SpringBoot 实现基于Restful风格的文件上传与下载

会呼吸的Coder

发布于 2021-09-02 10:27:34

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文件上传与下载在Web应用中是一个比较常见的功能。在本教程中，我将基于Spring 2.2.6版本实现一个基于Restful风格的文件上传与下载APIs。

Part1环境

JDK: Java 1.8
Framework: Spring Boot 2.2.6(Only Using Spring Web MVC)
Maven: Maven 3.5.0+
IDE: IntelliJ IDEA 2019.2
Test: Postman 7.23.0

Part2功能

本教程中，使用Spring 2.2.6实现Restful风格的APIs并提供以下的功能：

客户端上传文件到服务端
对客户端上传文件大小进行限制（50MB）
点击链接地址下载文件
获得已上传文件列表（文件名和下载地址）

下面是教程所实现的APIs列表（服务端请求端口默认8080）：

Part3工程结构

工程目录结构说明如下：

config/FileUploadConfiguration.java: 常规组件，主要在重启应用时清理历史文件；
controller/FileUploadController.java: 主要的控制器，负责处理文件的上传，下载，浏览等请求；
exception/FileUploadExceptionAdvice.java: 全局的异常处理类，提供用户友好的异常提示信息；
service/FileStorageService.java: 文件上传接口类，提供存储地址初始化，保存文件，加载文件，清理文件等操作；
service/impl/FileStorageServiceImpl.java: 文件上传接口实现类；
valueobject/UploadFile.java: 封装了文件名和存储地址的POJO类；
valueobject/Message.java: 请求/响应的消息对象；
resources/application.yml: 项目配置文件，主要配置了文件上传大小限制；
pom.xml:Maven依赖配置文件。

Part4创建Spring Boot项目

本教程是基于IntelliJ IDEA创建Spring Boot项目的，你也可以选择自己喜欢的IDE创建项目。创建完项目后，请检查pom.xml文件中是否包含如下配置：

<dependency>  
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>  
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>  
</dependency>

本教程只使用到Spring Web MVC的功能，因此只需添加spring-boot-starter-web依赖。

4.1 文件上传接口

按照面向接口编程的约定(规范)，创建一个用于操作上传文件的接口类FileStorageService.java，并提供相应的方法。

service/FileStorageService.java

package com.ramostear.springboot.uploadfile.service;  
  
import org.springframework.core.io.Resource;  
import org.springframework.web.multipart.MultipartFile;  
  
import java.nio.file.Path;  
import java.util.stream.Stream;  
  
/**  
 * @ClassName FileStorageService  
 * @Description TODO  
 * @Author 树下魅狐  
 * @Date 2020/4/28 0028 18:35  
 * @Version since 1.0  
 **/  
public interface FileStorageService {  
  
    void init();  
  
    void save(MultipartFile multipartFile);  
  
    Resource load(String filename);  
  
    Stream<Path> load();  
  
    void clear();  
  
}

在启动应用时，先调用clear()方法清理历史文件，再调用init()方法初始化文件上传地址。

4.2 实现文件上传接口

文件上传接口实现类比较简单，这里直接给出代码：

service/impl/FileStorageServiceImpl.java

/**  
 * @ClassName FileStorageServiceImpl  
 * @Description TODO  
 * @Author 树下魅狐  
 * @Date 2020/4/28 0028 18:38  
 * @Version since 1.0  
 **/  
@Service("fileStorageService")  
public class FileStorageServiceImpl implements FileStorageService {  
  
    private final Path path = Paths.get("fileStorage");  
  
  
    @Override  
    public void init() {  
        try {  
            Files.createDirectory(path);  
        } catch (IOException e) {  
            throw new RuntimeException("Could not initialize folder for upload!");  
        }  
    }  
  
    @Override  
    public void save(MultipartFile multipartFile) {  
        try {  
            Files.copy(multipartFile.getInputStream(),this.path.resolve(multipartFile.getOriginalFilename()));  
        } catch (IOException e) {  
            throw new RuntimeException("Could not store the file. Error:"+e.getMessage());  
        }  
    }  
  
    @Override  
    public Resource load(String filename) {  
        Path file = path.resolve(filename);  
        try {  
            Resource resource = new UrlResource(file.toUri());  
            if(resource.exists() || resource.isReadable()){  
                return resource;  
            }else{  
                throw new RuntimeException("Could not read the file.");  
            }  
        } catch (MalformedURLException e) {  
            throw new RuntimeException("Error:"+e.getMessage());  
        }  
    }  
  
    @Override  
    public Stream<Path> load() {  
        try {  
            return Files.walk(this.path,1)  
                    .filter(path -> !path.equals(this.path))  
                    .map(this.path::relativize);  
        } catch (IOException e) {  
            throw new RuntimeException("Could not load the files.");  
        }  
    }  
  
    @Override  
    public void clear() {  
        FileSystemUtils.deleteRecursively(path.toFile());  
    }  
}

其中，Files、Path和Paths是java.nio.file提供的类，Resource是org.springframework.core.io包中提供的类。

4.3 定义值对象

本教程中，定义了两个简单的对象UploadFile.java和Message.java，分别封装了上传文件信息和响应消息，代码如下：

valueobject/UploadFile.java

/**  
 * @ClassName UploadFile  
 * @Description TODO  
 * @Author 树下魅狐  
 * @Date 2020/4/28 0028 18:48  
 * @Version since 1.0  
 **/  
public class UploadFile {  
  
    private String fileName;  
    private String url;  
  
    public UploadFile(String fileName, String url) {  
        this.fileName = fileName;  
        this.url = url;  
    }  
  
    public String getFileName() {  
        return fileName;  
    }  
  
    public void setFileName(String fileName) {  
        this.fileName = fileName;  
    }  
  
    public String getUrl() {  
        return url;  
    }  
  
    public void setUrl(String url) {  
        this.url = url;  
    }  
}

valueobject/Message.java

/**  
 * @ClassName Message  
 * @Description TODO  
 * @Author 树下魅狐  
 * @Date 2020/4/28 0028 19:21  
 * @Version since 1.0  
 **/  
public class Message {  
  
    private String message;  
  
    public Message(String message) {  
        this.message = message;  
    }  
  
    public String getMessage() {  
        return message;  
    }  
  
    public void setMessage(String message) {  
        this.message = message;  
    }  
}

4.4 控制器

在controller包下创建文件上传控制器，用于处理客户端的请求。代码如下：

controller/FileUploadController.java

/**  
 * @ClassName FileUploadController  
 * @Description TODO  
 * @Author 树下魅狐  
 * @Date 2020/4/28 0028 18:52  
 * @Version since 1.0  
 **/  
@RestController  
public class FileUploadController {  
  
    @Autowired  
    FileStorageService fileStorageService;  
  
    @PostMapping("/upload")  
    public ResponseEntity<Message> upload(@RequestParam("file")MultipartFile file){  
        try {  
            fileStorageService.save(file);  
            return ResponseEntity.ok(new Message("Upload file successfully: "+file.getOriginalFilename()));  
        }catch (Exception e){  
            return ResponseEntity.badRequest()  
                    .body(new Message("Could not upload the file:"+file.getOriginalFilename()));  
        }  
    }  
  
    @GetMapping("/files")  
    public ResponseEntity<List<UploadFile>> files(){  
        List<UploadFile> files = fileStorageService.load()  
                .map(path -> {  
                    String fileName = path.getFileName().toString();  
                    String url = MvcUriComponentsBuilder  
                            .fromMethodName(FileUploadController.class,  
                                    "getFile",  
                                    path.getFileName().toString()  
                            ).build().toString();  
                    return new UploadFile(fileName,url);  
                }).collect(Collectors.toList());  
        return ResponseEntity.ok(files);  
    }  
  
    @GetMapping("/files/{filename:.+}")  
    public ResponseEntity<Resource> getFile(@PathVariable("filename")String filename){  
        Resource file = fileStorageService.load(filename);  
        return ResponseEntity.ok()  
                .header(HttpHeaders.CONTENT_DISPOSITION,  
                        "attachment;filename=\""+file.getFilename()+"\"")  
                .body(file);  
    }  
}

在控制器中，使用@RestController组合注解替换了@Controller+@ResponseBody的注解方式，并采用@RequestMapping的快捷方式注解方法。

4.5配置上传文件大小

通常，出于安全和性能考虑，我们需要限定客户端上传文件的大小，本教程限定的文件大小最大为50MB。在application.yml(application.properties)文件中添加如下配置：

application.yml

spring:  
  servlet:  
    multipart:  
      max-request-size: 50MB  
      max-file-size: 50MB

application.properties

spring.servlet.multipart.max-request-size=50MB  
spring.servlet.multipart.max-file-size=50MB

spring.servlet.multipart.max-request-size=50MB: 单次请求所能上传文件的总文件大小
spring.servlet.multipart.max-file-size=50MB：单个文件所能上传的文件大小

4.6 全局异常处理

在控制器中，文件上传过程中可能产生的异常我们使用try-catch语句进行了用户友好处理，但当客户端上传文件大小超过50MB时，应用会抛出MaxUploadSizeExceededException异常信息，我们需要对此异常信息做处理。最简单的方式是使用@ControllerAdvice+@ExceptionHandler组合方式处理异常。在exception包下创建异常处理类，代码如下：

exception/FileUploadExceptionAdvice.java

/**  
 * @ClassName FileUploadExceptionAdvice  
 * @Description TODO  
 * @Author 树下魅狐  
 * @Date 2020/4/28 0028 19:10  
 * @Version since 1.0  
 **/  
@ControllerAdvice  
public class FileUploadExceptionAdvice extends ResponseEntityExceptionHandler {  
  
    @ExceptionHandler(MaxUploadSizeExceededException.class)  
    public ResponseEntity<Message> handleMaxUploadSizeExceededException(MaxUploadSizeExceededException e){  
       return ResponseEntity.badRequest().body(new Message("Upload file too large."));  
    }  
}

4.7 初始化文件存储空间

为了在测试时获得干净的测试数据，同时也为了在应用启动后分配好上传文件存储地址，我们需要在config包下创建一个配置类，在应用启动时调用FileStorageService中的clear()方法和init()方法。实现该功能，最快的方式是配置类实现CommandLineRunner接口类的run()方法，代码如下：

config/FileUploadConfiguration.java

@Service  
public class FileUploadConfiguration implements CommandLineRunner {  
  
    @Autowired  
    FileStorageService fileStorageService;  
  
    @Override  
    public void run(String... args) throws Exception {  
        fileStorageService.clear();  
        fileStorageService.init();  
    }  
}