName : fileNames) {
%>

<form action="DownloadServlet" method="get">
<input type="hidden" name="fileName" value="<%=fileName %>" />
<input type="submit" value="下载:<%=fileName %>" />
</form>
<%
}
%>

request.setCharacterEncoding("utf-8");

String filename = request.getParameter("fileName");

String urlname = URLEncoder.encode(filename, "utf-8");//防止文件名中有中文乱码
response.setHeader("Content-Disposition","attachment;filename="+urlname);

FileInputStream fis = new FileInputStream(new File(request.getSession().getServletContext().getRealPath(filename)));
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis);
ServletOutputStream sos = response.getOutputStream();

byte[] buffer = new byte[1024];
int len=0;
while((len=bis.read(buffer, 0, 1024))!=-1){
sos.write(buffer, 0, len);
}
bis.close();
fis.close();

四、在SSH中使用smartUpload组件简化文件上传下载

来自为知笔记(Wiz)