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Web上传文件的原理及实现  

2013-11-01 16:42:56|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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现在有很多Web程序都有上传功能,实现上传功能的组件或框架也很多,如基于javaCommons FileUpload、还有Struts1.xStruts2中带的上传文件功能(实际上,Struts2在底层也使用了Commons FileUpload)。在asp.net中也有相应的上传文件的控件。

虽然现在有很多上传组件可以利用,但是了解Web上传文件的原理,对于处理突然出现的问题会有很大的帮助,下面就来讲一下通过浏览器上传文件的基本原理。在了解了原理之后,就可以非常容易地自制满足自身需要的上传组件了。

众所周知,在客户端代码中需要使用<input type='file' name='file' />来选择要上传的文件,并上传,代码如上:

<html>
    <head>
        <title>upload</title>
        <meta http-equiv="description" content="this is my page">
        <meta http-equiv="content-type" content="text/html; charset=GB18030">
    </head>

    <body>
        <form action="servlet/UploadFile" method="post"
            enctype
="multipart/form-data">
            <input type="file" name="file1" id="file1" />
            <input type="file" name="file2" id="file2" />
            <input type="submit" value="上传" />
        </form>
    </body>
</html>

从上面的代码可以看出,有两个文件选择框(file1file2),在上传文件时,<form>标签必须加上enctype="multipart/form-data",否则浏览器无法将文件内容上传到服务端。下面我们来做个实验。在ServletdoPost方法中编写如下的代码,如果想使用asp.net或其他的语言或技术,也可以很容易实现相应的功能。

    public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException
    {
        java.io.InputStream is = request.getInputStream();
        java.io.FileOutputStream fos = new java.io.FileOutputStream("d:\\out.txt");
        
        byte[] buffer = new byte[8192];
        int count = 0;
        while((count = is.read(buffer)) >0)
        {
            fos.write(buffer, 0, count);
        }        
        fos.close();
    }

    上面的功能非常简单,只是通过request获得一个InputStream对象,并通过这个对象从客户端获得发送过来的字节流(注意,一定要用字节流,因为,上传的文件可能是二进制文件,如图象文件,因此,使用字节流会更通用)。并将这些字节流保存在D盘的out.txt文件中。然后我们打开out.txt,文件的内容如图1所示:
                                                                                                  


                                                                                   图1

    由于out.txt是使用文本形式打开的,并且file1上传的是a.jpg(一个图象文件),因此,显示的是一些乱码。我们可以不用管它们。只需要看看这些内容的头部。我们很快就可以找到规律。每一个文件内容的头部都由“-----------------------------30514443229777”分隔,然后是这个文件的属性,如下:

Content-Disposition: form-data; name="file1"; filename="a.jpg"

Content-Type: image/jpeg

其中包含了文件选择框的name属性,还有上传的文件名(filename字段),要注意的,firefox在上传时,这个filename属性值只是文件名,如果使用IE,就是带路径的文件名,如D:"a.jpg

接下来的规则就和HTTP的头一样了,以一个空行("r"n)分隔。后面就是文件的具体内容。现在最关键的文件的结尾,从图1可以看出,文件的结尾也是“-----------------------------30514443229777”,因此,可以断定,第一个上传的文件(包括文件头)是夹在两个“-----------------------------30514443229777”之间的。而“-----------------------------30514443229777”就是multipart/form-data协议的分隔符。但这里还有一个最关键的问题。这个分隔符每次上传都不一样,服务端是如何知道每次上传的这个分隔符的呢?

实际上,这个分隔符是通过HTTP请求头的Content-Type字段获得,可通过下面的代码输出这个字段值:

System.out.println(request.getHeader("Content-type"));

输出的内容如下:

multipart/form-data; boundary=---------------------------106712230227687

只要在服务端获得boundary后面的值即可。经过测试,Content-Type中的分隔符号中的“-”比实际上传的“-”少两个,不知是怎么回事。不过这没关系,我们可以认为每一个文件块是以""r"n—“结尾的,或是直接将从boundary获得的分隔符加两个“”。而最后结尾的分隔符是“---------------------------106712230227687—”,后面多了两个“”。

综合上述,也就是说,一个文件块是以“---------------------------106712230227687”开头,以“”结尾,从图2可以看出这一切。


                                    
                                         图
2

    至于剩下的工作,就是按着上面的规则来分析这些字符流了。分析的方法很多。在这里就不详述了。

multipart/form-data规 范原文:http://www.ietf.org/rfc/rfc2388.txt 

Form-based File Upload in HTML:http://www.ietf.org/rfc/rfc1867.txt

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