SpringBoot文件上传时如何限制文件类型和大小？下载时如何处理大文件避免内存溢出？

Question

在SpringBoot中，如何有效限制文件上传的类型和大小，同时在文件下载时避免大文件导致的内存溢出问题？对于上传，可通过配置`spring.servlet.multipart.max-file-size`和`spring.servlet.multipart.max-request-size`限制文件大小，利用后端代码校验文件类型（如通过获取文件后缀或MIME类型）。而对于大文件下载，应避免一次性将文件加载到内存中，可采用流式处理方式，例如使用`InputStreamResource`结合`HttpServletResponse`的输出流分块写入响应，从而降低内存占用，确保系统稳定性。此外，还需考虑断点续传、超时设置等优化措施。

Answer 1

1. 文件上传的基本限制与配置

在Spring Boot中，文件上传的类型和大小可以通过以下方式实现基本限制：

• 通过`application.properties`或`application.yml`配置文件设置最大文件大小和请求大小。
• 利用后端代码校验文件类型（如通过获取文件后缀或MIME类型）。

spring:
  servlet:
    multipart:
      max-file-size: 10MB
      max-request-size: 20MB
    

上述配置分别限制了单个文件的最大大小为10MB，整个请求的最大大小为20MB。对于文件类型的校验，可以使用以下代码片段：

String contentType = file.getContentType();
if (!Arrays.asList("image/jpeg", "image/png").contains(contentType)) {
    throw new RuntimeException("Unsupported file type.");
}
    

2. 大文件下载的优化策略

大文件下载时，为了避免内存溢出问题，可以采用流式处理的方式。具体实现如下：

1. 使用`InputStreamResource`结合`HttpServletResponse`的输出流分块写入响应。
2. 确保每次只读取文件的一部分到内存中，从而降低内存占用。

InputStream inputStream = new FileInputStream(file);
return ResponseEntity.ok()
        .contentType(MediaType.APPLICATION_OCTET_STREAM)
        .header(HttpHeaders.CONTENT_DISPOSITION, "attachment; filename=\"" + file.getName() + "\"")
        .body(new InputStreamResource(inputStream));
    

这种方式避免了一次性将整个文件加载到内存中，适合处理超大文件。

3. 高级优化措施

除了基本的文件上传和下载优化外，还可以考虑以下高级优化措施：

优化措施	描述
断点续传	通过HTTP Range头支持断点续传功能，允许客户端从上次中断的位置继续下载。
超时设置	合理设置连接超时时间，防止长时间未响应导致资源浪费。
并发控制	限制同时进行的文件上传/下载数量，避免服务器负载过高。

以下是断点续传的实现逻辑：

long startByte = 0;
if (request.getHeader("Range") != null) {
    startByte = Long.parseLong(request.getHeader("Range").split("=")[1].split("-")[0]);
}
RandomAccessFile randomAccessFile = new RandomAccessFile(file, "r");
randomAccessFile.seek(startByte);
OutputStream outputStream = response.getOutputStream();
byte[] buffer = new byte[4096];
int bytesRead;
while ((bytesRead = randomAccessFile.read(buffer)) != -1) {
    outputStream.write(buffer, 0, bytesRead);
}
    

4. 系统稳定性与性能分析

为了确保系统在高并发场景下的稳定性和性能，需要综合考虑以下几个方面：

sequenceDiagram
        participant Client
        participant Server
        participant Storage
        Client->>Server: 发起文件上传请求
        Server->>Storage: 存储文件并校验类型和大小
        Storage-->>Server: 返回存储结果
        Server-->>Client: 响应上传结果

通过以上流程图可以看出，文件上传和下载过程中涉及多个组件交互，每个环节都需要优化以提升整体性能。