JavaWeb实现文件上传下载功能实例详解

JavaWeb实现文件上传下载功能实例详解

在Web应用系统开发中，文件上传和下载功能是非常常用的功能，今天来讲一下javaWeb中的文件上传和下载功能的实现。

文件上传概述

1、文件上传的作用

例如网络硬盘！就是用来上传下载文件的。

在智联招聘上填写一个完整的简历还需要上传照片呢。

2、文件上传对页面的要求

上传文件的要求比较多，需要记一下：

必须使用表单，而不能是超链接

表单的method必须是POST，而不能是GET

表单的enctype必须是multipart/form-data

在表单中添加file表单字段，即

method="post" enctype="multipart/form-data">

用户名：

文件1：

文件2：

3、比对文件上传表单和普通文本表单的区别

通过httpWatch查看“文件上传表单”和“普通文本表单”的区别。

文件上传表单的enctype=”multipart/form-data”，表示多部件表单数据；

普通文本表单可以不设置enctype属性：

        当method=”post”时，enctype的默认值为application/x-www-form-urlencoded，表示使用url编码正文

        当method=”get”时，enctype的默认值为null，没有正文，所以就不需要enctype了

对普通文本表单的测试：

用户名：

文件1：

文件2：

通过httpWatch测试，查看表单的请求数据正文，我们发现请求中只有文件名称，而没有文件内容。也就是说，当表单的enctype不是multipart/form-data时，请求中不包含文件内容，而只有文件的名称，这说明普通文本表单中input:file与input:text没什么区别了。

对文件上传表单的测试：

method="post" enctype="multipart/form-data">

用户名：

文件1：

文件2：

通过httpWatch测试，查看表单的请求数据正文部分，发现正文部分是由多个部件组成，每个部件对应一个表单字段，每个部件都有自己的头信息。头信息下面是空行，空行下面是字段的正文部分。多个部件之间使用随机生成的分隔线隔开。

文本字段的头信息中只包含一条头信息，即Content-Disposition，这个头信息的值有两个部分，第一部分是固定的，即form-data，第二部分为字段的名称。在空行后面就是正文部分了，正文部分就是在文本框中填写的内容。

文件字段的头信息中包含两条头信息，Content-Disposition和Content-Type。Content-Disposition中多出一个filename，它指定的是上传的文件名称。而Content-Type指定的是上传文件的类型。文件字段的正文部分就是文件的内容。

请注意，因为我们上传的文件都是普通文本文件，即txt文件，所以在httpWatch中是可以正常显示的，如果上传的是exe、mp3等文件，那么在httpWatch看到的就是乱码了

4、文件上传对Servlet的要求

当提交的表单是文件上传表单时，那么对Servlet也是有要求的。

首先我们要肯定一点，文件上传表单的数据也是被封装到request对象中的。

request.getParameter(String)方法获取指定的表单字段字符内容，但文件上传表单已经不在是字符内容，而是字节内容，所以失效。

这时可以使用request的getInputStream()方法获取ServletInputStream对象，它是InputStream的子类，这个ServletInputStream对象对应整个表单的正文部分（从第一个分隔线开始，到最后），这说明我们需要的解析流中的数据。当然解析它是很麻烦的一件事情，而Apache已经帮我们提供了解析它的工具：commons-fileupload

可以尝试把request.getInputStream()这个流中的内容打印出来，再对比httpWatch中的请求数据

public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)

throws ServletException, IOException {

InputStream in = request.getInputStream();

String s = IOUtils.toString(in);

System.out.println(s);

}

-----------------------------7ddd3370ab2

Content-Disposition: form-data; name="username"

hello

-----------------------------7ddd3370ab2

Content-Disposition: form-data; name="file1"; filename="a.txt"

Content-Type: text/plain

aaa

-----------------------------7ddd3370ab2

Content-Disposition: form-data; name="file2"; filename="b.txt"

Content-Type: text/plain

bbb

-----------------------------7ddd3370ab2--

commons-fileupload

为什么使用fileupload：

上传文件的要求比较多，需要记一下：

必须是POST表单；

       表单的enctype必须是multipart/form-data；

       在表单中添加file表单字段，即

Servlet的要求：

不能再使用request.getParameter()来获取表单数据

       可以使用request.getInputStream()得到所有的表单数据，而不是一个表单项的数据

       这说明不使用fileupload，我们需要自己来对request.getInputStream()的内容进行解析

1、fileupload概述

fileupload是由apache的commons组件提供的上传组件。它最主要的工作就是帮我们解析request.getInputStream()

fileupload组件需要的JAR包有：

commons-fileupload.jar，核心包

commons-io.jar，依赖包

2、fileupload简单应用

fileupload的核心类有：DiskFileItemFactory、ServletFileUpload、FileItem

使用fileupload组件的步骤如下：

//1.创建工厂类DiskFileItemFactory对象

DiskFileItemFactory factory = new DiskFileItemFactory();

//2.使用工厂创建解析器对象

ServletFileUpload fileUpload = new ServletFileUpload(factory);

//3.使用解析器来解析request对象

List list = fileUpload.parseRequest(request);

DiskFileItemFactory 磁盘文件项工厂类

public DiskFileItemFactory(int sizeThreshold, File repository)

构造工厂时，指定内存缓冲区大小和临时文件存放位置

public void setSizeThreshold(int sizeThreshold)

设置内存缓冲区大小，默认10K

public void setRepository(File repository)

设置临时文件存放位置，默认System.getProperty(“java.io.tmpdir”).

内存缓冲区： 上传文件时，上传文件的内容优先保存在内存缓冲区中，当上传文件大小超过缓冲区大小，就会在服务器端产生临时文件

临时文件存放位置： 保存超过了内存缓冲区大小上传文件而产生临时文件 ，产生临时文件可以通过 FileItem的delete()方法删除

FileItem 表示文件上传表单中 每个数据部分

隆重介绍FileItem类，它才是我们最终要的结果。一个FileItem对象对应一个表单项（表单字段）。一个表单中存在文件字段和普通字段，可以使用FileItem类的isFormField()方法来判断表单字段是否为普通字段，如果不是普通字段，那么就是文件字段了

注意事项：因为文件上传表单采用编码方式multipart/form-data 与传统url编码不同，所有getParameter ()方法不能使用 setCharacterEncoding()无法解决输入项乱码问题

ServletFileUpload 文件上传核心类

3、简单上传示例

写一个简单的上传示例：

表单包含一个用户名字段，以及一个文件字段；

      Servlet保存上传的文件到uploads目录，显示用户名，文件名，文件大小，文件类型。

第一步：

完成index.jsp，只需要一个表单。注意表单必须是post的，而且enctype必须是mulitpart/form-data的

method="post" enctype="multipart/form-data">

用户名：

文件1：

第二步：完成FileUploadServlet

public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)

throws ServletException, IOException {

// 因为要使用response打印，所以设置其编码

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

// 创建工厂

DiskFileItemFactory dfif = new DiskFileItemFactory();

// 使用工厂创建解析器对象

ServletFileUpload fileUpload = new ServletFileUpload(dfif);

try {

// 使用解析器对象解析request，得到FileItem列表

List list = fileUpload.parseRequest(request);

// 遍历所有表单项

for(FileItem fileItem : list) {

// 如果当前表单项为普通表单项

if(fileItem.isFormField()) {

// 获取当前表单项的字段名称

String fieldName = fileItem.getFieldName();

// 如果当前表单项的字段名为username

if(fieldName.equals("username")) {

// 打印当前表单项的内容，即用户在username表单项中输入的内容

response.getWriter().print("用户名：" + fileItem.getString() + "
");

}

} else {//如果当前表单项不是普通表单项，说明就是文件字段

String name = fileItem.getName();//获取上传文件的名称

// 如果上传的文件名称为空，即没有指定上传文件

if(name == null || name.isEmpty()) {

continue;

}

// 获取真实路径，对应${项目目录}/uploads，当然，这个目录必须存在

String savepath = this.getServletContext().getRealPath("/uploads");

// 通过uploads目录和文件名称来创建File对象

File file = new File(savepath, name);

// 把上传文件保存到指定位置

fileItem.write(file);

// 打印上传文件的名称

response.getWriter().print("上传文件名：" + name + "
");

// 打印上传文件的大小

response.getWriter().print("上传文件大小：" + fileItem.getSize() + "
");

// 打印上传文件的类型

response.getWriter().print("上传文件类型：" + fileItem.getContentType() + "
");

}

}

} catch (Exception e) {

throw new ServletException(e);

}

}

文件上传之细节

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存放到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a.jsp文件，然后用户在通过浏览器去访问这个a.jsp文件，那么就会执行a.jsp中的内容，如果在a.jsp中有如下语句：Runtime.getRuntime().exec(“shutdown –s –t 1”);，那么你就会…

通常我们会在WEB-INF目录下创建一个uploads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，例如在我的upload1项目中有如下语句：

ServletContext servletContext = this.getServletContext();

String savepath = servletContext.getRealPath(“/WEB-INF/uploads”);

其中savepath为：F:\tomcat6_1\webapps\upload1\WEB-INF\uploads。

2、文件名称（完整路径、文件名称）

上传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。浏览器差异的问题我们还是需要处理一下的

String name = file1FileItem.getName();

response.getWriter().print(name);

使用不同浏览器测试，其中IE6就会返回上传文件的完整路径，不知道IE6在搞什么，这给我们带来了很大的麻烦，就是需要处理这一问题。

处理这一问题也很简单，无论是否为完整路径，我们都去截取最后一个“\”后面的内容就可以了

String name = file1FileItem.getName();

int lastIndex = name.lastIndexOf("\\");//获取最后一个“\”的位置

if(lastIndex != -1) {//注意，如果不是完整路径，那么就不会有“\”的存在。

name = name.substring(lastIndex + 1);//获取文件名称

}

response.getWriter().print(name);

3、中文乱码问题

上传文件名称中包含中文：

当上传的谁的名称中包含中文时，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(String)：这种方式是我们最为熟悉的方式了

   fileUpload.setHeaderEncdoing(String)：这种方式的优先级高与前一种

上传文件的文件内容包含中文：

通常我们不需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，文件原来是什么样子，到服务器这边还是什么样子！

但是如果你有这样的需求，非要在控制台显示上传的文件内容，那么你可以使用fileItem.getString(“utf-8”)来处理编码

文本文件内容和普通表单项内容使用FileItem类的getString(“utf-8”)来处理编码。

4、上传文件同名问题（文件重命名）

通常我们会把用户上传的文件保存到uploads目录下，但如果用户上传了同名文件呢？这会出现覆盖的现象。处理这一问题的手段是使用UUID生成唯一名称，然后再使用“_”连接文件上传的原始名称

例如用户上传的文件是“我的一寸照片.jpg”，在通过处理后，文件名称为：“891b3881395f4175b969256a3f7b6e10_我的一寸照片.jpg”，这种手段不会使文件丢失扩展名，并且因为UUID的唯一性，上传的文件同名，但在服务器端是不会出现同名问题的

public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)

throws ServletException, IOException {

request.setCharacterEncoding("utf-8");

DiskFileItemFactory dfif = new DiskFileItemFactory();

ServletFileUpload fileUpload = new ServletFileUpload(dfif);

try {

List list = fileUpload.parseRequest(request);

//获取第二个表单项，因为第一个表单项是username，第二个才是file表单项

FileItem fileItem = list.get(1);

String name = fileItem.getName();//获取文件名称

// 如果客户端使用的是IE6，那么需要从完整路径中获取文件名称

int lastIndex = name.lastIndexOf("\\");

if(lastIndex != -1) {

name = name.substring(lastIndex + 1);

}

// 获取上传文件的保存目录

String savepath = this.getServletContext().getRealPath("/WEB-INF/uploads");

String uuid = CommonUtils.uuid();//生成uuid

String filename = uuid + "_" + name;//新的文件名称为uuid + 下划线 + 原始名称

//创建file对象，下面会把上传文件保存到这个file指定的路径

//savepath，即上传文件的保存目录

//filename，文件名称

File file = new File(savepath, filename);

// 保存文件

fileItem.write(file);

} catch (Exception e) {

throw new ServletException(e);

}

}

5、一个目录不能存放过多的文件（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，如果在多，那么打开目录时就会很“卡”。你可以尝试打印C:\WINDOWS\system32目录，你会感觉到的

也就是说，我们需要把上传的文件放到不同的目录中。但是也不能为每个上传的文件一个目录，这种方式会导致目录过多。所以我们应该采用某种算法来“打散”！

打散的方法有很多，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：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现象。

我们这里使用hash算法来打散：

获取文件名称的hashCode：int hCode = name.hashCode()

    获取hCode的低4位，然后转换成16进制字符

    获取hCode的5~8位，然后转换成16进制字符

    使用这两个16进制的字符生成目录链。例如低4位字符为“5”

这种算法的好处是，在uploads目录下最多生成16个目录，而每个目录下最多再生成16个目录，即256个目录，所有上传的文件都放到这256个目录下。如果每个目录上限为1000个文件，那么一共可以保存256000个文件

例如上传文件名称为：新建 文本文档.txt，那么把“新建 文本文档.txt”的哈希码获取到，再获取哈希码的低4位，和5~8位。假如低4位为：9，5~8位为1，那么文件的保存路径为uploads/9/1/

int hCode = name.hashCode();//获取文件名的hashCode

//获取hCode的低4位，并转换成16进制字符串

String dir1 = Integer.toHexString(hCode & 0xF);

//获取hCode的低5~8位，并转换成16进制字符串

String dir2 = Integer.toHexString(hCode >>> 4 & 0xF);

//与文件保存目录连接成完整路径

savepath = savepath + "/" + dir1 + "/" + dir2;

//因为这个路径可能不存在，所以创建成File对象，再创建目录链，确保目录在保存文件之前已经存在

new File(savepath).mkdirs();

6、上传的单个文件的大小限制

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。

一旦上传的文件超出了上限，那么就会抛出FileUploadBase.FileSizeLimitExceededException异常。我们可以在Servlet中获取这个异常，然后向页面输出“上传的文件超出限制”。

public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)

throws ServletException, IOException {

request.setCharacterEncoding("utf-8");

DiskFileItemFactory dfif = new DiskFileItemFactory();

ServletFileUpload fileUpload = new ServletFileUpload(dfif);

// 设置上传的单个文件的上限为10KB

fileUpload.setFileSizeMax(1024 * 10);

try {

List list = fileUpload.parseRequest(request);

//获取第二个表单项，因为第一个表单项是username，第二个才是file表单项

FileItem fileItem = list.get(1);

String name = fileItem.getName();//获取文件名称

// 如果客户端使用的是IE6，那么需要从完整路径中获取文件名称

int lastIndex = name.lastIndexOf("\\");

if(lastIndex != -1) {

name = name.substring(lastIndex + 1);

}

// 获取上传文件的保存目录

String savepath = this.getServletContext().getRealPath("/WEB-INF/uploads");

String uuid = CommonUtils.uuid();//生成uuid

String filename = uuid + "_" + name;//新的文件名称为uuid + 下划线 + 原始名称

int hCode = name.hashCode();//获取文件名的hashCode

//获取hCode的低4位，并转换成16进制字符串

String dir1 = Integer.toHexString(hCode & 0xF);

//获取hCode的低5~8位，并转换成16进制字符串

String dir2 = Integer.toHexString(hCode >>> 4 & 0xF);

//与文件保存目录连接成完整路径

savepath = savepath + "/" + dir1 + "/" + dir2;

//因为这个路径可能不存在，所以创建成File对象，再创建目录链，确保目录在保存文件之前已经存在

new File(savepath).mkdirs();

//创建file对象，下面会把上传文件保存到这个file指定的路径

//savepath，即上传文件的保存目录

//filename，文件名称

File file = new File(savepath, filename);

// 保存文件

fileItem.write(file);

} catch (Exception e) {

// 判断抛出的异常的类型是否为FileUploadBase.FileSizeLimitExceededException

// 如果是，说明上传文件时超出了限制。

if(e instanceof FileUploadBase.FileSizeLimitExceededException) {

// 在request中保存错误信息

request.setAttribute("msg", "上传失败！上传的文件超出了10KB！");

// 转发到index.jsp页面中！在index.jsp页面中需要使用${msg}来显示错误信息

request.getRequestDispatcher("/index.jsp").forward(request, response);

return;

}

throw new ServletException(e);

}

}

7、上传文件的总大小限制

上传文件的表单中可能允许上传多个文件，例如：

有时我们需要限制一个请求的大小。也就是说这个请求的最大字节数（所有表单项之和）！实现这一功能也很简单，只需要调用ServletFileUpload类的setSizeMax(long)方法即可。

例如fileUpload.setSizeMax(1024 * 10);，显示整个请求的上限为10KB。当请求大小超出10KB时，ServletFileUpload类的parseRequest()方法会抛出FileUploadBase.SizeLimitExceededException异常。

8、缓存大小与临时目录

大家想一想，如果我上传一个蓝光电影，先把电影保存到内存中，然后再通过内存copy到服务器硬盘上，那么你的内存能吃的消么？

所以fileupload组件不可能把文件都保存在内存中，fileupload会判断文件大小是否超出10KB，如果是那么就把文件保存到硬盘上，如果没有超出，那么就保存在内存中。

10KB是fileupload默认的值，我们可以来设置它。

当文件保存到硬盘时，fileupload是把文件保存到系统临时目录，当然你也可以去设置临时目录

public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)

throws ServletException, IOException {

request.setCharacterEncoding("utf-8");

DiskFileItemFactory dfif = new DiskFileItemFactory(1024*20, new File("F:\\temp"));

ServletFileUpload fileUpload = new ServletFileUpload(dfif);

try {

List list = fileUpload.parseRequest(request);

FileItem fileItem = list.get(1);

String name = fileItem.getName();

String savepath = this.getServletContext().getRealPath("/WEB-INF/uploads");

// 保存文件

fileItem.write(path(savepath, name));

} catch (Exception e) {

throw new ServletException(e);

}

}

private File path(String savepath, String filename) {

// 从完整路径中获取文件名称

int lastIndex = filename.lastIndexOf("\\");

if(lastIndex != -1) {

filename = filename.substring(lastIndex + 1);

}

// 通过文件名称生成一级、二级目录

int hCode = filename.hashCode();

String dir1 = Integer.toHexString(hCode & 0xF);

String dir2 = Integer.toHexString(hCode >>> 4 & 0xF);

savepath = savepath + "/" + dir1 + "/" + dir2;

// 创建目录

new File(savepath).mkdirs();

// 给文件名称添加uuid前缀

String uuid = CommonUtils.uuid();

filename = uuid + "_" + filename;

// 创建文件完成路径

return new File(savepath, filename);

}

文件下载

1、通过Servlet下载1

被下载的资源必须放到WEB-INF目录下（只要用户不能通过浏览器直接访问就OK），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DownloadServlet获取文件的真实路径，然后把文件写入到response.getOutputStream()流中。

download.jsp

This is my JSP page.

a.avi

a.jpg

a.txt

DownloadServlet.java

public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)

throws ServletException, IOException {

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

String filepath = this.getServletContext().getRealPath("/WEB-INF/uploads/" + filename);

File file = new File(filepath);

if(!file.exists()) {

response.getWriter().print("您要下载的文件不存在！");

return;

}

IOUtils.copy(new FileInputStream(file), response.getOutputStream());

}

上面代码有如下问题：

1.可以下载a.avi，但在下载框中的文件名称是DownloadServlet；

    2.不能下载a.jpg和a.txt，而是在页面中显示它们。

2、通过Servlet下载2

下面来处理上一例中的问题，让下载框中可以显示正确的文件名称，以及可以下载a.jpg和a.txt文件

通过添加content-disposition头来处理上面问题。当设置了content-disposition头后，浏览器就会弹出下载框

而且还可以通过content-dishttp://position头来指定下载文件的名称！

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

String filepath = this.getServletContext().getRealPath("/WEB-INF/uploads/" + filename);

File file = new File(filepath);

if(!file.exists()) {

response.getWriter().print("您要下载的文件不存在！");

return;

}

response.addHeader("content-disposition", "attachment;filename=" + filename);

IOUtils.copy(new FileInputStream(file), response.getOutputStream());

虽然上面的代码已经可以处理txt和jpg等文件的下载问题，并且也处理了在下载框中显示文件名称的问题，但是如果下载的文件名称是中文的，那么还是不行的

3、通过Servlet下载3

下面是处理在下载框中显示中文的问题！

其实这一问题很简单，只需要通过URL来编码中文即可！

download.jsp

这个杀手不太冷.avi

白冰.jpg

说明文档.txt

DownloadServlet.java

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

// GET请求中，参数中包含中文需要自己动手来转换。

// 当然如果你使用了“全局编码过滤器”，那么这里就不用处理了

filename = new String(filename.getBytes("ISO-8859-1"), "UTF-8");

String filepath = this.getServletContext().getRealPath("/WEB-INF/uploads/" + filename);

File file = new File(filepath);

if(!file.exists()) {

response.getWriter().print("您要下载的文件不存在！");

return;

}

// 所有浏览器都会使用本地编码，即中文操作系统使用GBK

// 浏览器收到这个文件名后，会使用iso-8859-1来解码

filename = new String(filename.getBytes("GBK"), "ISO-8859-1");

response.addHeader("content-disposition", "attachment;filename=" + filename);

IOUtils.copy(new FileInputStream(file), response.getOutputStream());

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