SpringBoot实现文件下载的限速功能
作者：shy好好学习
在SpringBoot项目中,实现文件下载的限速功能可以有效控制服务器带宽的占用,并防止单个用户消耗过多的资源,本文将通过具体的代码示例和详细的流程解释,介绍如何在SpringBoot项目中实现文件下载的限速功能,需要的朋友可以参考下
前言
在文件下载过程中，如果不加以控制，可能会导致服务器带宽被单个或少数用户占用，影响其他用户的访问体验。通过实现文件下载的限速，可以平衡带宽资源的使用，确保所有用户都有良好的下载体验。
实现思路
为了实现文件下载的限速，我们需要以下几个关键步骤：
- 创建一个工具类，用于限制下载速率。
- 在控制器中使用该工具类处理文件下载请求。
- 使用
StreamingResponseBody实现流式响应，确保大文件可以逐步传输。
代码实现
步骤1：创建限速工具类
首先，我们创建一个限速工具类RateLimiter，该类包含一个方法limitDownloadSpeed，用于限制下载速率。
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
/**
* @desc: 文件工具类
* @author: shy
* @date: 2024/06/28 11:27
*/
public class FileUtil {
private static final int BUFFER_SIZE = 1024;
/**
* 文件下载限速
*
* @param in 输入流
* @param out 输出流
* @param bytesPerSecond 每秒允许下载的字节数
* @throws IOException
*/
public static void limitDownloadSpeed(InputStream in, OutputStream out, int bytesPerSecond) throws IOException {
byte[] buffer = new byte[BUFFER_SIZE];
int bytesRead;
long bytesSent = 0;
long startTime = System.currentTimeMillis();
try {
while ((bytesRead = in.read(buffer)) != -1) {
// 将数据写入输出流
out.write(buffer, 0, bytesRead);
bytesSent += bytesRead;
if (bytesSent >= bytesPerSecond) {
long elapsedTime = System.currentTimeMillis() - startTime;
if (elapsedTime < 1000) {
// 如果时间少于1秒，则休眠剩余时间
Thread.sleep(1000 - elapsedTime);
}
// 重置已发送字节计数和开始时间
bytesSent = 0;
startTime = System.currentTimeMillis();
}
}
} catch (InterruptedException e) {
// 恢复线程的中断状态
Thread.currentThread().interrupt();
throw new IOException("Thread was interrupted", e);
}
}
}
解释：
BUFFER_SIZE：定义缓冲区大小。limitDownloadSpeed：通过try-with-resources管理InputStream，根据设定的速率读取数据并写入输出流，控制传输速率。
步骤2：修改文件下载控制器
接下来，我们在控制器中使用StreamingResponseBody来实现文件下载，并调用限速工具类的方法。
import java.io.File;
import java.io.InputStream;
import java.nio.file.Files;
import org.springframework.http.HttpHeaders;
import org.springframework.http.MediaType;
import org.springframework.http.ResponseEntity;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.StreamingResponseBody;
import com.shy.admin.common.annotation.WithoutLogin;
import com.shy.common.utils.FileUtil;
/**
* @desc: 文件下载Controller
* @author: shy
* @date: 2024/06/28 10:48
*/
@RestController
@RequestMapping("/file")
public class FileController {
// 每秒允许下载的字节数（例如100KB/s）
private static final int BYTES_PER_SECOND = 1024 * 100;
@WithoutLogin
@GetMapping("/download/{filename}")
public ResponseEntity<StreamingResponseBody> downloadFile(@PathVariable String filename) {
// 获取要下载的文件
File file = new File("D:\\tools\\" + filename);
// 使用 StreamingResponseBody 实现流式响应体
StreamingResponseBody responseBody = outputStream -> {
try (InputStream inputStream = Files.newInputStream(file.toPath())) {
// 调用限速方法
FileUtil.limitDownloadSpeed(inputStream, outputStream, BYTES_PER_SECOND);
}
};
// 返回 ResponseEntity，包含响应头和流式响应体
return ResponseEntity.ok()
.header(HttpHeaders.CONTENT_DISPOSITION, "attachment;filename=" + file.getName())
.contentType(MediaType.APPLICATION_OCTET_STREAM)
.contentLength(file.length())
.body(responseBody);
}
}
解释：
StreamingResponseBody：实现流式响应体，用于处理大文件的逐步传输。responseBody：通过lambda表达式实现StreamingResponseBody的writeTo方法，在方法中使用try-with-resources管理InputStream，并调用RateLimiter的方法实现限速。
工作流程
- 请求处理：当客户端发送下载请求时，Spring 调用控制器方法
downloadFile。 - 创建
StreamingResponseBody：控制器方法创建StreamingResponseBody实例。 - 返回
ResponseEntity：控制器方法返回包含StreamingResponseBody的ResponseEntity，并设置适当的响应头（如Content-Disposition和Content-Type）。 - 调用
writeTo方法：Spring 在准备向客户端发送响应时，调用StreamingResponseBody的writeTo方法，并传入与客户端连接的OutputStream。 - 写入数据：
writeTo方法中，从文件输入流读取数据，并通过RateLimiter方法将数据写入OutputStream，同时控制传输速率。
总结
通过以上步骤，我们成功在SpringBoot项目中实现了文件下载的限速功能。核心思路是通过一个限速工具类控制数据传输速率，并使用StreamingResponseBody实现流式响应，确保大文件可以逐步传输。这种设计既能有效控制带宽资源的使用，又能提供良好的用户下载体验。
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