多文件上传和下载：以16进制字符串的形式传输

1. 前言

最近在维护一个比较老的 Web 项目，其中用到了 DWR 2.0 （一种可以在 js 里调用 Java 方法的远程通信框架）。现在要利用这个框架实现上传文件到服务端和从服务端下载文件，然而这个项目用的 DWR 2.0，默认只支持调用以基本数据类型，以及String、 List、Map 等常用类型作为参数和返回值的 Java 方法，无法使用 FileTransfer、InputStream、MultipartFile 这些对象。

既然可以传递字符串，那就采用文件与字符串互转的方式进行前后交互。流程如下：
上传文件时，文件 -> ArrayBuffer -> 16 进制字符串 -> byte[] -> 文件
下载文件时，文件 -> byte[] -> 16 进制字符串 -> Uint8Array -> blob -> 文件

2. 上传文件

HTML 代码：

<input type="file" multiple="multiple" onchange="readFilesAndUpload(event)" />

JS 代码：

// 将 ArrayBuffer 转为 16 进制字符串
function bufToHex(buffer) {
    return Array.prototype.map.call(new Uint8Array(buffer), function (x) {
        return ('00' + x.toString(16)).slice(-2)
    }).join('')
}

function readFilesAndUpload(event) {
    var processed = 0
    var files = event.target.files
    var len = files.length
    var filenameArr = new Array(len)    // 文件名
    var fileContextArr = new Array(len)    // 文件内容
    for (var i = 0; i < len; ++i) {
        var reader = new FileReader()
        reader.index = i
        reader.filename = files[i].name
        reader.readAsArrayBuffer(files[i])    // 将文件读到 ArrayBuffer
        reader.onload = function (e) {
            filenameArr[this.index] = this.filename
            fileContextArr[this.index] = bufToHex(this.result)

            // FileReader 以异步的方式读取文件，需要借助外部变量判断是否读完全部文件
            if (++processed === len) {
                // 将 filenameArr 和 fileContext 上传到服务端
            }
        }
    }
}

Java 代码：

private static final String UPLOAD_DIR = "D://Files/";

public void uploadFiles(List<String> filenameArr, List<String> fileContextArr) throws IOException {
    byte[] bytes;
    FileOutputStream fos;
    for (int i = 0; i < filenameArr.size(); ++i) {
        String file = fileContextArr.get(i);
        
        // 将 16 进制字符串转换成 byte[]
        bytes = new byte[file.length() / 2];
        for (int j = 0; j < file.length() / 2; ++j) {
            String subStr = file.substring(j * 2, j * 2 + 2);
            bytes[j] = (byte) Integer.parseInt(subStr, 16);
        }

        // 保存到本地磁盘
        fos = new FileOutputStream(UPLOAD_DIR + filenameArr.get(i), true);
        fos.write(bytes);
        fos.close();
    }
}

3. 下载文件

Java 代码：

public String downloadFile(String filename) throws IOException {
    File file = new File(UPLOAD_DIR + filename);
    if (!file.exists()) {
        return null;
    }
    
    // 将文件读到 byte[]
    byte[] buffer = new byte[(int) file.length()];
    InputStream is = new FileInputStream(file);
    is.read(buffer);
    is.close();

    // 将 byte[] 转换成 16 进制字符串
    StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
    for (int i = 0; i < buffer.length; i++) {
        int v = buffer[i] & 0xFF;
        String hv = Integer.toHexString(v);
        if (hv.length() < 2) {
            stringBuilder.append(0);
        }
        stringBuilder.append(hv);
    }
    return stringBuilder.toString();
}

JS 代码：

// 16 进制字符串转换成整型数组
function hexToBytes(hexStr) {
    var bytes = []
    for (var c = 0; c < hexStr.length; c += 2)
        bytes.push(parseInt(hexStr.substr(c, 2), 16))
    return bytes
}

function downloadFile() {
    // 调用服务端方法，取得 16 进制字符串 res
    var uint8Array = new Uint8Array(hexToBytes(res))
    var blob = new Blob([uint8Array], {type: "application/octet-stream"})

    // 兼容 IE、火狐和谷歌的下载方式
    if (window.navigator && window.navigator.msSaveOrOpenBlob) {
        window.navigator.msSaveOrOpenBlob(blob, filename)
    } else {
        var downloadElement = document.createElement("a")
        var href = window.URL.createObjectURL(blob)
        downloadElement.href = href
        downloadElement.download = filename
        document.body.appendChild(downloadElement)
        downloadElement.click()
        downloadElement.remove()
        window.URL.revokeObjectURL(href)
    }
}