基于RMI服务传输大文件，分为上传和下载两种操作，需要注意的技术点主要有三方面，第一，RMI服务中传输的数据必须是可序列化的。第二，在传输大文件的过程中应该有进度提醒机制，对于大文件传输来说，这点很重要，因为大文件的传输时间周期往往比较长，必须实时告知用户大文件的传输进度。第三，针对大文件的读取方式，如果采用一次性将大文件读取到byte[]中是不现实的，因为这将受制于JVM的可用内存，会导致内存溢出的问题。
笔者实验的基于RMI服务传输大文件的解决方案，主要就是围绕以上三方面进行逐步解决的。下面将分别就上传大文件和下载大文件进行阐述。
1. 基于RMI服务上传大文件
1.1. 设计思路
上传大文件分为两个阶段，分别为“CS握手阶段”和“文件内容上传更新阶段”。
CS握手阶段，又可称之为客户端与服务端之间的基本信息交换阶段。客户端要确定待上传的本地文件和要上传到服务端的目标路径。读取本地文件，获取文件长度，将本地文件长度、本地文件路径和服务端目标路径等信息通过接口方法传递到服务端，然后由服务端生成具有唯一性的FileKey信息，并返回到客户端，此FileKey作为客户端与服务端之间数据传输通道的唯一标示。这些信息数据类型均为Java基本数据类型，因此都是可序列化的。此接口方法就称之为“握手接口”，通过CS握手，服务端能确定三件事：哪个文件要传输过来、这个文件的尺寸、这个文件将存放在哪里，而这三件刚好是完成文件上传的基础。
然后就是“文件内容上传更新阶段”。客户端打开文件后，每次读取一定量的文件内容，譬如每次读取（1024 * 1024 * 2）byte的数据，并将此批数据通过“上传更新”接口方法传输到服务端，由服务端写入输出流中，同时检查文件内容是否已经传输完毕，如果已经传输完毕，则执行持久化flush操作在服务端生成文件；客户端每次传输一批数据后，就更新“已传输数据总量”标示值，并与文件总长度进行比对计算，从而得到文件上传进度，实时告知用户。综上所述，客户端循环读取本地文件内容并传输到服务端，直到文件内容读取上传完毕为止。
1.2. 功能设计
1.2.1 文件上传相关状态信息的管理
大文件上传的过程中，在服务端，最重要的是文件上传过程相关状态信息的精确管理，譬如，文件总长度、已上传字节总数、文件存储路径等等。而且要保证在整个上传过程中数据的实时更新和绝对不能丢失，并且在文件上传完毕后及时清除这些信息，以避免服务端累计过多失效的状态数据。
鉴于此，我们设计了一个类RFileUploadTransfer来实现上述功能。代码如下：
/**
* Description: 文件上传过程相关状态信息封装类。<br>
* Copyright: Copyright (c) 2016<br>
* Company: 河南电力科学研究院智能电网所<br>
* @author shangbingbing 2016-01-01编写
* @version 1.0
*/
public class RFileUploadTransfer implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = 1L;
private String fileKey;
//客户端文件路径
private String srcFilePath;
//服务端上传目标文件路径
private String destFilePath;
//文件尺寸
private int fileLength = 0;
//已传输字节总数
private int transferByteCount = 0;
//文件是否已经完整写入服务端磁盘中
private boolean isSaveFile = false;
private OutputStream out = null;
public RFileUploadTransfer(String srcFilePath, int srcFileLength, String destFilePath) {
this.fileKey = UUID.randomUUID().toString();
this.srcFilePath = srcFilePath;
this.fileLength = srcFileLength;
this.destFilePath = destFilePath;
File localFile = new File(this.destFilePath);
if(localFile.getParentFile().exists() == false) {
localFile.getParentFile().mkdirs();
}
try {
this.out = new FileOutputStream(localFile);
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public String getFileKey() {
return fileKey;
}
public String getSrcFilePath() {
return srcFilePath;
}
public String getDestFilePath() {
return destFilePath;
}
public boolean isSaveFile() {
return isSaveFile;
}
public void addContentBytes(byte[] bytes) {
try {
if(bytes == null || bytes.length == 0) {
return;
}
if(this.transferByteCount + bytes.length > this.fileLength) {
//如果之前已经传输的数据长度+本批数据长度>文件长度的话，说明这批数据是最后一批数据了；
//由于本批数据中可能会存在有空字节，所以需要筛选出来。
byte[] contents = new byte[this.fileLength - this.transferByteCount];
for(int i=0;i<contents.length;i++) {
contents[i] = bytes[i];
}
this.transferByteCount = this.fileLength;
this.out.write(contents);
} else {
//说明本批数据并非最后一批数据，文件还没有传输完。
this.transferByteCount += bytes.length;
this.out.write(bytes);
}
if(this.transferByteCount >= this.fileLength) {
this.out.flush();
this.isSaveFile = true;
if(this.out != null) {
try {
this.out.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
} catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace();
}
}
}
然后，在RMI服务接口方法实现类中构建一个线程安全的集合，用来存储管理各个大文件的传输过程，代码如下：
/** * 上传文件状态监视器 */ private Hashtable<String,RFileUploadTransfer> uploadFileStatusMonitor = new Hashtable<String,RFileUploadTransfer>();
1.2.2 CS握手接口设计
CS握手接口名称为startUploadFile，主要功能就是传输交换文件基本信息，构建文件上传过程状态控制对象。其在接口实现类中的代码如下所示：
@Override
public String startUploadFile(String localFilePath, int localFileLength, String remoteFilePath) throws RemoteException {
RFileUploadTransfer fileTransfer = new RFileUploadTransfer(localFilePath,localFileLength,remoteFilePath);
if(this.uploadFileStatusMonitor.containsKey(fileTransfer.getFileKey())) {
this.uploadFileStatusMonitor.remove(fileTransfer.getFileKey());
}
this.uploadFileStatusMonitor.put(fileTransfer.getFileKey(), fileTransfer);
return fileTransfer.getFileKey();
}
1.2.3 文件内容上传更新接口设计
文件内容上传更新接口名称为updateUploadProgress，主要功能是接收客户端传输过来的文件内容byte[]信息。其在接口实现类中的代码如下所示：
@Override
public boolean updateUploadProgress(String fileKey, byte[] contents) throws RemoteException {
if(this.uploadFileStatusMonitor.containsKey(fileKey)) {
RFileUploadTransfer fileTransfer = this.uploadFileStatusMonitor.get(fileKey);
fileTransfer.addContentBytes(contents);
if(fileTransfer.isSaveFile()) {
this.uploadFileStatusMonitor.remove(fileKey);
}
}
return true;
}
1.2.4 客户端设计
客户端的主要功能是打开本地文件，按批读取文件内容byte[]信息，调用RMI接口方法进行传输，同时进行传输进度的提醒。下面是笔者本人采用swing开发的测试代码，采用JProgressBar进行进度的实时提醒。
progressBar.setMinimum(0);
progressBar.setMaximum(100);
InputStream is = null;
try {
File srcFile = new File(localFilePath);
int fileSize = (int)srcFile.length();
String fileKey = getFileManageService().startUploadFile(localFilePath, fileSize, remoteFilePath);
byte[] buffer = new byte[1024 * 1024 * 2];
int offset = 0;
int numRead = 0;
is = new FileInputStream(srcFile);
while(-1 != (numRead=is.read(buffer))) {
offset += numRead;
getFileManageService().updateUploadProgress(fileKey, buffer);
double finishPercent = (offset * 1.0 / fileSize) * 100;
progressBar.setValue((int)finishPercent);
}
if(offset != fileSize) {
throw new IOException("不能完整地读取文件 " + localFilePath);
} else {
progressBar.setValue(100);
}
} catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace();
} finally {
try {
if(is != null) {
is.close();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
实例界面截图如下所示：
2. 基于RMI服务下载大文件
2.1. 设计思路
下载大文件分为两个阶段，分别为“CS握手阶段”和“文件内容下载更新阶段”。
CS握手阶段，又可称之为客户端与服务端之间的基本信息交换阶段。服务端读取待下载的文件，获取文件长度，生成具有唯一性的FileKey信息，并将文件长度、FileKey信息传输到客户端，此FileKey作为客户端与服务端之间数据传输通道的唯一标示。这些信息数据类型均为Java基本数据类型，因此都是可序列化的。此接口方法就称之为“握手接口”，通过CS握手，客户端能确定两件事：哪个文件要下载、这个文件的尺寸，而这两件刚好是完成文件下载的基础。
然后就是“文件内容下载更新阶段”。服务端打开文件后，每次读取一定量的文件内容，譬如每次读取（1024 * 1024 * 2）byte的数据，并将此批数据通过“下载更新”接口方法传输到客户端，由客户端写入输出流中，同时检查文件内容是否已经传输完毕，如果已经传输完毕，则执行持久化flush操作在客户端生成文件；客户端每接收一批数据后，就更新“已下载数据总量”标示值，并与文件总长度进行比对计算，从而得到文件下载进度，实时告知用户。综上所述，客户端循环获取服务端传输过来的文件内容，直到服务端文件内容读取传输完毕为止。
2.2. 功能设计
2.2.1 文件下载相关状态信息的管理
大文件下载的过程中，在服务端，最重要的是文件下载过程相关状态信息的精确管理，譬如，文件总长度、已下载字节总数等等。而且要保证在整个下载过程中数据的实时更新和绝对不能丢失，并且在文件下载完毕后及时清除这些信息，以避免服务端累计过多失效的状态数据。
鉴于此，我们设计了一个类RFileDownloadTransfer来实现上述功能。代码如下：
/**
* Description: 文件下载过程相关状态信息封装类。<br>
* Copyright: Copyright (c) 2016<br>
* Company: 河南电力科学研究院智能电网所<br>
* @author shangbingbing 2016-01-01编写
* @version 1.0
*/
public class RFileDownloadTransfer implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = 1L;
private String fileKey;
//服务端待下载文件路径
private String srcFilePath;
//待下载文件尺寸
private int fileLength = 0;
private InputStream inputStream = null;
//已经传输文件内容字节总数
private int transferByteCount = 0;
//服务端待下载文件是否已经读取完毕
private boolean isReadFinish = false;
public RFileDownloadTransfer(String srcFilePath) {
this.fileKey = UUID.randomUUID().toString();
this.srcFilePath = srcFilePath;
File srcFile = new File(srcFilePath);
this.fileLength = (int)srcFile.length();
try {
this.inputStream = new FileInputStream(srcFile);
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public String getFileKey() {
return fileKey;
}
public String getSrcFilePath() {
return srcFilePath;
}
public int getFileLength() {
return fileLength;
}
public boolean isReadFinish() {
return isReadFinish;
}
public byte[] readBytes() {
try {
if(this.inputStream == null) {
return null;
}
byte[] buffer = new byte[1024 * 1024 * 5];
this.inputStream.read(buffer);
this.transferByteCount += buffer.length;
if(this.transferByteCount >= this.fileLength) {
this.isReadFinish = true;
this.transferByteCount = this.fileLength;
}
return buffer;
} catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace();
return null;
}
}
public void closeInputStream() {
if(this.inputStream != null) {
try {
this.inputStream.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
然后，在RMI服务接口方法实现类中构建一个线程安全的集合，用来存储管理各个大文件的传输过程，代码如下：
/** * 下载文件状态监视器 */ private Hashtable<String,RFileDownloadTransfer> downloadFileStatusMonitor = new Hashtable<String,RFileDownloadTransfer>();
2.2.2 CS握接口设计
CS握手接口名称为startDownloadFile，主要功能就是传输交换文件基本信息，构建文件下载过程状态控制对象。其在接口实现类中的代码如下所示：
@Override
public Map<String, String> startDownloadFile(String srcFilePath) throws RemoteException {
RFileDownloadTransfer fileTransfer = new RFileDownloadTransfer(srcFilePath);
if(this.downloadFileStatusMonitor.containsKey(fileTransfer.getFileKey())) {
this.downloadFileStatusMonitor.remove(fileTransfer.getFileKey());
}
this.downloadFileStatusMonitor.put(fileTransfer.getFileKey(), fileTransfer);
Map<String,String> fileInfoList = new HashMap<String,String>();
fileInfoList.put("fileLength", String.valueOf(fileTransfer.getFileLength()));
fileInfoList.put("fileKey", fileTransfer.getFileKey());
return fileInfoList;
}
2.2.3 文件内容下载更新接口设计
文件内容下载更新接口名称为updateDownloadProgress，主要功能是接收客户端传输过来的文件内容byte[]信息。其在接口实现类中的代码如下所示：
@Override
public byte[] updateDownloadProgress(String fileKey) throws RemoteException {
if(this.downloadFileStatusMonitor.containsKey(fileKey)) {
RFileDownloadTransfer fileTransfer = this.downloadFileStatusMonitor.get(fileKey);
byte[] bytes = fileTransfer.readBytes();
if(fileTransfer.isReadFinish()) {
fileTransfer.closeInputStream();
this.downloadFileStatusMonitor.remove(fileKey);
}
return bytes;
}
return null;
}
2.2.4 客户端设计
客户端的主要功能是创建磁盘文件，逐批次获取文件内容byte[]信息，并将其写入输出流中，同时进行传输进度的提醒，并最终生成完整的文件。下面是笔者本人采用swing开发的测试代码，采用JProgressBar进行进度的实时提醒。
Map<String,String> fileInfoList = getFileManageService().startDownloadFile(remoteFilePath);
int fileLength = Integer.valueOf(fileInfoList.get("fileLength"));
String fileKey = fileInfoList.get("fileKey");
int transferByteCount = 0;
progressBar.setMinimum(0);
progressBar.setMaximum(100);
OutputStream out = new FileOutputStream(localFilePath);
while(true) {
if(transferByteCount >= fileLength) {
break;
}
byte[] bytes = getFileManageService().updateDownloadProgress(fileKey);
if(bytes == null) {
break;
}
if(transferByteCount + bytes.length > fileLength) {
//如果之前已经传输的数据长度+本批数据长度>文件长度的话，说明这批数据是最后一批数据了；
//那么本批数据中将会有空字节，需要筛选出来。
byte[] contents = new byte[fileLength - transferByteCount];
for(int i=0;i<contents.length;i++) {
contents[i] = bytes[i];
}
transferByteCount = fileLength;
out.write(contents);
} else {
//说明本批数据并非最后一批数据，文件还没有传输完。
transferByteCount += bytes.length;
out.write(bytes);
}
double dblFinishPercent = (transferByteCount * 1.0 / fileLength) * 100;
int finishPercent = (int)dblFinishPercent;
if(finishPercent > 100) {
finishPercent = 100;
}
progressBar.setValue(finishPercent);
}
if(transferByteCount != fileLength) {
LogInfoUtil.printLog("不能完整地读取文件 " + remoteFilePath);
} else {
progressBar.setValue(100);
out.flush();
if(out != null) {
try {
out.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
实例界面截图如下所示：
【完】
作者：商兵兵
单位：河南省电力科学研究院智能电网所
QQ：52190634