本文介绍了在Java中，如何使用Java现有的可用的库来编写FTP客户端代码，并开发成Applet控件，做成基于Web的批量、大文件的上传下载控件。文章在比较了一系列FTP客户库的基础上，就其中一个比较通用且功能较强的j-ftp类库，对一些比较常见的功能如进度条、断点续传、内外网的映射、在Applet中回调JavaScript函数等问题进行详细的阐述及代码实现，希望通过此文起到一个抛砖引玉的作用。
一、引子
笔者在实施一个项目过程中出现了一种基于Web的文件上传下载需求。在全省（或全国）各地的用户，需要将一些文件上传至某中心的文件服务器上。这些文件是用于一些大型的工程建设，可能涉及到上千万甚至上亿的建设工程。文件具有三个鲜明的特征：一是文件大，可能达到50M；二是文件数量多，有可能15个左右；三是数据安全性方面要求数字签名及数据加密。
首先考虑到是基于HTTP的传输方式。但笔者通过比较很快发现满足上面的需求：
1：用HTTP协议上传，似乎更适合web编程的方便性；上传小于1M文件速度要比用FTP协议上传文件略快。但对于批量及大文件的传输可能无能为力。当然，它也有它的优势，如不像FTP那样，必须在服务器端启动一个FTP服务。
2：用FTP协议上传文件大于1M的文件速度比HTTP快。文件越大，上传的速度就比HTTP上传的速度快数倍。而且用java编写程序；FTP比HTTP方便。
笔者曾经使用VB也写过ActiveX控件来进行批量文件的上传下载，其功能也很强大。只是由于没有对CAB文件或OCX进行专门的数字签名，因此需要进行客户端烦琐的设置，如设置安全站点、降低客户端的安全级别等等，因而放弃了些方案。
同时考虑到在需在客户端对文件进行数字签名及数据加密，决定采用Applet的方式实现。。文件上传之前，在客户端可以获取本地USBKEY密钥信息，完成对上传文件的加密和签名处理。虽然采用Applet要求在客户端安装JRE运行时环境，给客户端的管理及使用带来一度的不方便性，但是相对起如此大量的文件及文件的安全性，这也许已经算是比较小的代价了。
总结一下运行的环境为：
FTP服务器端：Serv-U，专业的FTP服务器端程序，网上有现成的软件下载，当然读者也可能自己写一个服务器端的FTP文件接收程序来进行解释。如果没有特殊要求或功能的话，Serv-U应该可以满足我们一般上传下载的需求了；
客户端：Java applet，当年让Java大火了一把的号称与微软的ActiveX相提并论的技术当然，现在Java出了JavaFX，是不是Applet的替代品呢？
应用环境：Internet网，最终目的。
二、Java FTP客户端库的选择
让我们设想这样一个情形－－我们想写一个纯Java的从一个远程计算机上运行的FTP服务器上传下载文件的应用程序；我们还希望能够得到那些供下载的远程文件的基本文件信息，如文件名、数据或者文件大小等。
尽管从头开始写一个FTP协议处理程序是可能的，并且也许很有趣，但这项工作也是困难、漫长并且存在着潜在的危险。因为我们不愿意亲自花时间、精力、或者金钱去写这样的一个处理程序，所以我们转而采用那些已经存在的可重用的组件。并且很多的库存在于网上。
找一个优秀的适合我们需要的Java FTP 客户端库并不像看起来那么简单。相反这是一项非常痛苦复杂的工作。首先找到一个FTP客户端库需要一些时间，其次，在我们找到所有的存在的库后，我们该选哪一个呢？每个库都适合不同的需求。这些库在性能上是不等价的，并且它们的设计上有着根本上的差别。每个类库都各具特点并使用不同的术语来描述它们。因而，评价和比较FTP客户端库是一件困难的事情。
使用可重用组件是一种值得提倡的方法，但是在这种情况下，刚开始往往是令人气馁的。后来或许有点惭愧：在选择了一个好的FTP库后，其后的工作就非常简单了，按简单的规则来就行了。目前，已经有很多公开免费的ftp客户端类库，如simpleftp、J-ftp等，还有很多其他的ftpclient。如下表所示，表中未能全部列出，如读者有更好的客户端FTP类库，请进行进一步的补充。
在本文中，笔者采用是J-ftp。这个是个开源的且功能十分强大的客户端FTP类库。笔者很喜欢，同时也向各位读者推荐一下。算了免费为它做一个广告。
三、基本功能
1、 登陆
采用FTP进行文件传输，其实本质上还是采用Java.net.socket进行通信。以下代码只是类net.sf.jftp.net.FtpConnection其中一个login方法。当然在下面的代码，为了节省版面，以及将一些原理阐述清楚，笔者将一些没必要的代码去掉了，如日志等代码。完整的代码请参考J-ftp的源代码或是笔者所以的示例源代码，后面的代码示例也同理：
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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;} |
此登陆方法中，有一个JConnection类，此类负责建立socket套接字 ，同时，此类是一种单独的线程，这样的好处是为了配合界面的变化，而将网络的套接字连接等工作做为单独的线程来处理，有利于界面的友好性。下面是net.sf.jftp.net.JConnection类的run方法，当然，此线程的启动是在JConnection类的构造方法中启动的。
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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这里说明一下，此类实现客户端套接字（也可以就叫“套接字”），套接字是两台机器之间的通信端点。套接字的实际工作由 SocketImpl 类的实例执行。应用程序通过更改创建套接字实现的套接字工厂可以配置它自身，以创建适合本地防火墙的套接字。具体的说明请参考JDK5 的API说明，最好是中文的。呵呵。
2 上传下载
文件的上传可以分成多线程及单线程，在单线程情况下比较简单，而在多线程的情况下，要处理的事情要多点，同时也要小心很多。下面是net.sf.jftp.net.FtpConnection的上传handleUpload方法。已经考虑了单线程及多线程两种不同的类型。
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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); }} |
在多线程的情况下，有一个单独的类net.sf.jftp.net .FtpTransfer，当然，多线程情况下，此类肯定是一个单独的线程了。与JConnection相似，其线程的启动也是在构造方法中启动。而在它的run方法中，进行文件的读取及传输。
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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); }} |
至于下载的过程，因为它是上传的逆过程，与上传的方法及写法大同小异，在些出于篇幅的考虑，并没有将代码列出，但其思想及思路完全一样。请读者参考源代码。
四、 进度条
可以想象，如果在上传或是下载的过程中，没有任何的提示，用户根本没法判断任务是否完成或是任务是否死了，常常由于上传时间或下载时间过长而误导用户。因此，进度条就显得非常的重要与实用。
进度条的实现，其实说起来很简单。就是在程序中开启两个线程，第一个线程用于动态的改变界面上进度条的value值，而第二个线程则在上传或是下载的过程中，做成一个循环，在此循环中，每次读取一定数量如8192字节数的数据。然后传完此数据后，调用第一个线程中的updateProgress方法，来更新界面进度条的value值。
而上传或下载的过程中（见上一节的FtpTransfer类的run方法），可以查看，con.upload(file, newName)方法，代码如下所示，
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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;} |
此方法进行负责上传一定字节数量的内容，其实就是调用rawUpload方法，这里没列出，请参考源代码，而当传完此字节数据后，通过调用fireActionFinished()方法来调用主线程中的updateProgressBar()方法。其实代码如下：
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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();} |
上面用了两个进度条，第一个进度条表示当前文件的上传或下载进度，第二个进度条表示所有文件下载或上传的进度。同时，为了产生进度条的移动或变化进度幅度比较明显，通过pbFile.setMaximum(10000)及pbTotal.setMaximum(10000)将进度条的最大值设置成10000，而不是平时我们所设置的100。笔者认为这样比较好看，因为有的时候上传或下载的时候由于网络原因，可能变化比较小。若设置成100则变化不是特别明显。
以上就是FTP批量大文件上传下载的基础篇，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持服务器之家。
