什么年代了，你还不知道 Servlet3.0 中的文件上传方式？

2023-04-15 17:27:34
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其实文件上传这块無名之前和大家聊过很多次了，这次因为最近正在进行 SpringMVC 的源码分析，所以又再次把这个话题拉出来“鞭尸”，不过这次無名想从源码角度来聊聊这个话题。

理解源码的前提是先会用，所以我们还是先来看看用法，然后再来分析源码。

1.两种文件解析方案

对于上传文件的请求，SpringMVC 中目前共有两种不同的解析方案：

StandardServletMultipartResolver
CommonsMultipartResolver

StandardServletMultipartResolver 支持 Servlet3.0 中标准的文件上传方案，使用非常简单；CommonsMultipartResolver 则需要结合 Apache Commons fileupload 组件一起使用，这种方式兼容低版本的 Servlet。

StandardServletMultipartResolver

先来回顾下 StandardServletMultipartResolver 的用法。

使用 StandardServletMultipartResolver，可以直接通过 HttpServletRequest 自带的 getPart 方法获取上传文件并保存，这是一种标准的操作方式，这种方式也不用添加任何额外的依赖，只需要确保 Servlet 的版本在 3.0 之上即可。

首先我们需要为 Servlet 配置 multipart-config，哪个 Servlet 负责处理上传文件，就为哪个 Servlet 配置 multipart-config。在 SpringMVC 中，我们的请求都是通过 DispatcherServlet 进行分发的，所以我们就为 DispatcherServlet 配置 multipart-config。

配置方式如下：

<servlet>
    <servlet-name>springmvc</servlet-name>
    <servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</serv
    <init-param>
        <param-name>contextConfigLocation</param-name>
        <param-value>classpath:spring-servlet.xml</param-value>
    </init-param>
    <multipart-config>
        <location>/tmp</location>
        <max-file-size>1024</max-file-size>
        <max-request-size>10240</max-request-size>
    </multipart-config>
</servlet>
<servlet-mapping>
    <servlet-name>springmvc</servlet-name>
    <url-pattern>/</url-pattern>
</servlet-mapping>

然后在 SpringMVC 的配置文件中提供一个 StandardServletMultipartResolver 实例，注意该实例的 id 必须为 multipartResolver（具体原因参见：SpringMVC 初始化流程分析一文）。

1 2	<bean class="org.springframework.web.multipart.support.StandardServletMultipartResolver" id="multipartResolver"> </bean>

配置完成后，我们就可以开发一个文件上传接口了，如下：

@RestController
public class FileUploadController {
    SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("/yyyy/MM/dd/");

    @PostMapping("/upload")
    public String fileUpload(MultipartFile file, HttpServletRequest req) {
        String format = sdf.format(new Date());
        String realPath = req.getServletContext().getRealPath("/img") + format;
        File folder = new File(realPath);
        if (!folder.exists()) {
            folder.mkdirs();
        }
        String oldName = file.getOriginalFilename();
        String newName = UUID.randomUUID().toString() + oldName.substring(oldName.lastIndexOf("."));
        try {
            file.transferTo(new File(folder, newName));
            return req.getScheme() + "://" + req.getRemoteHost() + ":" + req.getServerPort() + "/img" + format + newName;
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return "error";
    }

    @PostMapping("/upload2")
    public String fileUpload2(HttpServletRequest req) throws IOException, ServletException {
        StandardServletMultipartResolver resolver = new StandardServletMultipartResolver();
        MultipartFile file = resolver.resolveMultipart(req).getFile("file");
        String format = sdf.format(new Date());
        String realPath = req.getServletContext().getRealPath("/img") + format;
        File folder = new File(realPath);
        if (!folder.exists()) {
            folder.mkdirs();
        }
        String oldName = file.getOriginalFilename();
        String newName = UUID.randomUUID().toString() + oldName.substring(oldName.lastIndexOf("."));
        try {
            file.transferTo(new File(folder, newName));
            return req.getScheme() + "://" + req.getRemoteHost() + ":" + req.getServerPort() + "/img" + format + newName;
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return "error";
    }

    @PostMapping("/upload3")
    public String fileUpload3(HttpServletRequest req) throws IOException, ServletException {
        String other_param = req.getParameter("other_param");
        System.out.println("other_param = " + other_param);
        String format = sdf.format(new Date());
        String realPath = req.getServletContext().getRealPath("/img") + format;
        File folder = new File(realPath);
        if (!folder.exists()) {
            folder.mkdirs();
        }
        Part filePart = req.getPart("file");
        String oldName = filePart.getSubmittedFileName();
        String newName = UUID.randomUUID().toString() + oldName.substring(oldName.lastIndexOf("."));
        try {
            filePart.write(realPath + newName);
            return req.getScheme() + "://" + req.getRemoteHost() + ":" + req.getServerPort() + "/img" + format + newName;
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return "error";
    }
}

我这里一共提供了三个文件上传接口，其实最终都是通过 StandardServletMultipartResolver 进行处理的。

第一个接口是我们在 SpringMVC 框架中常见的一种文件上传处理方式，直接在参数中写上 MultipartFile，这个 MultipartFile 其实就是从当前请求中解析出来的，具体负责参数解析工作的就是 RequestParamMethodArgumentResolver。
第二个接口其实是一种古老的文件上传实现方案，参数就是普通的 HttpServletRequest，然后在参数里边，我们再手动利用 StandardServletMultipartResolver 实例进行解析（这种情况可以不用自己 new 一个 StandardServletMultipartResolver 实例，直接将 Spring 容器中的注入进来即可）。
第三个接口我们就利用了 Servlet3.0 的 API，调用 getPart 获取文件，然后再调用对象的 write 方法将文件写出去即可。

大致上一看，感觉办法还挺多，其实仔细看，万变不离其宗，一会我们看完源码，相信小伙伴们还能变化出更多写法。

CommonsMultipartResolver

CommonsMultipartResolver 估计很多人都比较熟悉，这个兼容性很好，就是有点过时了。使用 CommonsMultipartResolver 需要我们首先引入 commons-fileupload 依赖：

<dependency>
    <groupId>commons-fileupload</groupId>
    <artifactId>commons-fileupload</artifactId>
    <version>1.4</version>
</dependency>

然后在 SpringMVC 的配置文件中提供 CommonsMultipartResolver 实例，如下：

1 2	<bean class="org.springframework.web.multipart.commons.CommonsMultipartResolver" id="multipartResolver">--> </bean>

接下来开发文件上传接口就行了：

@PostMapping("/upload")
public String fileUpload(MultipartFile file, HttpServletRequest req) {
    String format = sdf.format(new Date());
    String realPath = req.getServletContext().getRealPath("/img") + format;
    File folder = new File(realPath);
    if (!folder.exists()) {
        folder.mkdirs();
    }
    String oldName = file.getOriginalFilename();
    String newName = UUID.randomUUID().toString() + oldName.substring(oldName.lastIndexOf("."));
    try {
        file.transferTo(new File(folder, newName));
        return req.getScheme() + "://" + req.getRemoteHost() + ":" + req.getServerPort() + "/img" + format + newName;
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return "error";
}

这个就没啥好说，比较容易。

文件上传这块無名之前在视频中也和大家分享过，公号后台回复 ssm 可以查看视频详情。

用法掌握了，接下来我们来看原理。

2.StandardServletMultipartResolver

不废话，直接来看看源码：

public class StandardServletMultipartResolver implements MultipartResolver {
	private boolean resolveLazily = false;
	public void setResolveLazily(boolean resolveLazily) {
		this.resolveLazily = resolveLazily;
	}
	@Override
	public boolean isMultipart(HttpServletRequest request) {
		return StringUtils.startsWithIgnoreCase(request.getContentType(), "multipart/");
	}
	@Override
	public MultipartHttpServletRequest resolveMultipart(HttpServletRequest request) throws MultipartException {
		return new StandardMultipartHttpServletRequest(request, this.resolveLazily);
	}
	@Override
	public void cleanupMultipart(MultipartHttpServletRequest request) {
		if (!(request instanceof AbstractMultipartHttpServletRequest) ||
				((AbstractMultipartHttpServletRequest) request).isResolved()) {
			try {
				for (Part part : request.getParts()) {
					if (request.getFile(part.getName()) != null) {
						part.delete();
					}
				}
			}
			catch (Throwable ex) {
			}
		}
	}

}

这里满打满算就四个方法，其中一个还是 set 方法，我们来看另外三个功能性方法：

isMultipart：这个方法主要是用来判断当前请求是不是文件上传请求，这里的判断思路很简单，就看请求的 content-type 是不是以 multipart/ 开头，如果是，则这就是一个文件上传请求，否则就不是文件上传请求。
resolveMultipart：这个方法负责将当前请求封装一个 StandardMultipartHttpServletRequest 对象然后返回。
cleanupMultipart：这个方法负责善后，主要完成了缓存的清理工作。

在这个过程中涉及到 StandardMultipartHttpServletRequest 对象，我们也来稍微说一下：

public StandardMultipartHttpServletRequest(HttpServletRequest request, boolean lazyParsing)
 throws MultipartException {
	super(request);
	if (!lazyParsing) {
		parseRequest(request);
	}
}
private void parseRequest(HttpServletRequest request) {
	try {
		Collection<Part> parts = request.getParts();
		this.multipartParameterNames = new LinkedHashSet<>(parts.size());
		MultiValueMap<String, MultipartFile> files = new LinkedMultiValueMap<>(parts.size());
		for (Part part : parts) {
			String headerValue = part.getHeader(HttpHeaders.CONTENT_DISPOSITION);
			ContentDisposition disposition = ContentDisposition.parse(headerValue);
			String filename = disposition.getFilename();
			if (filename != null) {
				if (filename.startsWith("=?") && filename.endsWith("?=")) {
					filename = MimeDelegate.decode(filename);
				}
				files.add(part.getName(), new StandardMultipartFile(part, filename));
			}
			else {
				this.multipartParameterNames.add(part.getName());
			}
		}
		setMultipartFiles(files);
	}
	catch (Throwable ex) {
		handleParseFailure(ex);
	}
}

StandardMultipartHttpServletRequest 对象在构建的过程中，会自动进行请求解析，调用 getParts 方法获取所有的项，然后进行判断，将文件和普通参数分别保存下来备用。

这块的逻辑比较简单。

3.CommonsMultipartResolver

再来看 CommonsMultipartResolver。

先来看它的 isMultipart 方法：

@Override
public boolean isMultipart(HttpServletRequest request) {
	return ServletFileUpload.isMultipartContent(request);
}
public static final boolean isMultipartContent(
 HttpServletRequest request) {
    if (!POST_METHOD.equalsIgnoreCase(request.getMethod())) {
        return false;
    }
    return FileUploadBase.isMultipartContent(new ServletRequestContext(request));
}

ServletFileUpload.isMultipartContent 方法其实就在我们引入的 commons-fileupload 包中。它的判断逻辑分两步：首先检查是不是 POST 请求，然后检查 content-type 是不是以 multipart/ 开始。

再来看它的 resolveMultipart 方法：

@Override
public MultipartHttpServletRequest resolveMultipart(final HttpServletRequest request) throws MultipartException {
	if (this.resolveLazily) {
		return new DefaultMultipartHttpServletRequest(request) {
			@Override
			protected void initializeMultipart() {
				MultipartParsingResult parsingResult = parseRequest(request);
				setMultipartFiles(parsingResult.getMultipartFiles());
				setMultipartParameters(parsingResult.getMultipartParameters());
				setMultipartParameterContentTypes(parsingResult.getMultipartParameterContentTypes());
			}
		};
	}
	else {
		MultipartParsingResult parsingResult = parseRequest(request);
		return new DefaultMultipartHttpServletRequest(request, parsingResult.getMultipartFiles(),
				parsingResult.getMultipartParameters(), parsingResult.getMultipartParameterContentTypes());
	}
}

根据 resolveLazily 属性值，选择两种不同的策略将当前对象重新构建成一个 DefaultMultipartHttpServletRequest 对象。如果 resolveLazily 为 true，则在 initializeMultipart 方法中进行请求解析，否则先解析，再构建 DefaultMultipartHttpServletRequest 对象。

具体的解析方法如下：

protected MultipartParsingResult parseRequest(HttpServletRequest request) throws MultipartException {
	String encoding = determineEncoding(request);
	FileUpload fileUpload = prepareFileUpload(encoding);
	try {
		List<FileItem> fileItems = ((ServletFileUpload) fileUpload).parseRequest(request);
		return parseFileItems(fileItems, encoding);
	}
	catch (FileUploadBase.SizeLimitExceededException ex) {
		//...
	}
}
protected MultipartParsingResult parseFileItems(List<FileItem> fileItems, String encoding) {
	MultiValueMap<String, MultipartFile> multipartFiles = new LinkedMultiValueMap<>();
	Map<String, String[]> multipartParameters = new HashMap<>();
	Map<String, String> multipartParameterContentTypes = new HashMap<>();
	for (FileItem fileItem : fileItems) {
		if (fileItem.isFormField()) {
			String value;
			String partEncoding = determineEncoding(fileItem.getContentType(), encoding);
			try {
				value = fileItem.getString(partEncoding);
			}
			catch (UnsupportedEncodingException ex) {
				value = fileItem.getString();
			}
			String[] curParam = multipartParameters.get(fileItem.getFieldName());
			if (curParam == null) {
				multipartParameters.put(fileItem.getFieldName(), new String[] {value});
			}
			else {
				String[] newParam = StringUtils.addStringToArray(curParam, value);
				multipartParameters.put(fileItem.getFieldName(), newParam);
			}
			multipartParameterContentTypes.put(fileItem.getFieldName(), fileItem.getContentType());
		}
		else {
			CommonsMultipartFile file = createMultipartFile(fileItem);
			multipartFiles.add(file.getName(), file);
		}
	}
	return new MultipartParsingResult(multipartFiles, multipartParameters, multipartParameterContentTypes);
}

这里的解析就是首先获取到 FileItem 集合，然后调用 parseFileItems 方法进行进一步的解析。在进一步的解析中，会首先判断这是文件还是普通参数，如果是普通参数，则保存到 multipartParameters 中，具体保存过程中还会判断是否为数组，然后再将参数的 ContentType 保存到 multipartParameterContentTypes 中，文件则保存到 multipartFiles 中，最后由三个 Map 构成一个 MultipartParsingResult 对象并返回。

至此，StandardServletMultipartResolver 和 CommonsMultipartResolver 源码就和大家说完了，可以看到，还是比较容易的。

4.解析流程

最后，我们再来梳理一下解析流程。

以如下接口为例（因为在实际开发中一般都是通过如下方式上传文件）：

@PostMapping("/upload")
public String fileUpload(MultipartFile file, HttpServletRequest req) {
    String format = sdf.format(new Date());
    String realPath = req.getServletContext().getRealPath("/img") + format;
    File folder = new File(realPath);
    if (!folder.exists()) {
        folder.mkdirs();
    }
    String oldName = file.getOriginalFilename();
    String newName = UUID.randomUUID().toString() + oldName.substring(oldName.lastIndexOf("."));
    try {
        file.transferTo(new File(folder, newName));
        return req.getScheme() + "://" + req.getRemoteHost() + ":" + req.getServerPort() + "/img" + format + newName;
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return "error";
}

这里 MultipartFile 对象主要就是在参数解析器中获取的，关于参数解析器，大家可以参考：深入分析 SpringMVC 参数解析器一文，这里涉及到的参数解析器是 RequestParamMethodArgumentResolver。

在 RequestParamMethodArgumentResolver#resolveName 方法中有如下一行代码：

if (servletRequest != null) {
	Object mpArg = MultipartResolutionDelegate.resolveMultipartArgument(name, parameter, servletRequest);
	if (mpArg != MultipartResolutionDelegate.UNRESOLVABLE) {
		return mpArg;
	}
}

这个方法会进行请求解析，返回 MultipartFile 对象或者 MultipartFile 数组。

@Nullable
public static Object resolveMultipartArgument(String name, MethodParameter parameter, HttpServletRequest request)
 throws Exception {
	MultipartHttpServletRequest multipartRequest =
			WebUtils.getNativeRequest(request, MultipartHttpServletRequest.class);
	boolean isMultipart = (multipartRequest != null || isMultipartContent(request));
	if (MultipartFile.class == parameter.getNestedParameterType()) {
		if (!isMultipart) {
			return null;
		}
		if (multipartRequest == null) {
			multipartRequest = new StandardMultipartHttpServletRequest(request);
		}
		return multipartRequest.getFile(name);
	}
	else if (isMultipartFileCollection(parameter)) {
		if (!isMultipart) {
			return null;
		}
		if (multipartRequest == null) {
			multipartRequest = new StandardMultipartHttpServletRequest(request);
		}
		List<MultipartFile> files = multipartRequest.getFiles(name);
		return (!files.isEmpty() ? files : null);
	}
	else if (isMultipartFileArray(parameter)) {
		if (!isMultipart) {
			return null;
		}
		if (multipartRequest == null) {
			multipartRequest = new StandardMultipartHttpServletRequest(request);
		}
		List<MultipartFile> files = multipartRequest.getFiles(name);
		return (!files.isEmpty() ? files.toArray(new MultipartFile[0]) : null);
	}
	else if (Part.class == parameter.getNestedParameterType()) {
		if (!isMultipart) {
			return null;
		}
		return request.getPart(name);
	}
	else if (isPartCollection(parameter)) {
		if (!isMultipart) {
			return null;
		}
		List<Part> parts = resolvePartList(request, name);
		return (!parts.isEmpty() ? parts : null);
	}
	else if (isPartArray(parameter)) {
		if (!isMultipart) {
			return null;
		}
		List<Part> parts = resolvePartList(request, name);
		return (!parts.isEmpty() ? parts.toArray(new Part[0]) : null);
	}
	else {
		return UNRESOLVABLE;
	}
}

首先获取 multipartRequest 对象，然后再从中获取文件或者文件数组。如果我们使用 StandardServletMultipartResolver 做文件上传，这里获取到的 multipartRequest 就是 StandardMultipartHttpServletRequest；如果我们使用 CommonsMultipartResolver 做文件上传，这里获取到的 multipartRequest 就是 DefaultMultipartHttpServletRequest。

5.小结

好啦，今天就和大家简单分析了下两个文件上传组件的源码，至此，SpringMVC 九大组件我们已经分析了 7 个啦，还剩两个，即将完结，完结后無名会整理成 pdf 分享给大家。

Flame

Hello world!

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