JavaWeb之文件上传、下载

时间：2016-12-17 18:07

——文件上传概述

上传不能使用BaseServlet

1、文件上传的作用
    例如网络硬盘，就是用来上传和下载文件的。

2、文件上传对表单的限制
    1）必须使用表单，而不能是超链接
    2）表单的method必须是POST，而不能是GET
    3）表单的enctype必须是multipart/form-data
    4）在表单中添加type="file"，即<input type="file" name="" />

    <form action="xxx" method="post" enctype="multipart/form-data">
        用户名：<input type="text" name="username" /><br/>
        照    片：<input type="file" name="photo" /><br/>
        <input type="submit" value="上传" />
    </form>

3、文件上传对Servlet的限制
    1）当表单为enctype="multipart/form-data"时，不能使用request.getParameter()方法，该方法永远返回null。
    2）使用ServletInputStream  request.getInputStream()来获取完整的请求体。

4、多部件表单结构
    1）分割出多个部件，即一个表单项生成一个部件。
    2）一个部件中会自己包含请求头和空行以及请求体。
    3）普通表单项：
        >   一个头：
            *   Content-Disposition，包含name="xxx"，即表单项名称。
        >   体就是表单项的值。
    4）文件表单项：
        >   两个头：
            *   Content-Disposition，包含name="xxx"，即表单项名称，还有一个filename="xxx"，表示上传文件的名称。
            *   Content-Type：它是上传文件的MIME类型，例如：image/jpeg，表示上传的是图片。
        >   体就是上传文件的内容。



——commons-fileupload

    *   commins-fileupload.jar
    *   依赖包：commons-io.jar

这个组件会解析request中的上传数据，解析后的结果是一个表单项数据封装到一个FileItem对象中，只需要调用FIleItem对象的方法即可。（多个表单项会封装多个FileItem，即List<FileItem>）

1、上传三个步骤

相关类：
    *   工厂类：DiskFileItemFactory
    *   解析器：ServletFileUpload
    *   表单项：FileItem（该类对应一个表单项）

    1）创建工厂：
        DiskFileItemFactory factory = new DiskFileItemFactory();

    2）创建解析器：
        ServletFileUpload sfu = new ServletFileUpload(factory);

    3）使用解析器来解析request，得到FileItem集合：
        List<FileItem> fileItemList = sfu.parseRequest(request);

2、FileItem类

普通表单项相关方法：

    *   boolean isFormField()
        是否为普通表单项。
        true为普通表单项。
        false为文件表单项。

    *   String getFieldName()
        返回当前表单项的名称。

    *   String getString(String charset)
        通过指定编码获取表单项的值。
        该方法不适用于文件表单项。
        必须指定编码。 

文件表单项相关方法：

    *   String getName()
        返回上传的文件名称。

    *   long getSize()
        返回上传文件的字节数。

     *   String getContentType()
        获取MIME类型。

    *   InputStream getInputStream()
        返回上传文件对应的输入流。

    *   void write(File file)
        将上传的文件写入指定文件中。
        如果file已存在，则会替换目标文件，如果file不存在，则会创建该文件。

——文件上传简单示例

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com.wyc.servlet.UploadServlet

import java.io.File;

import java.io.IOException;

import java.util.List;

 

import javax.servlet.ServletException;

import javax.servlet.http.HttpServlet;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

 

import org.apache.commons.fileupload.FileItem;

import org.apache.commons.fileupload.disk.DiskFileItemFactory;

import org.apache.commons.fileupload.servlet.ServletFileUpload;

 

public class Upload2Servlet extends HttpServlet {

 

    public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {

        request.setCharacterEncoding("utf-8");

        response.setContentType("text/html;charset=utf-8");

 

        /*

         * 上传三步

         * 1、得到工厂

         * 2、通过工厂创建解析器

         * 3、解析request，得到FileItem集合

         * 4、遍历FileItem集合，遍历其API完成文件的保存

         */

        DiskFileItemFactory factory = new DiskFileItemFactory();

        ServletFileUpload sfu = new ServletFileUpload(factory);

        try {

            List<FileItem> fileItemList = sfu.parseRequest(request);

            for(FileItem f : fileItemList){

                if(f.isFormField()){

                    System.out.println("普通表单项：" + f.getFieldName() + "=" + f.getString("utf-8"));

                } else {

                    System.out.println("文件表单项：");

                    // 获取文件MIME类型

                    String mime = f.getContentType();

                    System.out.println("Content-Type：" + mime);

                    // 获取文件大小（字节数）

                    long size = f.getSize();

System.out.println("文件大小：" + size);

                    // 获取文件名

                    String fileName = f.getName();

                    System.out.println("文件名称：" + fileName);

 

                    // 保存文件

                    String filePath = request.getServletContext().getRealPath("") + "/file/" + fileName;

                    File destFile = new File(filePath);

                    f.write(destFile);

                }

            }

        } catch (Exception e) {

            throw new RuntimeException(e);

        }

    }

}

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

form.jsp

<body>

    <h1>上传</h1>

    <form action="<c:url value='/Upload2Servlet'/>" method="post" enctype="multipart/form-data">

        用户名：<input type="text" name="username" value="张三" /><br/>

        照    片：<input type="file" name="photo" /><br/>

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

    </form>

</body>

===============================================================================

——文件上传细节

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JSP文件，然后用户再通过浏览器去访问这个JSP文件，那么服务器就会执行JSP文件中的内容，如果在JSP文件中有如下语句：Runtime.getRuntime().exec("shutdown -s -t 1");.........

    通常我们会在WEB-INF目录下创建一个upload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，例如在项目中有如下语句：
        ServletContext servletContext = this.getServletContext();
        String uploadPath = servletContext.getRealPath("/WEB-INF/uploads");
    其中uploadPath为：G:\tomcat\webapps\FileDemo\WEB-INF\uploads

2、文件名称（完整路径）
    上传的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，而在其他浏览器获取的上传文件名称只是文件名称而已，浏览器差异的问题还需要处理一下。
    例如：C:\file\哈哈.jpg
    可以通过分割字符串来获取文件名。
    int index = fileName.lastIndexOf("\\");
    if(index != -1)
        fileName = fileName.substring(index+1);

3、处理文件名称乱码和普通表单项乱码
    当上传的文件名称中包含中文时，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("utf-8");
        fileUpload.setHeaderEncoding(String charset);    // 这种方式的优先级高于前一种。
    commons-fileupload内部会调用request.getCharacterEncoding();来指定编码。

    上传文件的文件内容中包含中文：
        通常我们不需要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，原文件是什么样子，保存到服务器之后还是什么样子。
        如果想要在控制台显示上传文件的内容，那么可以使用fileItem.getString(String encoding)来使用指定编码处理字符串。

        文本内容和普通表单项内容都是用FileItem类的getString(String encoding)来处理编码。

4、文件重名问题
        应该为每个文件名添加前缀名称，这个前缀要保证不能重复，可以使用UUID。
            fileName = CommonUtils.getUuid() + "_" + fileName;

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5、一个目录不能存放过多文件（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，如果再多，那么打开目录时就会很“卡”。
    也就是说，我们需要把上传的文件存放到不同的目录中，但是也不能为每个上传的文件都新建一个目录，这样会导致目录过多，所以我们应该采用某种算法来“打散”存放文件的目录。
    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：
        例如abc.txt，那么可以把文件保存到a目录下，如果a目录不存在，则创建a目录。
        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情况。

    哈希打散算法：
        *   通过文件名称得到一个int值，即调用hashCode()获取哈希值。
        *   将int值转换成16进制。
        *   获取16进制的前两位用来生成目录，目录为两层：例如1B2C3D4E5F，使用/1/B/ 来保存文件。
        该存储方式非常不直观，一般会将文件存放的目录保存起来，以后访问下载时可以直接获取。

import java.io.File;

import java.io.IOException;

import java.util.List;

 

import javax.servlet.ServletException;

import javax.servlet.http.HttpServlet;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

 

import org.apache.commons.fileupload.FileItem;

import org.apache.commons.fileupload.disk.DiskFileItemFactory;

import org.apache.commons.fileupload.servlet.ServletFileUpload;

 

import com.wyc.bean.CommonUtils;

 

public class Upload3Servlet extends HttpServlet {

 

    public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {

        request.setCharacterEncoding("utf-8");

        response.setContentType("text/html;charset=utf-8");

        /*

         * 上传三步

         */

        // 得到工厂

        DiskFileItemFactory factory = new DiskFileItemFactory();

 

        // 得到解析器

        ServletFileUpload fileUpload = new ServletFileUpload(factory);

 

        // 解析request

        try {

            List<FileItem> fileItemList = fileUpload.parseRequest(request);

 

            // 判断表单项

            for(FileItem f : fileItemList){

                if(f.isFormField()){

                    System.out.println(f.getFieldName() + "=" + f.getSize());

                } else {

                    /*

                     * 1、得到文件保存的根路径，在此路径下创建多级目录

                     */

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

                    /*

                     * 2、生成二级目录

                     *   1）得到文件名称

                     *   2）得到hashCode

                     *   3）转成16进制

                     *   4）获取前两个字符用来生成目录

                     */

 

                    /*

                     * 获取文件名称，并处理文件名的绝对路径问题

                     */

                    String fileName = f.getName();

                    int index = fileName.lastIndexOf("\\");

                    if(index != -1){

                        fileName = fileName.substring(index + 1);

                    }

 

                    /*

                     * 处理文件重名问题，给文件名称添加UUID前缀

                     */

                    String saveName = CommonUtils.getUuid() + "_" + fileName;

 

                    /*

                     * 得到hashCode，并转换成16进制

                     */

                    int hashCode = fileName.hashCode();

                    String hexCode = Integer.toHexString(hashCode);

 

                    /*

                     * 获取hexCode的前两个字符，与根路径连接在一起，生成一个完整的路径

                     * 将此抽象路径传递给File类的构造方法

                     */

                    File dirFile = new File(realPath, hexCode.charAt(0) + "/" + hexCode.charAt(1));

 

                    /*

                     * 创建目录

                     * mkdirs()：创建此抽象路径名指定的目录，包括所有必需但不存在的父目录。

                     */

                     dirFile.mkdirs();

 

                    /*

                     * 创建目标文件

                     * 根据parent抽象路径名和child路径名字符串创建一个新 File 实例。

                     */

                    File destFile = new File(dirFile, saveName);

 

                    /*

                     * 写入硬盘（保存）

                     */

                    f.write(destFile);

                }

            }

        } catch (Exception e) {

            throw new RuntimeException(e);

        }

    }

}

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6、上传的单个文件、整个表单的大小限制
    限制上传文件的大小很简单，ServletFileUpload类的setFileSizeMax(long)就可以实现了，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。
    该方法一定要在parseRequest()方法之前调用。
    一旦上传的文件大小超出了上限，那么就会在执行parseRequest()方法时抛出FileUploadBase.FileSizeLimitExceededException异常。
    我们可以在Servlet中获取这个异常，然后想页面输出“上传的文件大小超出限制”。

    限制整个表单的大小：
        fileUpload.setSizeMax(long size);
    该方法必须在parseRequest()方法之前调用。
    如果大小超出限制，会抛出FileUploadBase.SizeLimitExceededException异常。

public class Upload4Servlet extends HttpServlet {

 

    public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {

        request.setCharacterEncoding("utf-8");

        response.setContentType("text/html;charset=utf-8");

 

        DiskFileItemFactory factory = new DiskFileItemFactory();

        ServletFileUpload fileUpload = new ServletFileUpload(factory);
 

        // 限制单个文件大小为10M

        fileUpload.setFileSizeMax(1024 * 10000);
 

        // 限制整个表单大小不能超过100M

        fileUpload.setSizeMax(1024 * 100000);

 

        List<FileItem> fileItemList;

        try {

            fileItemList = fileUpload.parseRequest(request);

            FileItem f = fileItemList.get(1);

        } catch (FileUploadException e) {

            if (e instanceof FileUploadBase.FileSizeLimitExceededException)

                throw new RuntimeException("上传单个文件大小超出限制");

            else if (e instanceof FileUploadBase.SizeLimitExceededException)

                throw new RuntimeException("表单大小超出限制");

        }

    }

}

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7、设置缓存大小与临时目录
    *   缓存大小：
            默认为10kb，当上传文件超出缓存大小时，先将文件保存到硬盘，当文件上传完毕后，再将文件保存。
    *   临时目录：
            缓存的保存目录。

    *   可以通过DiskFileItemFactory的构造方法来指定缓存大小和临时目录
            DiskFileItemFactory(int sizeThreshold, File repository)
                >   默认的临时目录为：System.getProperty("java.io.tmpdir");，打印后：G:\apache-tomcat-7.0.72\temp
                >   例如：new DiskFileItemFactory(1024 * 10, new File("F:/temp"));

public class Upload5Servlet extends HttpServlet {

    public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
 

        request.setCharacterEncoding("utf-8");

        response.setContentType("text/html;charset=utf-8");

        // 打印默认临时目录 

        System.out.println(System.getProperty("java.io.tmpdir"));

 

        // 设置缓存大小与临时目录

        DiskFileItemFactory factory = new DiskFileItemFactory(1024 * 10, new File("F:/temp"));
 

        ServletFileUpload fileUpload = new ServletFileUpload(factory);

        try {

            List<FileItem> fileItemList = fileUpload.parseRequest(request);

            FileItem f = fileItemList.get(1);

            File file = new File("F:/temp/" + f.getName());

            f.write(file);

        } catch (Exception e) {

            throw new RuntimeException(e);

        }

    }

}
 

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——文件下载

被下载的资源必须放到WEB-INF目录下，然后通过Servlet完成下载。
在JSP页面中给出超链接，链接到DownloadServlet，并提供要下载的文件名称，然后在DownloadServlet获取文件的真实路径，然后把文件写入到response.getOutputStream()流中。

1、概述
    下载就是向客户端响应字节数据。
    之前响应的都是HTML的字符数据。
    其实就是把一个文件编程字节数组，使用response.getOutputStream()来将文件响应给浏览器。

2、下载的要求
    两个头、一个流
        *   Content-Type：表示传递给客户端文件的MIME类型。
            >   通过文件名称调用ServletContext的getMimeType()方法得到MIME类型。
        *   Content-Disposition：
            >   它的默认值为inline，表示在浏览器窗口中打开（当打不开时会弹框）。
            >   attachment;filename=xxx：表示类型为附件，并在弹框的界面中显示下载的文件名。
        *   流：要下载的文件数据。
            >   自己new 一个输入流即可，然后通过IOUtils完成流的数据写入。

——下载示例

import java.io.File;

import java.io.FileInputStream;

import java.io.IOException;

 

import javax.servlet.ServletException;

import javax.servlet.ServletOutputStream;

import javax.servlet.http.HttpServlet;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

 

import org.apache.commons.io.IOUtils;

 

public class DownloadServlet extends HttpServlet {

    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {

        request.setCharacterEncoding("utf-8");

        response.setContentType("text/html;charset=utf-8");

 

        /*

         * 准备两个头，一个流

         * 1、Content-Type

         * 2、Content-Disposition

         * 3、流：下载文件的数据

         */

 

        /*

         * 如何获取文件的MIME类型

         */

        String fileName = "F:/Acacia - Valder Fields.mp3";

        // 通过文件名获取文件MIME类型

        String contentType = this.getServletContext().getMimeType(fileName);

 

        String contentDisposition = "attachment;filename=Acacia - Valder Fields.mp3";

 

        // 设置响应头

        response.setHeader("Content-Type", contentType);

        response.setHeader("Content-Disposition", contentDisposition);

 

        // 获取绑定了客户端的响应流

        ServletOutputStream output = response.getOutputStream();

 

        // 获取要下载的文件

        FileInputStream input = new FileInputStream(new File("F:/Acacia - Valder Fields.mp3"));

 

        // 将输入流中的数据复制到输出流中

        IOUtils.copy(input, output);

 

        input.close();

    }

}

——DownloadUtils（下载文件名乱码问题）

显示在下载框中包含中文名称时，会出现乱码。
    *   FireFox，使用Base64编码。
    *   其他大部分浏览器，使用URL编码。

    通用方法：filename = new String(filename.getBytes("gbk"), "iso-8859-1");
    浏览器能读懂ISO-8859-1编码

public class DownloadServlet extends HttpServlet {

 

    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {

        request.setCharacterEncoding("utf-8");

        response.setContentType("text/html;charset=utf-8");

        /*

          * 准备两个头，一个流

          * 1、Content-Type

          * 2、Content-Disposition

          * 3、流：下载文件的数据

          */

 

        /*

          * 如何获取文件的MIME类型

          */

        String fileName = "F:/哈哈.mp3";

 

        // 解决乱码问题

        // String frameName = new String(fileName.substring(fileName.lastIndexOf("/") + 1).getBytes("GBK"), "ISO-8859-1");

 

        // 使用DownloadUtils解决乱码问题

        String frameName;

        try {

            frameName = fileNameEncoding("哈哈.mp3", request);

        } catch (Exception e) {

            throw new RuntimeException(e);

        }

 

        // 通过文件名获取文件MIME类型

        String contentType = this.getServletContext().getMimeType(fileName);

 

        String contentDisposition = "attachment;filename=" + frameName;

 

        // 设置响应头

        response.setHeader("Content-Type", contentType);

        response.setHeader("Content-Disposition", contentDisposition);

 

        // 获取绑定了客户端的响应流

        ServletOutputStream output = response.getOutputStream();

 

        // 获取要下载的文件

        FileInputStream input = new FileInputStream(new File("F:/哈哈.mp3"));

 

        // 将输入流中的数据复制到输出流中

        IOUtils.copy(input, output);

 

        input.close();

    }

    public static String fileNameEncoding(String fileName, HttpServletRequest request) throws Exception{

        String agent = request.getHeader("User-Agent");

        if(agent.contains("Firefox")){

            BASE64Encoder base64Encoder = new BASE64Encoder();

            fileName = "=?utf-8?B?" + base64Encoder.encode(fileName.getBytes("utf-8")) + "?=";

        } else if (agent.contains("<SIE")) {

            fileName = URLEncoder.encode(fileName, "utf-8");

        } else {

            fileName = URLEncoder.encode(fileName, "utf-8");

        }

        return fileName;

    }

}

注意：
    Base64Encoder并不属于JDK标准库范畴，但是又包含在了JDK中，解决方法：
        1、按照如下方法设置Eclipse导入%JAVA_HOME%\jre\lib目录下的rt.jar包即可，Project->Properties，选择Java Build Path设置项，再选择Libraries标签，Add External Jars添加%JAVA_HOME%\jre\lib\rt.jar就可以使用了。
 
        2、MyEclipse —— Preferences —— Java —— Compiler —— Errors/Warnings —— Deprecated and restricted API —— Forbidden reference(access rules): Ignore

——BASE64Encoder、BASE64Decoder

public void fun() throws Exception {

    // BASE64编码

    String s = "haha";

    BASE64Encoder encoder = new BASE64Encoder();

    s = encoder.encode(s.getBytes("utf-8"));

    System.out.println(s);

 

    // BASE64解码

    BASE64Decoder decoder = new BASE64Decoder();

    byte[] b = decoder.decodeBuffer(s);

    System.out.println(new String(b, "utf-8"));

}