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Java初学者如何实现文件上传与下载功能——基于IO流与网络传输的实战示例
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在Java学习的进阶过程中，掌握文件操作和网络通信是不可或缺的一环。对于刚接触Java的开发者来说，实现一个简单的文件上传与下载功能不仅能加深对IO流的理解，还能初步体验网络编程的魅力。本文将通过一个基于TCP协议的简单客户端-服务器模型，带领初学者一步步实现文件的上传与下载，全程使用基础的InputStream、OutputStream和Socket类，不依赖任何第三方框架，适合零基础实践。
我们设想这样一个场景：用户希望通过网络将本地的一个文件发送到远程服务器（上传），或者从服务器获取某个文件保存到本地（下载）。为了实现这个目标，我们需要搭建一个简单的服务端程序和一个客户端程序，二者通过TCP连接进行通信。整个过程的核心在于正确使用Java的IO流来读取和写入数据，并确保网络传输的稳定性。
首先，我们从服务端开始。服务端需要持续监听指定端口，等待客户端连接。一旦连接建立，服务端应能判断客户端请求的是上传还是下载操作。这里我们约定：客户端先发送一个操作指令，如“UPLOAD”或“DOWNLOAD”，再附带文件名和文件内容（上传时）或直接接收服务端返回的文件数据（下载时）。服务端代码如下：
java
ServerSocket server = new ServerSocket(8888);
System.out.println("服务器已启动，等待客户端连接...");
Socket socket = server.accept();
System.out.println("客户端已连接：" + socket.getInetAddress());
DataInputStream dis = new DataInputStream(socket.getInputStream());
DataOutputStream dos = new DataOutputStream(socket.getOutputStream());
String command = dis.readUTF(); // 读取操作命令
if ("UPLOAD".equals(command)) {
String fileName = dis.readUTF();
long fileSize = dis.readLong();
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("server_" + fileName);
byte[] buffer = new byte[4096];
int read;
long totalRead = 0;
while (totalRead < fileSize) {
read = dis.read(buffer);
if (read == -1) break;
fos.write(buffer, 0, read);
totalRead += read;
}
fos.close();
System.out.println("文件接收完成：" + fileName);
}
上述代码中，服务端通过DataInputStream读取客户端发送的UTF字符串、文件名和文件大小，然后循环读取数据并写入本地文件。关键点在于使用固定大小的缓冲区（buffer）逐块读取，避免内存溢出，这是处理大文件的通用做法。
接下来是客户端的上传逻辑。客户端需要主动连接服务端，并按顺序发送命令、文件名、大小和实际数据：
java
Socket socket = new Socket("localhost", 8888);
DataOutputStream dos = new DataOutputStream(socket.getOutputStream());
File file = new File("test.txt");
FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
dos.writeUTF("UPLOAD");
dos.writeUTF(file.getName());
dos.writeLong(file.length());
byte[] buffer = new byte[4096];
int read;
while ((read = fis.read(buffer)) != -1) {
dos.write(buffer, 0, read);
}
fis.close();
socket.close();
下载功能的实现思路类似。客户端发送“DOWNLOAD”指令和文件名，服务端查找对应文件，若存在则先发送文件大小，再逐块发送数据。客户端则按相同方式接收并写入本地。
在整个过程中，IO流的合理关闭至关重要，建议使用try-with-resources语句自动管理资源。此外，异常处理也不可忽视，网络中断、文件不存在等情况都应有相应提示。
