这两天研究了一下 SpringMVC 中文件上传与下载，也遇到了一些坑，这里做个总结。
1、文件上传下载的原理
Web 中文件上传下载是和 HTTP 协议分不开的，想要更加深入的理解文件上传和下载，必须要对 HTTP 协议有充分认识。
1.1 文件上传
在 TCP/IP 中，最早出现的文件上传机制是 FTP，这是将文件由客户端发送到服务器的标准机制。而在 Web 开发中，使用应用层协议 HTTP，通过在请求头中设置传输的内容类型 Content-Type 为 multipart/form-data; boundary=流分隔符值 来上传文件，这个流分隔符用来区分一个文件上传的开始和结束，下面的是我在火狐浏览器中截取的多个文件上传时的消息头和参数。
文件上传消息头.jpg
文件上传参数.jpg
对应在 HTML 中就是为 form 元素设置 Method = "post" enctype="`multipart/form-data" 属性，为 input 元素设置 type = "file" 以及多个文件上传时设置 "multiple" 属性，代码示例如下。
<form action="" method="post" enctype="multipart/form-data" onsubmit="return check()">
<input type="file" name="file" id="file" multiple="multiple"><br>
<input type="submit" value="上传">
</form>
对表单中的 enctype 属性做个详细的说明：
- application/x-www=form-urlencoded：默认方式，只处理表单域中的 value 属性值，采用这种编码方式的表单会将表单域中的值处理成 URL 编码方式。
- multipart/form-data：这种编码方式会以二进制流的方式来处理表单数据，这种编码方式会把文件域指定文件的内容也封装到请求参数中，不会对字符编码。
- text/plain：除了把空格转换为 "+" 号外，其他字符都不做编码处理，这种方式适用直接通过表单发送邮件。
1.2 文件下载
通过在响应消息头中设置 Content-Disposition 和 Content-Type 使得浏览器无法使用某种方式或者激活某个程序来处理 MIME 类型的文件，来让浏览器提示是否保存文件，也就是文件的下载。Content-Disposition 的值为 attachment;filename=文件名，Content-Type 的值为 application/octet-stream 或者 application/x-msdownload。文件中的中文注意编码问题，不同浏览器之间是有差异的。
文件下载.jpg
2、SpringMVC中的文件上传与下载
本文涉及的所以代码，都可以在我的 GitHub 上找到，传送门。
2.1 文件上传
文件在上传时注意前后端最好都做下检查，如文件的大小，文件的类型等等，我这里就只做了后端的验证。
文件上传页面代码:
<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" language="java" %>
<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-cn">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta name="viewport"
content="width=device-width, user-scalable=no, initial-scale=1.0, maximum-scale=1.0, minimum-scale=1.0">
<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
<title>文件上传与下载</title>
<noscript>
<style>
#main {
display: none !important;
}
</style>
<p align="center">您的浏览器禁止了JS，请先启动脚本</p>
</noscript>
<script>
function check() {
var file = document.getElementById("file");
if (file.value == "") {
alert("上传的文件为空")
return false;
}
return true;
}
</script>
</head>
<body>
<div id="main" style="width:500px; margin: 0 auto;">
<span style="color:red;">${msg}</span>
<form action="" method="post" enctype="multipart/form-data" onsubmit="return check()">
<input type="file" name="file" id="file" multiple="multiple"><br>
<input type="submit" value="上传">
</form>
</div>
</body>
</html>
在做限制文件上传的大小时，注意不要在 SpringMVC 中直接限制，尤其是大文件（2M以上的），否则在上传时 Tomcat 会关闭接收流，浏览器会失去响应。这个地方困扰的不止我一个人，这个 BUG 和 SpringMVC 无关，和 Tomcat 的一个属性有关系，请看下图，网上有人说 Tomcat7 就没有这个问题，但这不是推荐的解决问题方式。
Tomcat文件上传大小限制.jpg
经过一些研究，我的方案是用拦截器来做文件上传的大小限制。当拦截器拦截文件超过设置的值时就抛出异常，在 Controller 中处理异常，这里要在配置中延迟异常的解析时间。在拦截器的配置中，对拦截器的属性做限制，在拦截器中获取这个配置值，不要在拦截器中直接写死。Controller 中捕获这个异常，提示上传文件超过了限制。
SpringMVC 中的配置：
<bean id="multipartResolver" class="org.springframework.web.multipart.commons.CommonsMultipartResolver">
<!--设置请求编码-->
<property name="defaultEncoding" value="UTF-8"/>
<property name="uploadTempDir" value="WEB-INF/tmp"/>
<!--设置允许单个上传文件的最大值，不要在这里配置-->
<!--<property name="maxUploadSizePerFile" value="31457280"/>-->
<!--延迟解析，在Controller中抛出异常-->
<property name="resolveLazily" value="true"/>
</bean>
<mvc:interceptors>
<mvc:interceptor>
<mvc:mapping path="/*upload*"/>
<bean class="com.wenshixin.interceptor.FileUploadInterceptor">
<property name="maxSize" value="31457280"/>
</bean>
</mvc:interceptor>
</mvc:interceptors>
拦截器：
public class FileUploadInterceptor implements HandlerInterceptor {
private long maxSize;
@Override
public boolean preHandle(HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse, Object o) throws Exception {
if (httpServletRequest != null && ServletFileUpload.isMultipartContent(httpServletRequest)) {
ServletRequestContext servletRequestContext = new ServletRequestContext(httpServletRequest);
long requestSize = servletRequestContext.contentLength();
if (requestSize > maxSize) {
// 抛出异常
throw new MaxUploadSizeExceededException(maxSize);
}
}
return true;
}
@Override
public void postHandle(HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse, Object o, ModelAndView modelAndView) throws Exception {
}
@Override
public void afterCompletion(HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse, Object o, Exception e) throws Exception {
}
public void setMaxSize(long maxSize) {
this.maxSize = maxSize;
}
}
Controller 中的异常处理方法：
@ExceptionHandler(MaxUploadSizeExceededException.class)
public String handException(MaxUploadSizeExceededException e, HttpServletRequest request) {
request.setAttribute("msg", "文件超过了指定大小，上传失败！");
return "fileupload";
}
SpringMVC 中使用 MultipartFile 对象来接收上传的文件，通过这个对象可以得到文件的文件名和文件类型，通过 transferTo() 方法将文件写入到磁盘上。文件上传时，给文件重命名来防止上传文件重名产生覆盖，我这里采取是 UUID值 + 文件名，中间用下划线隔开。
Controller 中的文件上传方法：
@PostMapping(value = "/fileupload")
public String fileUpload(@RequestParam(value = "file") List<MultipartFile> files, HttpServletRequest request) {
String msg = "";
// 判断文件是否上传
if (!files.isEmpty()) {
// 设置上传文件的保存目录
String basePath = request.getServletContext().getRealPath("/upload/");
// 判断文件目录是否存在
File uploadFile = new File(basePath);
if (!uploadFile.exists()) {
uploadFile.mkdirs();
}
for (MultipartFile file : files) {
String originalFilename = file.getOriginalFilename();
if (originalFilename != null && !originalFilename.equals("")) {
try {
// 对文件名做加UUID值处理
originalFilename = UUID.randomUUID() + "_" + originalFilename;
file.transferTo(new File(basePath + originalFilename));
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
msg = "文件上传失败！";
}
} else {
msg = "上传的文件为空！";
}
}
msg = "文件上传成功！";
} else {
msg = "没有文件被上传！";
}
request.setAttribute("msg", msg);
return "fileupload";
}
文件上传的效果图：
文件下载效果图.gif
2.2 文件下载
下载页面我使用了 Jquery 动态生成下载列表对 url 提前做了编码处理，防止文件名中 # 号等特殊字符的干扰，并对显示的文件名做了去除 UUID 值的处理，对 IE 浏览器也做了特殊的中文处理。
下载页面：
<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" language="java" %>
<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-cn">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta name="viewport"
content="width=device-width, user-scalable=no, initial-scale=1.0, maximum-scale=1.0, minimum-scale=1.0">
<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
<title>文件上传与下载</title>
<script src="${pageContext.request.contextPath}/js/jquery-1.12.4.min.js"></script>
<script>
$(function(){
var targer = $("#main")
$.ajax({
url: "fileList",
dataType: "json",
success: function (data) {
data = JSON.parse(data)
for (var i in data) {
var a = $("<a></a><br>").text(data[i].substring(data[i].indexOf("_")+1))
a.attr("href", "${pageContext.request.contextPath}/download?filename="+encodeURIComponent(data[i]))
targer.append(a)
}
}
})
})
</script>
</head>
<body>
<div id="main" style="width:500px; margin: 0 auto;">
</div>
</body>
</html>
Controller 中的下载方法：
@RequestMapping(value = "/download")
public ResponseEntity<byte[]> fileDownload(String filename, HttpServletRequest request) throws IOException {
String path = request.getServletContext().getRealPath("/upload/");
File file = new File(path + filename);
// System.out.println("转码前" + filename);
filename = this.getFilename(request, filename);
// System.out.println("转码后" + filename);
// 设置响应头通知浏览器下载
HttpHeaders headers = new HttpHeaders();
// 将对文件做的特殊处理还原
filename = filename.substring(filename.indexOf("_") + 1);
headers.setContentDispositionFormData("attachment", filename);
headers.setContentType(MediaType.APPLICATION_OCTET_STREAM);
return new ResponseEntity<byte[]>(FileUtils.readFileToByteArray(file), headers, HttpStatus.OK);
}
// 根据不同的浏览器进行编码设置，返回编码后的文件名
public String getFilename(HttpServletRequest request, String filename) throws UnsupportedEncodingException {
String[] IEBrowerKeyWords = {"MSIE", "Trident", "Edge"};
String userAgent = request.getHeader("User-Agent");
for (String keyword : IEBrowerKeyWords) {
if (userAgent.contains(keyword)) {
return URLEncoder.encode(filename, "UTF-8");
}
}
return new String(filename.getBytes("UTF-8"), "ISO-8859-1");
}
下载文件的效果图（谷歌、火狐、IE、360浏览器）：
文件上传效果图.gif
文件上传下载是 Web 开发中很常见的功能，但是要想做好也并不容易，浏览器的兼容性要考虑，如果追求用户体验，还可以在上传文件时给出进度条、AJAX实现页面无刷新上传，深感自己的前端水平还需要提高 😭，不说了学习去了。
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编程心路
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