本文介紹了在Java中，如何使用Java現有的可用的庫來編寫FTP客戶端代碼，并開發成Applet控件，做成基于Web的批量、大文件的上傳下載控件。文章在比較了一系列FTP客戶庫的基礎上，就其中一個比較通用且功能較強的j-ftp類庫，對一些比較常見的功能如進度條、斷點續傳、內外網的映射、在Applet中回調JavaScript函數等問題進行詳細的闡述及代碼實現，希望通過此文起到一個拋磚引玉的作用。
一、引子
筆者在實施一個項目過程中出現了一種基于Web的文件上傳下載需求。在全省（或全國）各地的用戶，需要將一些文件上傳至某中心的文件服務器上。這些文件是用于一些大型的工程建設，可能涉及到上千萬甚至上億的建設工程。文件具有三個鮮明的特征：一是文件大，可能達到50M；二是文件數量多，有可能15個左右；三是數據安全性方面要求數字簽名及數據加密。
首先考慮到是基于HTTP的傳輸方式。但筆者通過比較很快發現滿足上面的需求：
1：用HTTP協議上傳，似乎更適合web編程的方便性；上傳小于1M文件速度要比用FTP協議上傳文件略快。但對于批量及大文件的傳輸可能無能為力。當然，它也有它的優勢，如不像FTP那樣，必須在服務器端啟動一個FTP服務。
2：用FTP協議上傳文件大于1M的文件速度比HTTP快。文件越大，上傳的速度就比HTTP上傳的速度快數倍。而且用java編寫程序；FTP比HTTP方便。
筆者曾經使用VB也寫過ActiveX控件來進行批量文件的上傳下載，其功能也很強大。只是由于沒有對CAB文件或OCX進行專門的數字簽名，因此需要進行客戶端煩瑣的設置，如設置安全站點、降低客戶端的安全級別等等，因而放棄了些方案。
同時考慮到在需在客戶端對文件進行數字簽名及數據加密，決定采用Applet的方式實現。。文件上傳之前，在客戶端可以獲取本地USBKEY密鑰信息，完成對上傳文件的加密和簽名處理。雖然采用Applet要求在客戶端安裝JRE運行時環境，給客戶端的管理及使用帶來一度的不方便性，但是相對起如此大量的文件及文件的安全性，這也許已經算是比較小的代價了。
總結一下運行的環境為：
FTP服務器端：Serv-U，專業的FTP服務器端程序，網上有現成的軟件下載，當然讀者也可能自己寫一個服務器端的FTP文件接收程序來進行解釋。如果沒有特殊要求或功能的話，Serv-U應該可以滿足我們一般上傳下載的需求了；
客戶端：Java applet，當年讓Java大火了一把的號稱與微軟的ActiveX相提并論的技術當然，現在Java出了JavaFX，是不是Applet的替代品呢？
應用環境：Internet網，最終目的。
二、Java FTP客戶端庫的選擇
讓我們設想這樣一個情形－－我們想寫一個純Java的從一個遠程計算機上運行的FTP服務器上傳下載文件的應用程序；我們還希望能夠得到那些供下載的遠程文件的基本文件信息，如文件名、數據或者文件大小等。
盡管從頭開始寫一個FTP協議處理程序是可能的，并且也許很有趣，但這項工作也是困難、漫長并且存在著潛在的危險。因為我們不愿意親自花時間、精力、或者金錢去寫這樣的一個處理程序，所以我們轉而采用那些已經存在的可重用的組件。并且很多的庫存在于網上。
找一個優秀的適合我們需要的Java FTP 客戶端庫并不像看起來那么簡單。相反這是一項非常痛苦復雜的工作。首先找到一個FTP客戶端庫需要一些時間，其次，在我們找到所有的存在的庫后，我們該選哪一個呢？每個庫都適合不同的需求。這些庫在性能上是不等價的，并且它們的設計上有著根本上的差別。每個類庫都各具特點并使用不同的術語來描述它們。因而，評價和比較FTP客戶端庫是一件困難的事情。
使用可重用組件是一種值得提倡的方法，但是在這種情況下，剛開始往往是令人氣餒的。后來或許有點慚愧：在選擇了一個好的FTP庫后，其后的工作就非常簡單了，按簡單的規則來就行了。目前，已經有很多公開免費的ftp客戶端類庫，如simpleftp、J-ftp等，還有很多其他的ftpclient。如下表所示，表中未能全部列出，如讀者有更好的客戶端FTP類庫，請進行進一步的補充。
在本文中，筆者采用是J-ftp。這個是個開源的且功能十分強大的客戶端FTP類庫。筆者很喜歡，同時也向各位讀者推薦一下。算了免費為它做一個廣告。
三、基本功能
1、 登陸
采用FTP進行文件傳輸，其實本質上還是采用Java.net.socket進行通信。以下代碼只是類net.sf.jftp.net.FtpConnection其中一個login方法。當然在下面的代碼，為了節省版面，以及將一些原理闡述清楚，筆者將一些沒必要的代碼去掉了，如日志等代碼。完整的代碼請參考J-ftp的源代碼或是筆者所以的示例源代碼，后面的代碼示例也同理：
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public int login(String username, String password){ this.username = username; this.password = password; int status = LOGIN_OK; jcon = new JConnection(host, port); if(jcon.isThere()) { in = jcon.getReader(); if(getLine(POSITIVE) == null)//FTP220_SERVICE_READY) == null) { ok = false; status = OFFLINE; } if(!getLine(loginAck).startsWith(POSITIVE))//FTP230_LOGGED_IN)) { if(success(POSITIVE))//FTP230_LOGGED_IN)) { } else { ok = false; status = WRONG_LOGIN_DATA; } } } else { if(msg) { Log.debug("FTP not available!"); ok = false; status = GENERIC_FAILED; } } if(ok) { connected = true; system(); binary(); String[] advSettings = new String[6]; if(getOsType().indexOf("OS/2") >= 0) { LIST_DEFAULT = "LIST"; } if(LIST.equals("default")) { //just get the first item (somehow it knows first is the //FTP list command) advSettings = LoadSet.loadSet(Settings.adv_settings); //*** IF FILE NOT FOUND, CREATE IT AND SET IT TO LIST_DEFAULT if(advSettings == null) { LIST = LIST_DEFAULT; SaveSet s = new SaveSet(Settings.adv_settings, LIST); } else { LIST = advSettings[0]; if(LIST == null) { LIST = LIST_DEFAULT; } } } if(getOsType().indexOf("MVS") >= 0) { LIST = "LIST"; } //*** fireDirectoryUpdate(this); fireConnectionInitialized(this); } else { fireConnectionFailed(this, new Integer(status).toString()); } return status;} |
此登陸方法中，有一個JConnection類，此類負責建立socket套接字 ，同時，此類是一種單獨的線程，這樣的好處是為了配合界面的變化，而將網絡的套接字連接等工作做為單獨的線程來處理，有利于界面的友好性。下面是net.sf.jftp.net.JConnection類的run方法，當然，此線程的啟動是在JConnection類的構造方法中啟動的。
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public void run(){ try { s = new Socket(host, port); localPort = s.getLocalPort(); //if(time > 0) s.setSoTimeout(time); out = new PrintStream(new BufferedOutputStream(s.getOutputStream(), Settings.bufferSize)); in = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()), Settings.bufferSize); isOk = true; // } } catch(Exception ex) { ex.printStackTrace(); Log.out("WARNING: connection closed due to exception (" + host + ":" + port + ")"); isOk = false; try { if((s != null) && !s.isClosed()) { s.close(); } if(out != null) { out.close(); } if(in != null) { in.close(); } } catch(Exception ex2) { ex2.printStackTrace(); Log.out("WARNING: got more errors trying to close socket and streams"); } } established = true;} |
此run方法中的socket這里說明一下，此類實現客戶端套接字（也可以就叫“套接字”），套接字是兩臺機器之間的通信端點。套接字的實際工作由 SocketImpl 類的實例執行。應用程序通過更改創建套接字實現的套接字工廠可以配置它自身，以創建適合本地防火墻的套接字。具體的說明請參考JDK5 的API說明，最好是中文的。呵呵。
2 上傳下載
文件的上傳可以分成多線程及單線程，在單線程情況下比較簡單，而在多線程的情況下，要處理的事情要多點，同時也要小心很多。下面是net.sf.jftp.net.FtpConnection的上傳handleUpload方法。已經考慮了單線程及多線程兩種不同的類型。
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public int handleUpload(String file, String realName) { if(Settings.getEnableMultiThreading() && (!Settings.getNoUploadMultiThreading())) { Log.out("spawning new thread for this upload."); FtpTransfer t; if(realName != null) { t = new FtpTransfer(host, port, getLocalPath(), getCachedPWD(), file, username, password, Transfer.UPLOAD, handler, listeners, realName, crlf); } else { t = new FtpTransfer(host, port, getLocalPath(), getCachedPWD(), file, username, password, Transfer.UPLOAD, handler, listeners, crlf); } lastTransfer = t; return NEW_TRANSFER_SPAWNED; } else { if(Settings.getNoUploadMultiThreading()) { Log.out("upload multithreading is disabled."); } else { Log.out("multithreading is completely disabled."); } return (realName == null) ? upload(file) : upload(file, realName); }} |
在多線程的情況下，有一個單獨的類net.sf.jftp.net .FtpTransfer，當然，多線程情況下，此類肯定是一個單獨的線程了。與JConnection相似，其線程的啟動也是在構造方法中啟動。而在它的run方法中，進行文件的讀取及傳輸。
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public void run(){ if(handler.getConnections().get(file) == null) { handler.addConnection(file, this); } else if(!pause) { Log.debug("Transfer already in progress: " + file); work = false; stat = 2; return; } boolean hasPaused = false; while(pause) { try { runner.sleep(100); if(listeners != null) { for(int i = 0; i < listeners.size(); i++) { ((ConnectionListener) listeners.elementAt(i)).updateProgress(file, PAUSED, -1); } } if(!work) { if(listeners != null) { for(int i = 0; i < listeners.size(); i++) { ((ConnectionListener) listeners.elementAt(i)).updateProgress(file, REMOVED, -1); } } } } catch(Exception ex) { } hasPaused = true; } while((handler.getConnectionSize() >= Settings.getMaxConnections()) && (handler.getConnectionSize() > 0) && work) { try { stat = 4; runner.sleep(400); if(!hasPaused && (listeners != null)) { for(int i = 0; i < listeners.size(); i++) { ((ConnectionListener) listeners.elementAt(i)).updateProgress(file, QUEUED, -1); } } else { break; } } catch(Exception ex) { ex.printStackTrace(); } } if(!work) { if(listeners != null) { for(int i = 0; i < listeners.size(); i++) { ((ConnectionListener) listeners.elementAt(i)).updateProgress(file, REMOVED, -1); } } handler.removeConnection(file); stat = 3; return; } started = true; try { runner.sleep(Settings.ftpTransferThreadPause); } catch(Exception ex) { } con = new FtpConnection(host, port, remotePath, crlf); con.setConnectionHandler(handler); con.setConnectionListeners(listeners); int status = con.login(user, pass); if(status == FtpConnection.LOGIN_OK) { File f = new File(localPath); con.setLocalPath(f.getAbsolutePath()); if(type.equals(UPLOAD)) { if(newName != null) { transferStatus = con.upload(file, newName); } else { transferStatus = con.upload(file); } } else { transferStatus = con.download(file,this.newName); } } if(!pause) { handler.removeConnection(file); }} |
至于下載的過程，因為它是上傳的逆過程，與上傳的方法及寫法大同小異，在些出于篇幅的考慮，并沒有將代碼列出，但其思想及思路完全一樣。請讀者參考源代碼。
四、 進度條
可以想象，如果在上傳或是下載的過程中，沒有任何的提示，用戶根本沒法判斷任務是否完成或是任務是否死了，常常由于上傳時間或下載時間過長而誤導用戶。因此，進度條就顯得非常的重要與實用。
進度條的實現，其實說起來很簡單。就是在程序中開啟兩個線程，第一個線程用于動態的改變界面上進度條的value值，而第二個線程則在上傳或是下載的過程中，做成一個循環，在此循環中，每次讀取一定數量如8192字節數的數據。然后傳完此數據后，調用第一個線程中的updateProgress方法，來更新界面進度條的value值。
而上傳或下載的過程中（見上一節的FtpTransfer類的run方法），可以查看，con.upload(file, newName)方法，代碼如下所示，
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public int upload(String file, String realName, InputStream in){ hasUploaded = true; Log.out("ftp upload started: " + this); int stat; if((in == null) && new File(file).isDirectory()) { shortProgress = true; fileCount = 0; baseFile = file; dataType = DataConnection.PUTDIR; isDirUpload = true; stat = uploadDir(file); shortProgress = false; //System.out.println(fileCount + ":" + baseFile); fireProgressUpdate(baseFile, DataConnection.DFINISHED + ":" + fileCount, -1); fireActionFinished(this); fireDirectoryUpdate(this); } else { dataType = DataConnection.PUT; stat = rawUpload(file, realName, in); try { Thread.sleep(100); } catch(Exception ex) { } fireActionFinished(this); fireDirectoryUpdate(this); } try { Thread.sleep(500); } catch(Exception ex) { } return stat;} |
此方法進行負責上傳一定字節數量的內容，其實就是調用rawUpload方法，這里沒列出，請參考源代碼，而當傳完此字節數據后，通過調用fireActionFinished()方法來調用主線程中的updateProgressBar()方法。其實代碼如下：
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protected void updateProgressBar() { int percent = (int) (((float) lFileCompleteSize / (float) lFileSize) * 10000F); pbFile.setValue(percent); // System.out.println("================================================="+percent); pbFile.setString(lFileCompleteSize / 1024L + "/" + lFileSize / 1024L + " kB"); percent = (int) (((float) lTotalCompleteSize / (float) lTotalSize) * 10000F); pbTotal.setString(lTotalCompleteSize / 1024L + "/" + lTotalSize / 1024L + " kB"); pbTotal.setValue(percent); repaint();} |
上面用了兩個進度條，第一個進度條表示當前文件的上傳或下載進度，第二個進度條表示所有文件下載或上傳的進度。同時，為了產生進度條的移動或變化進度幅度比較明顯，通過pbFile.setMaximum(10000)及pbTotal.setMaximum(10000)將進度條的最大值設置成10000，而不是平時我們所設置的100。筆者認為這樣比較好看，因為有的時候上傳或下載的時候由于網絡原因，可能變化比較小。若設置成100則變化不是特別明顯。
以上就是FTP批量大文件上傳下載的基礎篇，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持服務器之家。
