HTTP文件上传原理
前言
对于这块知识点，我一直都是模糊的，不是非常清楚的。在平时的工作中，遇到上传的问题，也没有深入的去研究过，也都是直接用别人封装好的类来完成自己的工作。某一天，看了本书，说到这个知识点，一脸茫然，觉的有必要去深入的学习一下，至少要让自己明白HTTP文件上传的过程，这个原理，以便将来出现问题，也能通过原理进行深入的分析，而不是等问题来了，两眼一抹黑，然后漫无目的的百度。哦，如果是那样子，那该是多么的痛苦，多么的无助。
所以查缺补漏，以免让将来的自己感到无助、痛苦，甚至难堪，走起！！！
HTTP上传原理
我们在开发的时候，当要用到文件上传功能时，前端开发人员都会告诉你以下几条金科律令：
- 提交方式必须为
post； - 表单中有文件上传的表单项必须为
<input type="file"/>； - 必须指定表单类型
enctype="multipart/form-data"。
是的，我们必须按照上面这三条铁令进行设定，否则就无法上传文件。比如我们一般会这么写：
<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="utf-8"%>
<html>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
<body>
<form action="<%=request.getContextPath() %>/UploadServletDemo" enctype="multipart/form-data" method="post">
上传用户：<input type="text" name="username"><br/>
上传文件1：<input type="file" name="file1"><br/>
上传文件2：<input type="file" name="file2"><br/>
<input type="submit" value="提交">
</form>
</body>
</html>
我这里写了一个简单的Servlet：
@WebServlet("/UploadServletDemo")
public class UploadServletDemo extends HttpServlet{
@Override
protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
request.setCharacterEncoding("utf-8");
// 获取表单(POST)数据
ServletInputStream in = request.getInputStream();//此方法得到所有的提交信息，不仅仅只有内容
// 转换流
InputStreamReader inReaser = new InputStreamReader(in);
// 缓冲流
BufferedReader reader = new BufferedReader(inReaser);
String str = null;
while ((str=reader.readLine()) != null){
System.out.println(str);
}
}
}
我们把程序跑起来，然后通过Fiddler进行抓包，可以看到我们发送的Post请求中，请求体中有以下这样的数据：
POST http://localhost:8080/javawebservlet_war/UploadServletDemo HTTP/1.1
Host: localhost:8080
Connection: keep-alive
Content-Length: 446
Cache-Control: max-age=0
Origin: http://localhost:8080
Upgrade-Insecure-Requests: 1
Content-Type: multipart/form-data; boundary=----WebKitFormBoundaryqj67FUBQUHXZj78G
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/74.0.3729.131 Safari/537.36
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8,application/signed-exchange;v=b3
Referer: http://localhost:8080/javawebservlet_war/
Accept-Encoding: gzip, deflate, br
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9,en;q=0.8,und;q=0.7,zh-TW;q=0.6
Cookie: JSESSIONID=6BE280EF3CBE213F73430FFDF015DE97
------WebKitFormBoundaryqj67FUBQUHXZj78G
Content-Disposition: form-data; name="username"
abc
------WebKitFormBoundaryqj67FUBQUHXZj78G
Content-Disposition: form-data; name="file1"; filename="文件1.txt"
Content-Type: text/plain
ABC文件1
------WebKitFormBoundaryqj67FUBQUHXZj78G
Content-Disposition: form-data; name="file2"; filename="文件2.txt"
Content-Type: text/plain
BDF文件2
------WebKitFormBoundaryqj67FUBQUHXZj78G--
到这里，我们就大概就知道了HTTP上传文件的原理了。HTTP把需要上传的表单的所有数据按照一定的格式存放在请求体中，对于文件也是同样的。
Content-Type: multipart/form-data; boundary=----WebKitFormBoundaryqj67FUBQUHXZj78G表示要上传附件，其中boundary表示分隔符，如果表单中有多项，就要使用boundary进行分隔，每个表单项由------FormBoundary开始，以------FormBoundary结尾。例如这样：
------FormBoundary
Content-Disposition: form-data; name="param1"
value1
------FormBoundary
这个boundary的值是由浏览器生成的，由浏览器来保证与上传内容不重复。在每个分隔项里，需要我们去重点关注Content-Disposition消息头，其中第一个参数总是固定不变的form-data，name表示表单元素属性名，回车换行符后面的内容就是元素的值。还有Content-Type表示我们上传的文件的MIME类型，我们在服务器端需要根据这个进行文件的区分。
HTTP就是按照这种格式，把表单中的数据封装成一个请求一股脑的发给服务器端，服务器端根据这种规则对接收到的请求进行解析，从而完成文件上传功能。
最后一个
boundary的结尾会多两个--
FileUpload组件
通过上面的描述，我们可以知道完成文件上传功能，重点工作不是在于客户端，而是在于服务器端。服务器端需要根据客户端发送过来的请求，根据上面说的规则对请求报文进行解析，从而提取出上传的文件内容。可以看到，虽然上面的规则比较简单，但是用不同的开发语言来一次性写出没有Bug的解析程序，也不是那么简单的。而且这种实现过一遍，就可以大家共享的东西就非常适合开发成组件供大家一起使用，所以呢，开源社区就开发了这样的一个组件，这个组件来给我们完成了上面规则的编码，而我们需要做的就是去学会使用这个组件，就这么简单！
下面就通过一个简单的FileUploadDemo程序来总结一下如何使用FileUpload组件。
FileUpload Demo
下面来一段简单的使用Demo。
@WebServlet("/FileUpload")
public class FileUploadDemo extends HttpServlet {
@Override
public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
DiskFileItemFactory fac = new DiskFileItemFactory();
ServletFileUpload upload = new ServletFileUpload(fac);
upload.setFileSizeMax(10 * 1024 * 1024);
upload.setSizeMax(20 * 1024 * 1024);
if (upload.isMultipartContent(request)) {
try {
List<FileItem> list = upload.parseRequest(request);
for (FileItem item : list) {
if (item.isFormField()) {
String fileName = item.getFieldName();
String value = item.getString("UTF-8");
System.out.println(fileName + ":" + value);
} else {
String name = item.getName();
String id = UUID.randomUUID().toString();
name = id + name;
String realPath = getServletContext().getRealPath("/upload");
File file = new File(realPath, name);
item.write(file);
item.delete();
}
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
} else {
System.out.println("不处理！");
}
}
}
总结
这篇文章对通过HTTP协议进行文件上传原理进行了比较详细的分析和总结，希望对大家有帮助！
2019年7月31日 于内蒙古呼和浩特。