Spring Boot文件上傳原理與實(shí)現(xiàn)詳解
更新時(shí)間：2024年01月04日 08:54:26 作者：Splaying
這篇文章主要介紹了Spring Boot 文件上傳原理與實(shí)現(xiàn)詳解,前端文件上傳是面向多用戶的,多用戶之間可能存在上傳同一個(gè)名稱、類型的文件；為了避免文件沖突導(dǎo)致的覆蓋問(wèn)題這些應(yīng)該在后臺(tái)進(jìn)行解決,需要的朋友可以參考下
1、文件上傳
文件上傳核心核心要點(diǎn)：
- 文件通過(guò)前端表單或者ajax提交，文件上傳應(yīng)該使用enctype="multipart/form-data"標(biāo)簽。
- 前端文件上傳是面向多用戶的，多用戶之間可能存在上傳同一個(gè)名稱、類型的文件；為了避免文件沖突導(dǎo)致的覆蓋問(wèn)題這些應(yīng)該在后臺(tái)進(jìn)行解決！
- 對(duì)于文件名稱采用UUID、雪花算法、MD5等一些哈希手段確保不會(huì)重復(fù)；
- 對(duì)于用戶上傳的文件不能讓用戶輕易的獲取到，應(yīng)該將上傳的文件放在一個(gè)相對(duì)隱秘的或者禁止的路徑中。
- 針對(duì)不同場(chǎng)景應(yīng)該限制用戶上傳文件的類型、大小；
- 后臺(tái)在處理文件上傳的時(shí)候應(yīng)該不應(yīng)該占用主線程，應(yīng)該使用異步的形式處理文件上傳；主線程繼續(xù)向下執(zhí)行代碼，異步的優(yōu)勢(shì)在于頁(yè)面不會(huì)白屏轉(zhuǎn)圈太久增強(qiáng)用戶體驗(yàn)！
2、文件上傳簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)
2.1、編寫前端頁(yè)面
- 文件上傳請(qǐng)求類型必須是post請(qǐng)求
- 同時(shí)必須是enctype=“multipart/form-data”
- 可以通過(guò)accept設(shè)置上傳文件的類型
- 多文件可以使用ctrl多選，標(biāo)簽中攜帶上multiple
<!DOCTYPE html>
<html lang="en" xml>
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>文件上傳</title>
</head>
<body>
<form method="post" action="/upload" enctype="multipart/form-data">
單文件: <input type="file" name="headimg"><br/>
<hr/>
多文件: <input type="file" name="photos" multiple><br/>
<input type="submit" value="上傳">
</form>
</body>
</html>
2.2、Controller層
- 依據(jù)上傳核心應(yīng)該使用異步的形式，因此Controller線程中不應(yīng)該直接對(duì)文件處理；而應(yīng)該將文件交由Service層進(jìn)行異步處理，Controller線程繼續(xù)向下執(zhí)行處理未執(zhí)行完畢的代碼！
- @RequestPart注解用于標(biāo)注文件上傳參數(shù)
- MultipartFile參數(shù)是一個(gè)封裝IO流的簡(jiǎn)易文件處理接口，StandardMultipartFile實(shí)現(xiàn)類。
@Controller
public class FileController {
@Autowired
FileUploadService service;
@RequestMapping("/upload")
@ResponseBody
public String upload(@RequestPart MultipartFile headimg,
@RequestPart MultipartFile[] photos) throws IOException {
System.out.println(" Controller線程: =============== "+Thread.currentThread().getName()+" ===========");
System.out.println("頭像大小: " + headimg.getSize());
System.out.println("照片數(shù)量: " + photos.length);
service.upload(new MultipartFile[]{headimg});
service.upload(photos);
return "File Upload Success!";
}
}
2.3、Service層異步
- 針對(duì)用戶上傳的文件判斷文件是否存在、是否為空之類的東西。
- 由于需要對(duì)文件進(jìn)行哈希避免沖突，因此需要將文件的類型從名稱中截取出來(lái)、然后另外使用哈希給文件生成一個(gè)隨機(jī)名稱并且拼接文件類型！
@Service
@EnableAsync
public class FileUploadService {
@Async
public void upload(MultipartFile[] file) throws IOException {
System.out.println(" =========================== "+Thread.currentThread().getName()+" ===========");
int length = file.length;
if(length > 0){
for(int i = 0;i < length;i++){
// 獲取文件的類型
String type = file[i].getOriginalFilename().substring(file[i].getOriginalFilename().lastIndexOf("."));
System.out.println(type);
// UUID、雪花算法、MD5等一些哈希算法對(duì)文件名進(jìn)行特殊處理，避免文件重名
String name = UUID.randomUUID().toString();
file[i].transferTo(new File("C:\\Users\\Splay\\Desktop\\上傳的文件\\" + name + type));
}
}
System.out.println("上傳完畢!");
}
}
2.4、參數(shù)配置
springboot可以支持自定義的參數(shù)配置，用于限制上傳文件的大小。
spring:
servlet:
multipart:
enabled: true
max-file-size: 10MB # 單個(gè)文件大小
max-request-size: 100MB # 多文件總大小
3、文件上傳原理
首先文件上傳是通過(guò)請(qǐng)求發(fā)送出去的，那么肯定在中央調(diào)度DispatcherServlet中。
任何數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臅r(shí)候都是01比特串，因此只需要將文件上傳與普通參數(shù)一同看待即可！
```java
protected void doDispatch(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
// 1. 保存一個(gè)額外請(qǐng)求processedRequest
HttpServletRequest processedRequest = request;
HandlerExecutionChain mappedHandler = null;
boolean multipartRequestParsed = false;
// 這里檢查是否異步請(qǐng)求 暫時(shí)忽略
WebAsyncManager asyncManager = WebAsyncUtils.getAsyncManager(request);
try {
ModelAndView mv = null;
Exception dispatchException = null;
try {
// 2. 檢查是不是文件上傳的請(qǐng)求
processedRequest = checkMultipart(request);
// 3. 判斷檢查前后請(qǐng)求是否一致
multipartRequestParsed = (processedRequest != request);
// 4. 拿到HandlerExecution執(zhí)行鏈
mappedHandler = getHandler(processedRequest);
if (mappedHandler == null) {
noHandlerFound(processedRequest, response);
return;
}
// 查找適配器HandlerAdapter
HandlerAdapter ha = getHandlerAdapter(mappedHandler.getHandler());
// 請(qǐng)求方式解析
String method = request.getMethod();
boolean isGet = HttpMethod.GET.matches(method);
if (isGet || HttpMethod.HEAD.matches(method)) {
long lastModified = ha.getLastModified(request, mappedHandler.getHandler());
if (new ServletWebRequest(request, response).checkNotModified(lastModified) && isGet) {
return;
}
}
// 前置攔截器調(diào)用
if (!mappedHandler.applyPreHandle(processedRequest, response)) {
return;
}
// 5. 所有參數(shù)解析并且執(zhí)行
mv = ha.handle(processedRequest, response, mappedHandler.getHandler());
applyDefaultViewName(processedRequest, mv);
mappedHandler.applyPostHandle(processedRequest, response, mv);
...
...
// 善后處理
}
}
}
3.1、整體調(diào)度
- 先將請(qǐng)求當(dāng)做一個(gè)普通請(qǐng)求processedRequest，然后checkMultipart(request)檢查本次請(qǐng)求是否是文件上傳。
- 檢查的方式很簡(jiǎn)單通過(guò)StandardServletMultipartResolver類判斷form表單中的contentType是否為enctype=“multipart/form-data”。
public class StandardServletMultipartResolver implements MultipartResolver {
@Override
public boolean isMultipart(HttpServletRequest request) {
return StringUtils.startsWithIgnoreCase(request.getContentType(),
(this.strictServletCompliance ? MediaType.MULTIPART_FORM_DATA_VALUE : "multipart/"));
}
}
@Override
public MultipartHttpServletRequest resolveMultipart(HttpServletRequest request) throws MultipartException {
// 返回一個(gè)文件上傳請(qǐng)求的對(duì)象
return new StandardMultipartHttpServletRequest(request, this.resolveLazily);
}
- 如果是文件上傳那么會(huì)將本次請(qǐng)求調(diào)用resolveMultipart進(jìn)行解析一下并且封裝成一個(gè)新的請(qǐng)求。此時(shí)processRequest 一定不等于 request。
- 之后就是拿到HandlerExecution執(zhí)行鏈、查找HandlerAdapter適配器、請(qǐng)求方式method解析、調(diào)用preHandler前置攔截器做攔截。
3.2、設(shè)置與校驗(yàn)
- 即上面執(zhí)行完畢后，來(lái)到ha.handle()方法；所有上面在執(zhí)行controller時(shí)沒(méi)做的東西都會(huì)在這里執(zhí)行（請(qǐng)求方式驗(yàn)證、參數(shù)解析、反射調(diào)用controller…）
- 并且在這里會(huì)設(shè)置一堆的東西，例如：參數(shù)解析器（不同注解、類型的參數(shù)由不同的解析器）、數(shù)據(jù)綁定器（DataBinder），之后數(shù)據(jù)解析與綁定就是交由DataBinder做。
- 再一堆雜七雜八的設(shè)置之后來(lái)到invokeForRequest方法，拿到參數(shù)之后調(diào)用doInvoke（）反射執(zhí)行controller。
public class InvocableHandlerMethod extends HandlerMethod {
@Nullable
public Object invokeForRequest(NativeWebRequest request, @Nullable ModelAndViewContainer mavContainer,
Object... providedArgs) throws Exception {
// 參數(shù)解析
Object[] args = getMethodArgumentValues(request, mavContainer, providedArgs);
if (logger.isTraceEnabled()) {
logger.trace("Arguments: " + Arrays.toString(args));
}
return doInvoke(args); //執(zhí)行Controller
}
}
3.3、參數(shù)解析大致流程
- 首先要避開(kāi)一個(gè)彎，參數(shù)是在調(diào)用controller之前解析完畢的
- 不同參數(shù)使用不同的參數(shù)解析器，這里采用了策略模式，supportsParameter方法中是一個(gè)增強(qiáng)for循環(huán)；匹配合適的直接丟入map中，在第4步的解析中直接從map中獲取！
- 整個(gè)方法核心就是不同參數(shù)是如何適配到解析器的、參數(shù)又是如何解析的。
public class InvocableHandlerMethod extends HandlerMethod {
protected Object[] getMethodArgumentValues(NativeWebRequest request, @Nullable ModelAndViewContainer mavContainer,Object... providedArgs) throws Exception {
// 1. 拿到前端上傳的所有參數(shù)名稱
MethodParameter[] parameters = getMethodParameters();
if (ObjectUtils.isEmpty(parameters)) {
return EMPTY_ARGS;
}
// 2. 參數(shù)分配空間
Object[] args = new Object[parameters.length];
for (int i = 0; i < parameters.length; i++) {
MethodParameter parameter = parameters[i];
parameter.initParameterNameDiscovery(this.parameterNameDiscoverer);
args[i] = findProvidedArgument(parameter, providedArgs);
if (args[i] != null) {
continue;
}
// 3. 參數(shù)解析器的適配，不同參數(shù)會(huì)使用不同解析器
if (!this.resolvers.supportsParameter(parameter)) {
throw new IllegalStateException(formatArgumentError(parameter, "No suitable resolver"));
}
try {
// 4. 參數(shù)解析
args[i] = this.resolvers.resolveArgument(parameter, mavContainer, request, this.dataBinderFactory);
}
....
}
return args;
}
}
3.4、參數(shù)解析器的適配
這里只是適配每一個(gè)參數(shù)的解析器、并不會(huì)解析參數(shù)；因此緩存池是非常有必要的，下次解析參數(shù)就可以直接從緩存池中拿！
@Nullable
private HandlerMethodArgumentResolver getArgumentResolver(MethodParameter parameter) {
// 緩存池便于
HandlerMethodArgumentResolver result = this.argumentResolverCache.get(parameter);
if (result == null) {
for (HandlerMethodArgumentResolver resolver : this.argumentResolvers) {
if (resolver.supportsParameter(parameter)) {
result = resolver;
this.argumentResolverCache.put(parameter, result);
break;
}
}
}
return result;
}
- 文件上傳參數(shù)的解析器的適配是通過(guò)RequestPartMethodArgumentResolver類判斷的。
- 這里直接判斷參數(shù)上的注解類型是否為@RequestPart，而參數(shù)的信息在之前執(zhí)行過(guò)程中就已經(jīng)全部拿到了。
- 判斷為true之后這個(gè)RequestPartMethodArgumentResolver解析器就會(huì)被扔到上面的緩存池中便于下次直接獲取
public boolean supportsParameter(MethodParameter parameter) {
// 直接判斷參數(shù)上的注解類型是否為@RequestPart
if (parameter.hasParameterAnnotation(RequestPart.class)) {
return true;
}
else {
if (parameter.hasParameterAnnotation(RequestParam.class)) {
return false;
}
return MultipartResolutionDelegate.isMultipartArgument(parameter.nestedIfOptional());
}
}
3.5、參數(shù)解析
由于前面鋪墊太多東西，參數(shù)解析就變得非常簡(jiǎn)單了。緩存拿到對(duì)應(yīng)的解析器、然后解析
@Override
@Nullable
public Object resolveArgument(MethodParameter parameter, @Nullable ModelAndViewContainer mavContainer,NativeWebRequest webRequest, @Nullable WebDataBinderFactory binderFactory) {
// map緩存池拿解析器
HandlerMethodArgumentResolver resolver = getArgumentResolver(parameter);
if (resolver == null) {
throw new IllegalArgumentException("Unsupported parameter type [" +
parameter.getParameterType().getName() + "]. supportsParameter should be called first.");
}
// 解析文件
return resolver.resolveArgument(parameter, mavContainer, webRequest, binderFactory);
}
- 這里整體的流程就是先拿到參數(shù)注解判斷注解中的屬性情況，是否required、是否為空…
- 然后resolveMultipartArgument（）方法判斷是單文件還是多文件上傳
- 找到對(duì)應(yīng)的HttpMessageConvert轉(zhuǎn)換器進(jìn)行對(duì)應(yīng)參數(shù)數(shù)據(jù)到目標(biāo)參數(shù)類型的解析
- 最后將轉(zhuǎn)換器交由DataBinder進(jìn)行解析與數(shù)據(jù)綁定。
@Override
@Nullable
public Object resolveArgument(MethodParameter parameter, @Nullable ModelAndViewContainer mavContainer,NativeWebRequest request, @Nullable WebDataBinderFactory binderFactory) {
HttpServletRequest servletRequest = request.getNativeRequest(HttpServletRequest.class);
Assert.state(servletRequest != null, "No HttpServletRequest");
// 拿到參數(shù)注解
RequestPart requestPart = parameter.getParameterAnnotation(RequestPart.class);
// 注解是否必須，且是否為空
boolean isRequired = ((requestPart == null || requestPart.required()) &&!parameter.isOptional());
// 參數(shù)名
String name = getPartName(parameter, requestPart);
parameter = parameter.nestedIfOptional();
Object arg = null;
// 這里判斷是否文件上傳、并且是單文件還是多文件上傳
Object mpArg = MultipartResolutionDelegate.resolveMultipartArgument(name, parameter, servletRequest);
if (mpArg != MultipartResolutionDelegate.UNRESOLVABLE) {
arg = mpArg;
...
HttpInputMessage inputMessage = new RequestPartServletServerHttpRequest(servletRequest, name);
// 拿到convert轉(zhuǎn)換器
arg = readWithMessageConverters(inputMessage, parameter, parameter.getNestedGenericParameterType());
if (binderFactory != null) {
...
// dataBinder參數(shù)解析，這里結(jié)束文件就成型了！
WebDataBinder binder = binderFactory.createBinder(request, arg, name);
....
return adaptArgumentIfNecessary(arg, parameter);
}
到此這篇關(guān)于Spring Boot文件上傳原理與實(shí)現(xiàn)詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Spring Boot 文件上傳內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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