Java web----文件上傳

1 文件上傳對頁面的要求

必須使用表單，而不能是超鏈接；
表單的method必須是POST，而不能是GET；
表單的enctype必須是multipart/form-data；
在表單中添加file表單字段，即<input type=”file”…/>

  <body>
     <form action="<c:url value='/UploadServlet01'/>" method="post" enctype="multipart/form-data">
     	姓名：<input type="text" name="username"><br/>
     	照片：<input type="file" name="phone"><br/>     
     	<input type="submit" value="提交"/>	
     </form>	
  </body>

2 比對文件上傳表單和普通文本表單的區別

通過httpWatch查看“文件上傳表單”和“普通文本表單”的區別。

文件上傳表單的enctype=”multipart/form-data”，表示多部件表單數據；

普通文本表單可以不設置enctype屬性：

當method=”post”時，enctype的默認值爲application/x-www-form-urlencoded，表示使用url編碼正文；
當method=”get”時，enctype的默認值爲null，沒有正文，所以就不需要enctype了。

具體不同可以抓包查看

3 文件上傳對Servlet的要求

首先我們要肯定一點，文件上傳表單的數據也是被封裝到request對象中的。

request.getParameter(String)方法獲取指定的表單字段字符內容，但文件上傳表單已經不在是字符內容，而是字節內容，所以失效。

這時可以使用request的getInputStream()方法獲取ServletInputStream對象，它是InputStream的子類，這個ServletInputStream對象對應整個表單的正文部分（從第一個分隔線開始，到最後），這說明我們需要的解析流中的數據。當然解析它是很麻煩的一件事情，而Apache已經幫我們提供瞭解析它的工具：commons-fileupload。

package com.cug.upload;

import java.io.IOException;

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

import org.apache.commons.io.IOUtils;

public class UploadServlet01 extends HttpServlet{
	@Override
	protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)
			throws ServletException, IOException {
		req.setCharacterEncoding("utf-8");
		resp.setContentType("text/html;charset=utf-8");
		
		ServletInputStream in = req.getInputStream();
		String s = IOUtils.toString(in);
		System.out.println(s);
	}
}

4 commons-fileupload

爲什麼使用fileupload：

上傳文件的要求比較多，需要記一下：

必須是POST表單；
表單的enctype必須是multipart/form-data；
在表單中添加file表單字段，即<input type=”file”…/>

Servlet的要求：

不能再使用request.getParameter()來獲取表單數據；
可以使用request.getInputStream()得到所有的表單數據，而不是一個表單項的數據；
這說明不使用fileupload，我們需要自己來對request.getInputStream()的內容進行解析！！！

4.1 fileupload概述

fileupload是由apache的commons組件提供的上傳組件。它最主要的工作就是幫我們解析request.getInputStream()。

fileupload組件需要的JAR包有：

commons-fileupload.jar，核心包；
commons-io.jar，依賴包。

4.2 fileupload簡單應用

fileupload的核心類有：DiskFileItemFactory、ServletFileUpload、FileItem。

使用fileupload組件的步驟如下：

創建工廠類DiskFileItemFactory對象：DiskFileItemFactoryfactory = new DiskFileItemFactory()
使用工廠創建解析器對象：ServletFileUpload fileUpload = new ServletFileUpload(factory)
使用解析器來解析request對象：List<FileItem>list = fileUpload.parseRequest(request)

隆重介紹FileItem類，它纔是我們最終要的結果。一個FileItem對象對應一個表單項（表單字段）。一個表單中存在文件字段和普通字段，可以使用FileItem類的isFormField()方法來判斷表單字段是否爲普通字段，如果不是普通字段，那麼就是文件字段了。

String getName()：獲取文件字段的文件名稱；
String getString()：獲取字段的內容，如果是文件字段，那麼獲取的是文件內容，當然上傳的文件必須是文本文件；
String getFieldName()：獲取字段名稱，例如：<inputtype=”text” name=”username”/>，返回的是username；
String getContentType()：獲取上傳的文件的類型，例如：text/plain。
int getSize()：獲取上傳文件的大小；
boolean isFormField()：判斷當前表單字段是否爲普通文本字段，如果返回false，說明是文件字段；
InputStream getInputStream()：獲取上傳文件對應的輸入流；
void write(File)：把上傳的文件保存到指定文件中。

4.3 簡單上傳示例

 <form action="${pageContext.request.contextPath }/FileUploadServlet" method="post" enctype="multipart/form-data">
    	用戶名：<input type="text" name="username"/><br/>
    	文件1：<input type="file" name="file1"/><br/>
    	<input type="submit" value="提交"/>
    </form>

public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
			throws ServletException, IOException {
		// 因爲要使用response打印，所以設置其編碼
		response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
		
		// 創建工廠
		DiskFileItemFactory dfif = new DiskFileItemFactory();
		// 使用工廠創建解析器對象
		ServletFileUpload fileUpload = new ServletFileUpload(dfif);
		try {
			// 使用解析器對象解析request，得到FileItem列表
			List<FileItem> list = fileUpload.parseRequest(request);
			// 遍歷所有表單項
			for(FileItem fileItem : list) {
				// 如果當前表單項爲普通表單項
				if(fileItem.isFormField()) {
					// 獲取當前表單項的字段名稱
					String fieldName = fileItem.getFieldName();
					// 如果當前表單項的字段名爲username
					if(fieldName.equals("username")) {
						// 打印當前表單項的內容，即用戶在username表單項中輸入的內容
						response.getWriter().print("用戶名：" + fileItem.getString() + "<br/>");
					}
				} else {//如果當前表單項不是普通表單項，說明就是文件字段
					String name = fileItem.getName();//獲取上傳文件的名稱
					// 如果上傳的文件名稱爲空，即沒有指定上傳文件
					if(name == null || name.isEmpty()) {
						continue;
					}
					// 獲取真實路徑，對應${項目目錄}/uploads，當然，這個目錄必須存在
					String savepath = this.getServletContext().getRealPath("/uploads");
					// 通過uploads目錄和文件名稱來創建File對象
					File file = new File(savepath, name);
					// 把上傳文件保存到指定位置
					fileItem.write(file);
					// 打印上傳文件的名稱
					response.getWriter().print("上傳文件名：" + name + "<br/>");
					// 打印上傳文件的大小
					response.getWriter().print("上傳文件大小：" + fileItem.getSize() + "<br/>");
					// 打印上傳文件的類型
					response.getWriter().print("上傳文件類型：" + fileItem.getContentType() + "<br/>");
				}
			}
		} catch (Exception e) {
			throw new ServletException(e);
		} 
	}

5 文件上傳之細節

5.1 把上傳的文件放到WEB-INF目錄下

如果沒有把用戶上傳的文件存放到WEB-INF目錄下，那麼用戶就可以通過瀏覽器直接訪問上傳的文件，這是非常危險的。

假如說用戶上傳了一個a.jsp文件，然後用戶在通過瀏覽器去訪問這個a.jsp文件，那麼就會執行a.jsp中的內容，如果在a.jsp中有如下語句： Runtime.getRuntime().exec(“shutdown –s –t 1”);，那麼你就會…

通常我們會在WEB-INF目錄下創建一個uploads目錄來存放上傳的文件，而在Servlet中找到這個目錄需要使用ServletContext的getRealPath(String)方法，例如在我的upload1項目中有如下語句：

ServletContextservletContext = this.getServletContext();

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

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

5.2 文件名稱（完整路徑、文件名稱）

使用不同瀏覽器測試，其中IE6就會返回上傳文件的完整路徑，不知道IE6在搞什麼，這給我們帶來了很大的麻煩，就是需要處理這一問題。

處理這一問題也很簡單，無論是否爲完整路徑，我們都去截取最後一個“\\”後面的內容就可以了。

String name = file1FileItem.getName();
int lastIndex = name.lastIndexOf("\\");//獲取最後一個“\”的位置
if(lastIndex != -1) {//注意，如果不是完整路徑，那麼就不會有“\”的存在。
	name = name.substring(lastIndex + 1);//獲取文件名稱
}
response.getWriter().print(name);

5.3 中文亂碼問題

上傳文件名稱中包含中文：

當上傳的誰的名稱中包含中文時，需要設置編碼，commons-fileupload組件爲我們提供了兩種設置編碼的方式：

request.setCharacterEncoding(String)：這種方式是我們最爲熟悉的方式了；
fileUpload.setHeaderEncdoing(String)：這種方式的優先級高與前一種。

上傳文件的文件內容包含中文：

通常我們不需關心上傳文件的內容，因爲我們會把上傳文件保存到硬盤上！也就是說，文件原來是什麼樣子，到服務器這邊還是什麼樣子！

但是如果你有這樣的需求，非要在控制檯顯示上傳的文件內容，那麼你可以使用fileItem.getString(“utf-8”)來處理編碼。

文本文件內容和普通表單項內容使用FileItem類的getString(“utf-8”)來處理編碼。

5.4 上傳文件同名問題（文件重命名）

通常我們會把用戶上傳的文件保存到uploads目錄下，但如果用戶上傳了同名文件呢？這會出現覆蓋的現象。處理這一問題的手段是使用UUID生成唯一名稱，然後再使用“_”連接文件上傳的原始名稱。

例如用戶上傳的文件是“我的一寸照片.jpg”，在通過處理後，文件名稱爲：“891b3881395f4175b969256a3f7b6e10_我的一寸照片.jpg”，這種手段不會使文件丟失擴展名，並且因爲UUID的唯一性，上傳的文件同名，但在服務器端是不會出現同名問題的。

	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<FileItem> list = fileUpload.parseRequest(request);
			//獲取第二個表單項，因爲第一個表單項是username，第二個纔是file表單項
			FileItem fileItem = list.get(1);
			String name = fileItem.getName();//獲取文件名稱
			
			// 如果客戶端使用的是IE6，那麼需要從完整路徑中獲取文件名稱
			int lastIndex = name.lastIndexOf("\\");
			if(lastIndex != -1) {
				name = name.substring(lastIndex + 1);
			}
			
			// 獲取上傳文件的保存目錄
			String savepath = this.getServletContext().getRealPath("/WEB-INF/uploads");
			String uuid = CommonUtils.uuid();//生成uuid
			String filename = uuid + "_" + name;//新的文件名稱爲uuid + 下劃線 + 原始名稱
			
			//創建file對象，下面會把上傳文件保存到這個file指定的路徑
			//savepath，即上傳文件的保存目錄
			//filename，文件名稱
			File file = new File(savepath, filename);
			
			// 保存文件
			fileItem.write(file);
		} catch (Exception e) {
			throw new ServletException(e);
		} 
	}

5.5 一個目錄不能存放過多的文件（存放目錄打散）

我們這裏使用hash算法來打散：

獲取文件名稱的hashCode：int hCode = name.hashCode();；
獲取hCode的低4位，然後轉換成16進制字符；
獲取hCode的5~8位，然後轉換成16進制字符；
使用這兩個16進制的字符生成目錄鏈。例如低4位字符爲“5”

這種算法的好處是，在uploads目錄下最多生成16個目錄，而每個目錄下最多再生成16個目錄，即256個目錄，所有上傳的文件都放到這256個目錄下。如果每個目錄上限爲1000個文件，那麼一共可以保存256000個文件。

例如上傳文件名稱爲：新建文本文檔.txt，那麼把“新建文本文檔.txt”的哈希碼獲取到，再獲取哈希碼的低4位，和5~8位。假如低4位爲：9，5~8位爲1，那麼文件的保存路徑爲uploads/9/1/。

	int hCode = name.hashCode();//獲取文件名的hashCode
	//獲取hCode的低4位，並轉換成16進制字符串
	String dir1 = Integer.toHexString(hCode & 0xF);
	//獲取hCode的低5~8位，並轉換成16進制字符串
	String dir2 = Integer.toHexString(hCode >>> 4 & 0xF);
	//與文件保存目錄連接成完整路徑
	savepath = savepath + "/" + dir1 + "/" + dir2;
	//因爲這個路徑可能不存在，所以創建成File對象，再創建目錄鏈，確保目錄在保存文件之前已經存在
	new File(savepath).mkdirs();

5.6 上傳的單個文件的大小限制

限制上傳文件的大小很簡單，ServletFileUpload類的setFileSizeMax(long)就可以了。參數就是上傳文件的上限字節數，例如servletFileUpload.setFileSizeMax(1024*10)表示上限爲10KB。

一旦上傳的文件超出了上限，那麼就會拋出FileUploadBase.FileSizeLimitExceededException異常。我們可以在Servlet中獲取這個異常，然後向頁面輸出“上傳的文件超出限制”。

	public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
			throws ServletException, IOException {
		request.setCharacterEncoding("utf-8");
		DiskFileItemFactory dfif = new DiskFileItemFactory();
		ServletFileUpload fileUpload = new ServletFileUpload(dfif);
		// 設置上傳的單個文件的上限爲10KB
		fileUpload.setFileSizeMax(1024 * 10); 
		try {
			List<FileItem> list = fileUpload.parseRequest(request);
			//獲取第二個表單項，因爲第一個表單項是username，第二個纔是file表單項
			FileItem fileItem = list.get(1);
			String name = fileItem.getName();//獲取文件名稱
			
			// 如果客戶端使用的是IE6，那麼需要從完整路徑中獲取文件名稱
			int lastIndex = name.lastIndexOf("\\");
			if(lastIndex != -1) {
				name = name.substring(lastIndex + 1);
			}
			
			// 獲取上傳文件的保存目錄
			String savepath = this.getServletContext().getRealPath("/WEB-INF/uploads");
			String uuid = CommonUtils.uuid();//生成uuid
			String filename = uuid + "_" + name;//新的文件名稱爲uuid + 下劃線 + 原始名稱
			
			int hCode = name.hashCode();//獲取文件名的hashCode
			//獲取hCode的低4位，並轉換成16進制字符串
			String dir1 = Integer.toHexString(hCode & 0xF);
			//獲取hCode的低5~8位，並轉換成16進制字符串
			String dir2 = Integer.toHexString(hCode >>> 4 & 0xF);
			//與文件保存目錄連接成完整路徑
			savepath = savepath + "/" + dir1 + "/" + dir2;
			//因爲這個路徑可能不存在，所以創建成File對象，再創建目錄鏈，確保目錄在保存文件之前已經存在
			new File(savepath).mkdirs();
			
			//創建file對象，下面會把上傳文件保存到這個file指定的路徑
			//savepath，即上傳文件的保存目錄
			//filename，文件名稱
			File file = new File(savepath, filename);
			
			// 保存文件
			fileItem.write(file);
		} catch (Exception e) {
			// 判斷拋出的異常的類型是否爲FileUploadBase.FileSizeLimitExceededException
			// 如果是，說明上傳文件時超出了限制。
			if(e instanceof FileUploadBase.FileSizeLimitExceededException) {
				// 在request中保存錯誤信息
				request.setAttribute("msg", "上傳失敗！上傳的文件超出了10KB！");
				// 轉發到index.jsp頁面中！在index.jsp頁面中需要使用${msg}來顯示錯誤信息
				request.getRequestDispatcher("/index.jsp").forward(request, response);
				return;
			}
 			throw new ServletException(e);
		} 
	}

5.7 上傳文件的總大小限制

有時我們需要限制一個請求的大小。也就是說這個請求的最大字節數（所有表單項之和）！實現這一功能也很簡單，只需要調用ServletFileUpload類的setSizeMax(long)方法即可。

例如fileUpload.setSizeMax(1024 * 10);，顯示整個請求的上限爲10KB。當請求大小超出10KB時，ServletFileUpload類的parseRequest()方法會拋出FileUploadBase.SizeLimitExceededException異常。

5.8 緩存大小與臨時目錄

	public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
			throws ServletException, IOException {
		request.setCharacterEncoding("utf-8");
		<strong>DiskFileItemFactory dfif = new DiskFileItemFactory(1024*20, new File("F:\\temp"));</strong>
		ServletFileUpload fileUpload = new ServletFileUpload(dfif);
		
		try {
			List<FileItem> 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) {
		// 從完整路徑中獲取文件名稱
		int lastIndex = filename.lastIndexOf("\\");
		if(lastIndex != -1) {
			filename = filename.substring(lastIndex + 1);
		}
		
		// 通過文件名稱生成一級、二級目錄
		int hCode = filename.hashCode();
		String dir1 = Integer.toHexString(hCode & 0xF);
		String dir2 = Integer.toHexString(hCode >>> 4 & 0xF);
		savepath = savepath + "/" + dir1 + "/" + dir2;
		// 創建目錄
		new File(savepath).mkdirs();
		
		// 給文件名稱添加uuid前綴
		String uuid = CommonUtils.uuid();
		filename = uuid + "_" + filename;
		
		// 創建文件完成路徑
		return new File(savepath, filename);
	}

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