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Java开发笔记（一百一十三）HttpClient实现下载与上传
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前面介绍了通过HttpClient实现HTTP接口的GET方式调用和POST方式调用，那么文件下载与文件上传又该如何操作呢？其实在HttpClient看来，文件下载属于特殊的GET调用，只不过应答报文由字符串形式变成了文件形式；同样文件上传属于特殊的POST调用，只不过请求报文也由字符串形式变成了文件形式。那么文件下载与普通的GET调用相比，在代码上的区别仅仅是发送请求send方法的第二个参数，之前演示普通GET调用的时候，send方法第二个输入参数为BodyHandlers.ofString()，具体调用代码如下所示：
// 客户端传递请求信息，且返回字符串形式的应答报文
HttpResponse<String> response = client.send(request, BodyHandlers.ofString());
上面代码里的BodyHandlers名叫报文体处理器，它会将服务端返回的应答数据转换为指定形式，比如调用ofString方法表示自动把应答数据转成字符串。除了字符串，BodyHandlers还支持把应答数据转为其它格式，它支持的转换格式及其设置方法说明如下：
ofString：把应答数据转换为字符串。
ofByteArray：把应答数据转换为字节数组。
ofFile：把应答数据转换为文件（Path类型）。
ofInputStream：把应答数据转换为输入流。
ofLines：把应答数据转换为分行的字符串流（Stream<String>类型）。
就文件下载而言，无疑使用ofFile方法最合适，因为该方法可将应答数据保存到本地文件，省去了繁琐的I/O操作。于是对普通的GET调用代码稍加改造，就变成了以下的文件下载代码：
// 从指定url下载文件到本地（同步方式）
private static void testSyncDownload(String path, String downloadUrl) {
// 从下载地址中获取文件名
String fileName = downloadUrl.substring(downloadUrl.lastIndexOf("/"));
// 创建默认的HTTP客户端对象
HttpClient client = HttpClient.newHttpClient();
// 创建默认的HTTP请求对象（默认GET调用）
HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder(URI.create(downloadUrl)).build();
try {
// 客户端传递请求信息，且返回文件形式的应答报文
HttpResponse<Path> response = client.send(request,
BodyHandlers.ofFile(Paths.get(path + fileName)));
// 获取应答的所有头部属性
HttpHeaders headers = response.headers();
// 打印HTTP下载的应答内容长度、内容类型、编码方式
System.out.println( String.format("应答内容长度=%s, 内容类型=%s, 编码方式=%s",
headers.firstValue("Content-Length").orElse(null),
headers.firstValue("Content-Type").orElse(null),
headers.firstValue("Content-Encoding").orElse(null)) );
// 打印HTTP下载的应答状态码和应答报文
System.out.println( String.format("应答状态码=%d, 文件路径=%s",
response.statusCode(), response.body().toString()) );
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
然后在外部调用以上的testSyncDownload方法，准备下载某张网络图片，图片下载的调用代码如下：
testSyncDownload("D:/", "https://img-blog.csdnimg.cn/2018112123554364.png");
运行以上的图片下载代码，观察到以下的下载日志，可见不费吹灰之力便得到下载好的图片文件。
应答内容长度=123109, 内容类型=image/png, 编码方式=null
应答状态码=200, 文件路径=D:\2018112123554364.png
由于网络文件可能很大，下载过程也较耗时，因此文件下载操作往往需要另起线程处理。倘若采取传统的HttpURLConnection+Thread组合，对初学者而言宛如天书，敲起键盘不由得战战兢兢。如今有了HttpClient，它本身支持异步方式的调用，所谓异步指的就是开分线程处理，主要事务在主线程中运行，耗时任务在分线程中运行，两条任务线交错并行，步伐相异故而称之为“异步”。相对应的，倘若主要事务与耗时任务都在主线程当中运行，则必然存在先后次序关系，如此方能保持一致的步调，故而此时可称作“同步”。
HttpClient客户端的send方法默认采取同步方式，一直等到HTTP调用结束才能继续执行后面的代码，它还有另一个异步的请求方法名叫sendAsync，调用该方法后返回的是进行中任务对象CompletableFuture。这个进行中任务CompletableFuture，类似于多线程里面的未来任务FutureTask，它们都表示一个正在运行的异步任务，调用cancel方法可以中途取消该任务，调用isDone方法可以判断该任务是否已经执行完毕，而调用get方法可以获取该任务的执行结果。通过CompletableFuture的协助，HttpClient得以从容实现在分线程中运行的异步文件传输，需要开发者完成的编码工作仅仅是把原来的send方法改成sendAsync方法，就像以下代码示范的那样：
// 异步方式调用。sendAsync返回值类型为CompletableFuture<HttpResponse<T>>
CompletableFuture<Path> result = client
// 客户端发送异步请求，且返回文件形式的应答报文
.sendAsync(request, BodyHandlers.ofFile(Paths.get(path + fileName)))
// 把CompletableFuture<HttpResponse<T>>类型映射为CompletableFuture<Path>类型
.thenApply(HttpResponse::body);
// 打印下载完的本地文件路径
System.out.println("下载完的本地文件路径="+result.get().toString());
运行更改后的文件下载代码，观察到如下正常输出的下载日志：
下载完的本地文件路径=D:\2018112123554364.png
使用HttpClient实现文件的上传功能则略微复杂，缘于Java官方尚未提供分段数据的转换工具，因此还得借助于Apache的HttpEntity实体类。这样一来又要引入第三方的两个jar包，分别是httpcore-***.jar和httpmime-***.jar，它俩个本来就是Apache推出的HttpClient开发包。说起来真是令人哭笑不得，Java自己搞了一套HttpClient，结果功能不够完备，到头来又得捡回Apache的衣裳来狗尾续貂。这个问题只好留待Java的后续版本予以改进了，不管怎样，当前的HttpClient稍加修补也能满足文件上传的要求，下面是实现文件上传的完整代码例子：
// 把本地文件上传给指定url（同步方式）
private static void testSyncUpload(String filename, String uploadUrl) {
// 创建默认的HTTP客户端对象
HttpClient client = HttpClient.newHttpClient();
// 官方的HttpClient并没有提供类似WebClient那种现成的BodyInserters.fromMultipartData方法，因此这里需要自己转换
// Apache推出的HttpClient的下载页面是 http://hc.apache.org/downloads.cgi
// 根据指定文件创建二进制形式的文件体对象
FileBody fileBody = new FileBody(new File(filename), ContentType.DEFAULT_BINARY);
String boundary = "WUm4580jbtwfJhNp7zi1djFEO3wNNm"; // 边界字符串
// 创建用于网络传输的HTTP实体对象
HttpEntity entity = MultipartEntityBuilder.create() // 分段实体
.addPart("file", fileBody) // 添加文件体
.setBoundary(boundary) // 设置边界字符串
.build();
// 创建字节数组输出流
try (ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream()) {
entity.writeTo(baos); // 把HTTP实体对象写入字节数组输出流
// 创建一个自定义的HTTP请求对象
HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder(URI.create(uploadUrl)) // 待上传的url地址
// 设置头部参数，要求分段传输，并且各段之间以边界字符串隔开
.header("Content-Type", "multipart/form-data; boundary=" + boundary)
// 调用方式为POST，且请求报文为字节数组
.POST(BodyPublishers.ofByteArray(baos.toByteArray())).build();
// 客户端传递请求信息，且返回字符串形式的应答报文
HttpResponse<String> response = client.send(request, BodyHandlers.ofString());
// 打印HTTP上传的应答状态码和应答报文
System.out.println( String.format("应答状态码=%d, 应答报文=%s",
response.statusCode(), response.body()) );
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
接着由外部调用上面的testSyncUpload方法，这里访问的是本机的上传服务，具体代码如下所示：
testSyncUpload("E:/bliss.jpg", "http://localhost:8080/NetServer/uploadServlet");
运行上面的文件上传代码，从以下的上传日志可知成功完成了上传操作。
应答状态码=200, 应答报文=文件上传成功，文件大小为1912K
与文件下载一样，HttpClient的文件上传也支持异步方式，仍然是把请求的send方法改为sendAsync方法即可，修改后的代码片段如下所示：
// 异步方式调用。sendAsync返回值类型为CompletableFuture<HttpResponse<T>>
CompletableFuture<String> result = client
// 客户端发送异步请求，且返回字符串形式的应答报文
.sendAsync(request, BodyHandlers.ofString())
// 把CompletableFuture<HttpResponse<T>>类型映射为CompletableFuture<Path>类型
.thenApply(HttpResponse::body);
// 打印上传完的应答报文内容
System.out.println("文件上传的应答报文="+result.get());
运行更改后的文件上传代码，观察到如下正常输出的上传日志：
文件上传的应答报文=文件上传成功，文件大小为1912K
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