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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

  1         response.setContentType("text/html;charset=utf-8");//设置响应编码   2         request.setCharacterEncoding("utf-8");   3         PrintWriter writer = response.getWriter();//获取响应输出流   4            5         ServletInputStream inputStream = request.getInputStream();//获取请求输入流   6            7         /*   8          * 1、创建DiskFileItemFactory对象，设置缓冲区大小和临时文件目录   9          *    该类有两个构造方法一个是无参的构造方法，  10          *    另一个是带两个参数的构造方法  11          * @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  12          * @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");  13          *   14          *    如果使用了无参的构造方法，则使用setSizeThreshold(int sizeThreshold),setRepository(java.io.File repository)  15          *    方法手动进行设置   16          */  17         DiskFileItemFactory factory = new DiskFileItemFactory();  18           19         int sizeThreshold=1024*1024;  20         factory.setSizeThreshold(sizeThreshold);  21           22         File repository = new File(request.getSession().getServletContext().getRealPath("temp"));  23 //        System.out.println(request.getSession().getServletContext().getRealPath("temp"));  24 //        System.out.println(request.getRealPath("temp"));  25         factory.setRepository(repository);  26           27         /*  28          * 2、使用DiskFileItemFactory对象创建ServletFileUpload对象，并设置上传文件的大小  29          *      30          *    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  31          *    该对象的常用方法有：  32          *           boolean isMultipartContent(request);判断上传表单是否为multipart/form-data类型  33          *           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  34          *           void setFileSizeMax(long filesizeMax);设置单个上传文件的最大值  35          *           void setSizeMax(long sizeMax);设置上传温江总量的最大值  36          *           void setHeaderEncoding();设置编码格式，解决上传文件名乱码问题  37          */  38         ServletFileUpload upload = new ServletFileUpload(factory);  39           40         upload.setHeaderEncoding("utf-8");//设置编码格式，解决上传文件名乱码问题  41         /*  42          * 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  43          */  44         List<FileItem> parseRequest=null;  45         try {  46              parseRequest = upload.parseRequest(request);  47         } catch (FileUploadException e) {  48             e.printStackTrace();  49         }  50         /*  51          * 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  52          *    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  53          *    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  54          *      55          *    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  56          *    该对象常用方法有：  57          *         boolean isFormField();判断FileItem是一个文件上传对象还是普通表单对象  58          *         true表示是普通表单字段，  59          *                 则调用getFieldName、getString方法得到字段名和字段值  60          *         false为上传文件，  61          *                 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  62          *                 调用getInputStream()方法得到数据输入流，从而读取上传数据  63          *                 delete(); 表示在关闭FileItem输入流后，删除临时文件。  64          */  65           66         for (FileItem fileItem : parseRequest) {  67             if (fileItem.isFormField()) {//表示普通字段  68                 if ("username".equals(fileItem.getFieldName())) {  69                     String username = fileItem.getString();  70                     writer.write("您的用户名："+username+"<br>");  71                 }  72                 if ("userpass".equals(fileItem.getFieldName())) {  73                     String userpass = fileItem.getString();  74                     writer.write("您的密码："+userpass+"<br>");  75                 }  76                   77             }else {//表示是上传的文件  78                 //不同浏览器上传的文件可能带有路径名，需要自己切割  79                 String clientName = fileItem.getName();  80                 String filename = "";  81                 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  82                     filename = clientName.substring(clientName.lastIndexOf("//")).substring(1);  83                 }else {  84                     filename = clientName;  85                 }  86                   87                 UUID randomUUID = UUID.randomUUID();//生成一个128位长的全球唯一标识  88                   89                 filename = randomUUID.toString()+filename;  90                   91                 /*  92                  * 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，  93                  * 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  94                  * 将UUID取哈希算法，散列到更小的范围，  95                  * 将UUID的hashcode转换为一个8位的8进制字符串，  96                  * 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  97                  * 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  98                  */  99                 int hashUUID =randomUUID.hashCode(); 100                 String hexUUID = Integer.toHexString(hashUUID); 101                 //System.out.println(hexUUID); 102                 //获取将上传的文件存存储在哪个文件夹下的绝对路径 103                 String filepath=request.getSession().getServletContext().getRealPath("upload"); 104                 for (char c : hexUUID.toCharArray()) { 105                     filepath = filepath+"/"+c; 106                 } 107                 //如果目录不存在就生成八级目录 108                 File filepathFile = new File(filepath); 109                 if (!filepathFile.exists()) { 110                     filepathFile.mkdirs(); 111                 } 112                 //从Request输入流中读取文件，并写入到服务器 113                 InputStream inputStream2 = fileItem.getInputStream(); 114                 //在服务器端创建文件 115                 File file  = new File(filepath+"/"+filename); 116                 BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(file)); 117                  118                 byte[] buffer = new byte[10*1024]; 119                 int len = 0; 120                 while ((len= inputStream2.read(buffer, 0, 10*1024))!=-1) { 121                     bos.write(buffer, 0, len); 122                 } 123                 writer.write("您上传文件"+clientName+"成功<br>"); 124                 //关闭资源 125                 bos.close(); 126                 inputStream2.close(); 127             } 128         } 129     //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();