Tomcat NIO(16)-文件上传

TA码字 2020-12-05

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在上一篇文章中我们主要介绍了 tomcat nio 中的长连接，包括长连接开启和关闭的条件，每个长连接可以复用的请求数目等等，在这里我们介绍 tomcat 对文件上传的支持。

对于 http 协议来说，文件上传一般会为 POST 请求的 muti-part 类型，即请求中会包含 content-type 值为 multipart/form-data 的请求头。对于这种请求主要包含下面两个项：

文件上传的 trigger
文件上传的本质

文件上传的trigger

根据以前文章，消费 servlet 的 inputstream 就会触发解析请求体，对于 multipart/form-data 类型的请求就会完成对文件上传的支持。对于 servlet API 来说，调用 HttpServletRequest 对象实例的 getParameter()

/getParameterMap()/getParameterNames()/getParameterValues() 等方法都会触发解析请求体，所以对这些 API 的调用就间接完成了文件上传的支持。

另外如果我们调用 HttpServletRequest 对象实例的 getParts() 或者是 getPart() 方法，就会直接获取到 multipart/form-data 类型的请求体中的各个 part，可以得到每个 part(文件) 的 inputstream ，name，size 等信息。并且如果获取了文件的 inputstream 之后，就可以根据逻辑完成我们对文件的操作。所以这两个 API 会直接完成文件上传操作。

文件上传的本质

对于 tomcat 上传文件来说，其本质是把文件上传到 tomcat 工作目录中，通过getPart() 等 API 得到的 inputstream 已经是上传在工作目录中磁盘中文件的输入流了。关于文件上传路径的核心代码在以前文章介绍的 tomcat request 对象的 parseParts() 方法里，核心逻辑如下：

// parseParts() method in org.apache.catalina.connector.Request
String locationStr = mce.getLocation();
if (locationStr == null || locationStr.length() == 0) {
    location = ((File) context.getServletContext().getAttribute(ServletContext.TEMPDIR));
} else {
    location = new File(locationStr);
if (!location.isAbsolute()) {
        location = new File((File) context.getServletContext().getAttribute(ServletContext.TEMPDIR), locationStr).getAbsoluteFile();
    }
}

文件位置由配置 muti-part location 决定，如果没有该配置，那么该位置将会由上下文属性ServletContext.TEMPDIR(javax.servlet.context.tempdir) 决定，一般值为 tomcat 工作目录中的 Tomcat/${FQDN}/${Context} 。
以下例子我们在 basic-service 上下文的项目里上传两张图片，由上传结果可以看到文件在工作目录下的 Tomcat/localhost/basic-service 中，并且物理文件名字已经改变(但是通过getPart()依然可以得到原始文件名字，大小等信息)

总结一下 tomcat 对于文件上传的支持：

调用消费 servlet 输入流相关的 API 会完成对上传文件的支持，如 getParameter() 和 getPart() 等相关 API。
文件上传的本质是把文件写到 tomcat 工作目录的磁盘中，由 getPart() 相关 API 得到磁盘中文件的大小，文件名，输入流等信息，然后根据业务逻辑进行操作。
这样的上传方式需要考虑空间大小，因为文件保存在磁盘上，长时间不清理会占用大量空间。当然一些框架(如springmvc)对于 muti-part 请求的处理已经帮我们自动清理了上传的文件，但是如果在并发上传文件比较多的时候，依然会占用大量的磁盘空间。
这样的上传方式需要考虑 os 权限问题，因为是保存在磁盘上，所以我们的 java 进程必须要对这个目录有读写权限。当然如果是默认配置，路径在 tomcat 工作目录下，是不需要过多担心权限问题的。但是如果配置了其他路径，就需要考虑权限问题。
这样的上传方式有效率问题，从应用程序角度看，读取文件流有一系列步骤，即文件从网络设备写入磁盘文件，文件再从磁盘读入应用程序。
上面涉及了网络设备，操作系统内核空间，磁盘设备，tomcat 自身应用空间，开发者应用空间的几次切换，当文件比较大的时候会费时间，从优化角度来说我们一般采用流式上传来避免多次切换。

目前先写到这里，下一篇文章里我们继续介绍 tomcat 中的文件的流式上传。

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