day18_文件的上传和下载学习笔记

时间：2024-01-20 21:12:33

一、文件的上传和下载

1、文件上传的原理分析

什么是文件上传？
    要将客户端（浏览器）数据存储到服务器端，而不将数据直接存储到数据库中，而是要将数据存储到服务器所在的磁盘上，这就要使用文件上传。
为什么使用文件上传？
    通过文件上传，可以将浏览器端的数据直接保存到服务器端。不将数据保存到数据库中，而是保存到服务器磁盘上，这样减少了数据库服务器的压力，对数据的操作更加灵活。

1.1 文件上传的必要前提

  • a、提供form表单，method必须是post提交方式。
  • b、form表单必须设置为enctype="multipart/form-data"。
  • c、提供input type="file"类的上传输入域。

1.2 enctype属性

    作用：告知服务器请求正文的MIME类型(文件类型)。（与请求消息头中：Content-Type作用是一致的）
    可选值：

  • application/x-www-form-urlencoded(默认)
        请求消息正文：name=tom&photo=a.txt
        服务器获取数据：String name = request.getParameter("name");



  • multipart/form-data
        请求消息正文：
        服务器获取数据：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再是字符内容，而是字节内容，所以失效，所以需要字节流的方式。



    文件上传：解析请求正文的每部分的内容。

2、借助第三方的上传组件实现文件上传

2.1 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()。
    使用步骤，导入commons-fileupload相关jar包
        commons-fileupload.jar，核心包。
        commons-io.jar，依赖包。

2.2 fileupload的核心类有

    DiskFileItemFactory、ServletFileUpload、FileItem。
    a、解析原理

2.3 fileupload简单应用

    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< FileItem > list = fileUpload.parseRequest(request);

    FileItem对象对应一个表单项（表单字段）。可以是文件字段或普通字段。

    FileItem接口的方法：

        boolean isFormField()：判断当前表单字段是否为普通文本字段，如果返回false，则说明是文件字段。
        String getFieldName()：获取字段名称，例如：< input type="text" name="username" />，返回的是username。
        String getString()：获取字段的内容，如果是文件字段，那么获取的是文件内容，当然上传的文件必须是文本文件。

        String getName()：获取文件字段的文件名称（如：a.txt）。
        String getContentType()：获取上传的文件的MIME类型，例如：text/plain、image/pjpeg。
        int getSize()：获取上传文件的大小。
        InputStream getInputStream()：获取上传文件对应的输入流。

        void write(File file)：把上传的文件保存到指定文件中。
        void delete();

3、文件上传时要考虑的几个问题（经验分享）

a、保证服务器的安全

    把保存上传文件的目录放在用户直接访问不到的地方。

b、避免文件被覆盖

    让文件名唯一即可。

c、避免同一个文件夹中的文件过多

    方案一：按照日期进行打散存储目录


    方案二：用文件名的hashCode计算打散的存储目录：二级目录

d、限制文件的大小：web方式不适合上传大的文件

    设置单个文件大小：
        ServletFileUpload.setFileSizeMax(字节);
    设置总文件大小：（多文件上传时）
        ServletFileUpload.setSizeMax(字节);

e、上传字段用户没有上传的问题

    通过判断文件名是否为空即可。

f、临时文件的问题

    DiskFileItemFactory：
        作用：产生FileItem对象。
        DiskFileItemFactory内部有一个缓存，缓存大小默认是10Kb。如果上传的文件超过10Kb，就用磁盘作为缓存。
        存放缓存文件的目录在哪里？答：默认是系统的临时目录。

    FileItem.delete();
        FileItem.delete();  如果自己用IO流实现的文件上传，则要在流关闭后，清理临时文件。

    fileitem.write(File file);
        把上传的文件保存到指定文件，该方式会自动删除临时文件，注意：实际操作不能够自动删除临时文件(即：使用 FileItem自带的方法上传文件)。

    完整的示例代码如下：

package com.itheima.upload;
import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.List;
import java.util.UUID;
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.FileUploadBase;
import org.apache.commons.fileupload.FileUploadException;
import org.apache.commons.fileupload.disk.DiskFileItemFactory;
import org.apache.commons.fileupload.servlet.ServletFileUpload;
import org.apache.commons.io.FilenameUtils;
public class UploadServlet2 extends HttpServlet {
@Override
public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) 
throws ServletException, IOException {
// request.setCharacterEncoding("UTF-8"); // 解决服务器接收请求的编码问题，该方式的优先级不高，不好!
// 要执行文件上传的操作
// 首先判断表单是否支持文件上传。即：判断 enctype="multipart/form-data"
boolean isMultipartContent = ServletFileUpload.isMultipartContent(request);
if (!isMultipartContent) {
throw new RuntimeException("your form is not multipart/form-data");
        }
// 创建一个DiskFileItemfactory工厂类对象
        DiskFileItemFactory factory = new DiskFileItemFactory();
        factory.setRepository(new File("e:\\")); // 指定临时文件的存储目录
// 使用工厂创建解析器ServletFileUpload核心对象
        ServletFileUpload sfu = new ServletFileUpload(factory);
// 解决上传文件表单项出现乱码问题
        sfu.setHeaderEncoding("UTF-8");
// 使用解析器来解析request对象 ，并得到一个表单项的List集合
try {
// 限制上传文件的大小
// sfu.setFileSizeMax(1024 * 1024 * 3); // 表示3M大小的文件
// sfu.setSizeMax(1024 * 1024 * 6); // 多个文件上传时
            List<FileItem> fileItems = sfu.parseRequest(request);
// 遍历表单项数据
for (FileItem fileitem : fileItems) {
if (fileitem.isFormField()) {
// 文本表单项，普通文本字段(字符串)
                    processFormField(fileitem);
                } else {
// 文件表单项，文件字段(使用字节流读取)
                    processUploadField(fileitem);
                }
            }
        } catch (FileUploadBase.FileSizeLimitExceededException e) {
// throw new RuntimeException("文件过大，不能超过3M");
            System.out.println("文件过大，不能超过3M"); // 自定义异常
        } catch (FileUploadBase.SizeLimitExceededException e) {
            System.out.println("总文件大小不能超过6M"); // 自定义异常
        } catch (FileUploadException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
@Override
public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        doGet(request, response);
    }
// 文本表单项，普通文本字段(字符串)
private void processFormField(FileItem fileitem) {
try {
            String fieldname = fileitem.getFieldName(); // 获取字段名
            String fieldvalue = fileitem.getString("UTF-8"); // 获取字段值，并解决上传普通文本表单出的乱码问题
// 解决上传普通文本表单项出现的乱码问题
// fieldvalue = new String(fieldvalue.getBytes("iso-8859-1"), "utf-8");
            System.out.println(fieldname + "=" + fieldvalue);
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
// 文件表单项，文件字段(使用字节流读取)
private void processUploadField(FileItem fileitem) {
try {
// 得到文件输入流
            InputStream is = fileitem.getInputStream();
// 创建一个文件存盘的目录
            String directoryRealPath = this.getServletContext().getRealPath("/WEB-INF/upload");
            File storeDirectory = new File(directoryRealPath); // 既代表文件又代表目录
if (!storeDirectory.exists()) {
                storeDirectory.mkdirs(); // 就创建一个指定的目录
            }
// 获取文件字段的文件名称
            String filename = fileitem.getName(); // 文件项框中的值 F:\图片素材\小清新\43.jpg 或者 43.jpg
// 处理文件名问题 F:\apache-tomcat-7.0.52\webapps\day18_00_upload\ upload\F:\图片素材\小清新\43.jpg
if (filename != null) {
// filename = filename.substring(filename.lastIndexOf(File.separator) + 1);
                filename = FilenameUtils.getName(filename); // 效果同上
            }
// 解决文件同名的问题
            filename = UUID.randomUUID() + "_" + filename;
// 法一：按日期打散(创建)目录
// String childDirectory = makeChildDirectory(storeDirectory); // 2015-10-19
// 法二：用文件名的hashCode计算打散的存储目录：即二级目录
            String childDirectory = makeChildDirectory(storeDirectory, filename); // a/b
// 在storeDirectory目录下，创建完整目录下的文件
            File file = new File(storeDirectory, childDirectory + File.separator + filename); // 绝对目录/日期目录/文件名
// 通过文件输出流将上传的文件保存到服务器的磁盘
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);
int len = 0;
byte[] b = new byte[1024];
while ((len = is.read(b)) != -1) {
                fos.write(b, 0, len);
            }
            fos.close();
            is.close();
            fileitem.delete(); // 如果自己用IO流实现的文件上传，则要在流关闭后，清除临时文件
// 把上传的文件保存到指定文件(使用 FileItem自带的方法上传文件)
// fileitem.write(new File(storeDirectory, childDirectory + File.separator + filename));
// fileitem.delete();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
// 用文件名的hashCode计算打散的存储目录：二级目录
private String makeChildDirectory(File storeDirectory, String filename) {
int hashcode = filename.hashCode(); // 返回字符串转换的32位hashcode码
        System.out.println(hashcode);
        String code = Integer.toHexString(hashcode); // 把hashcode码转换为16进制的字符                    
        System.out.println(code); // 例如：abdsaf2131safsd
        String childDirectory = code.charAt(0) + File.separator + code.charAt(1); // 取前两位，作为二级目录，例如：a/b
// 创建指定目录
        File file = new File(storeDirectory, childDirectory);
if (!file.exists()) {
            file.mkdirs();
        }
return childDirectory;
    }
/*
    // 按日期打散目录
    private String makeChildDirectory(File storeDirectory) {
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
        String dateDirectory = sdf.format(new Date());
        // 创建指定目录
        File file = new File(storeDirectory, dateDirectory);
        if (!file.exists()) {
            file.mkdirs();
        }
        return dateDirectory;
    }*/
}

    一次上传一个文件的form表单代码upload.jsp

<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8"
pageEncoding="UTF-8"%>
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">
<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
<title>Insert title here</title>
</head>
<body>
<form enctype="multipart/form-data"
action="${pageContext.request.contextPath }/servlet/uploadServlet2"
method="post">
<input type="text" name="name" /><br /> 
<input type="file" name="photo" /><br /> 
<input type="submit" value="上传" /><br />
</form>
</body>
</html>

    一次上传两个文件的form表单代码upload2.jsp

<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8"
pageEncoding="UTF-8"%>
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">
<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
<title>Insert title here</title>
</head>
<body>
<form enctype="multipart/form-data"
action="${pageContext.request.contextPath }/servlet/uploadServlet2"
method="post">
<input type="text" name="name" /><br /> 
<input type="file" name="photo" /><br /> 
<input type="file" name="photo" /><br /> 
<input type="submit" value="上传" /><br />
</form>
</body>
</html>

    动态添加上传按钮上传多个文件upload3.jsp

<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8"
pageEncoding="UTF-8"%>
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">
<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
<title>Insert title here</title>
</head>
<script type="text/javascript">
function addFile() {
// 得到div容器
var div1 = document.getElementById("div1");
        div1.innerHTML += "<div><input type='file' name='photo'/><input type='button' value='删除' onclick='delFile(this)'/></div>";
    }
function delFile(input) {
// 使用input对象的爷爷删除他的爸爸
        input.parentNode.parentNode.removeChild(input.parentNode);
    }
</script>
<body>
<form enctype="multipart/form-data"
action="${pageContext.request.contextPath }/servlet/uploadServlet2"
method="post">
<input type="text" name="name" /><br />
<div id="div1">
<div>
<input type="file" name="photo"/>
<input type="button" value="添加" onclick="addFile()"/><br />
</div>
</div>
<input type="submit" value="上传" /><br />
</form>
</body>
</html>

4、文件的下载

    注意：在web开发中，不适合大的数据下载，通过浏览器进行大的数据下载，不合适，此时需要借助下载软件进行下载，比如：迅雷、电驴、百度网盘等等。

    web开发中，文件下载的应用场景是：从数据库表里面查找数据，动态的生成所需的文件。

    文件下载的示例代码如下：

package com.itheima.servlet;

import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.URLEncoder;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

public class DownloadServlet extends HttpServlet {

@Override
public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
// 设置一个要下载的文件
        String filename = "销售榜单.csv"; // csv文件可以用excle打开

// 设置文件名的编码
if (request.getHeader("user-agent").toLowerCase().contains("msie")) {
            filename = URLEncoder.encode(filename, "UTF-8"); // 将不安全的文件名改为UTF-8格式
        } else {
            filename = new String(filename.getBytes("UTF-8"), "iso-8859-1"); // 火狐浏览器
        }

// 告知浏览器要下载的文件
        response.setHeader("content-disposition", "attachment;filename=" + filename);
// response.setHeader("content-type", "image/jpeg");
        response.setContentType(this.getServletContext().getMimeType(filename)); // 告知浏览器根据文件名的后缀自动获得文件类型

        response.setCharacterEncoding("UTF-8"); // 设置服务器使用什么编码，去向外输出下面文件输出流的内容
// 创建一个文件输出流
        PrintWriter out = response.getWriter();
        out.write("电视机, 20\n"); // 以后连接数据库即可
        out.write("洗衣机, 10\n");
        out.write("冰箱, 8\n");
    }

@Override
public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        doGet(request, response);
    }

}

    重构添加图书信息的示例代码：

package com.itheima.web.servlet;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

import org.apache.commons.beanutils.BeanUtils;
import org.apache.commons.fileupload.FileItem;
import org.apache.commons.fileupload.FileUploadException;
import org.apache.commons.fileupload.disk.DiskFileItemFactory;
import org.apache.commons.fileupload.servlet.ServletFileUpload;
import org.apache.commons.io.FilenameUtils;

import com.itheima.domain.Book;
import com.itheima.service.BookServiceImpl;
import com.itheima.util.UUIDUtil;

public class AddBookServlet extends HttpServlet {

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

// 创建一个DiskFileItemFactory工厂
        DiskFileItemFactory factory = new DiskFileItemFactory();
// 创建一个ServletFileUpload对象
        ServletFileUpload sfu = new ServletFileUpload(factory);
// 解决上传文件的乱码
        sfu.setHeaderEncoding("UTF-8"); 
// 解析request对象，返回所有表单项
        List<FileItem> fileItems = new ArrayList<FileItem>(0);
// 用于封装普通表单项的数据
        Map<String, String[]> map = new HashMap<String, String[]>();
try {
            fileItems = sfu.parseRequest(request);

// 迭代遍历fileItems表单项
for (FileItem fileItem : fileItems) {
if (fileItem.isFormField()) {
// 普通表单项
                    String name = fileItem.getFieldName(); // 得到字段名
                    String value = fileItem.getString("UTF-8"); // 得到字段值
                    map.put(name, new String[] { value }); // 向map中赋值
                } else {
// 文件表单项
                    InputStream inputStream = fileItem.getInputStream();
                    String filename = fileItem.getName(); // 得到上传的文件名
                    String extension = FilenameUtils.getExtension(filename);
if (!("jsp".equals(extension) || "exe".equals(extension))) { // 上传的文件不能是jsp、exe
// 创建一个文件存盘的目录
                        File storeDirectory = new File(this.getServletContext().getRealPath("/upload"));
if (!storeDirectory.exists()) {
                            storeDirectory.mkdirs(); // 如果该目录不存在，就创建
                        }
// 处理文件名问题
if (filename != null) {
                            filename = FilenameUtils.getName(filename);
                        }
// 目录打散
                        String childDirectory = makeChildDirectory(storeDirectory, filename); // a/b
// 把上传的文件保存到指定文件(使用 FileItem自带的方法上传文件)
                        filename = childDirectory + File.separator + filename;
                        fileItem.write(new File(storeDirectory, filename));
                        fileItem.delete(); // 删除临时文件
                    }
                    map.put(fileItem.getFieldName(), new String[] { filename }); // 将图片表单项的name和value保存到map中
                }
            }

            Book book = new Book();
            BeanUtils.populate(book, map);
            book.setId(UUIDUtil.getUUID()); // 设置图书编号

// 调用业务逻辑
            BookServiceImpl bs = new BookServiceImpl();
            bs.addBook(book);

// 分发转向
// 不写/代表相对路径，相对于本类的路径
            request.getRequestDispatcher("bookListServlet").forward(request, response);
        } catch (FileUploadException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

//        request.setCharacterEncoding("UTF-8"); // 获取表单数据 
//        Book book = new Book();
//        try {
//            BeanUtils.populate(book, request.getParameterMap());
//            book.setId(UUIDUtil.getUUID()); // 手动生成一个随机ID
//        } catch (Exception e) {
//            e.printStackTrace();
//        } 
//    
//        // 调用业务逻辑 
//        BookServiceImpl bs = newBookServiceImpl();
//        bs.addBook(book);
//
//        // 分发转向 
//        // 不写/代表相对路径，相对于本类的路径
//        request.getRequestDispatcher("bookListServlet").forward(request, response);

@Override
public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        doGet(request, response);
    }

// 目录打散
private String makeChildDirectory(File storeDirectory, String filename) {
int hashcode = filename.hashCode(); // 返回字符转换的32位hashcode码
        System.out.println(hashcode);
        String code = Integer.toHexString(hashcode); // 把hashcode转换为16进制的字符                                         
        System.out.println(code); // abdsaf2131safsd
        String childDirectory = code.charAt(0) + File.separator + code.charAt(1); // a/b
// 创建指定目录
        File file = new File(storeDirectory, childDirectory);
if (!file.exists()) {
            file.mkdirs();
        }
return childDirectory;
    }

}

product_list.jsp

<div class="divbookpic">
<p>
<a href="#"><img src="${pageContext.request.contextPath}/upload/${b.img_url}" width="115" height="129" border="0" /> </a>
</p>
</div>

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