基于tornado服务器实现文件上传和下载

文件上传的服务端技术解析

常言到，爱有多深、恨有多切。tornado服务器就是这样一个矛盾体，它的缺点和它的优点一样，显著且强烈。有人认为，文件上传是tornado的重大缺陷之一，它把用户上传的文件存放在内存中——这意味着多用户同时上传文件的话，内存的开销会急剧增加。不过我倒是觉得，这反倒让很多事情变得简单了，比如，你想对用户上传的内容做处理的话，不用再打开文件了，因为内容就在内存中。再者说，在tornado的异步机制下，我不确定真的能够多用户同时上传文件。这是一个有趣的问题。

好了，言归正传吧。假定文件上传的表单如下：

<form id="form_upload" action="/demo/upload" enctype="multipart/form-data" method="post">
    <input type="file" name="want_to_upload_file_1"/><br/>
    <input type="file" name="want_to_upload_file_2"/><br/>
    <input type="submit" value="上传"/>
</form>

机制是允许一次上传多个文件的。这里有几个问题需要特别说明一下。

在提交表单之前，需要为form指定action和method的属性值，如果是上传文件，还要设置enctype=“multipart/form-data”。这三个属性，可以写在html中，也可以在submit之前用js的方法为其赋值。

文件浏览是file类型的input标签自备的功能，程序员无法在浏览器框架内操作本地文件。该标签的name属性，是用来区别于其他文件的标识，不是文件名，也不是文件对象，更不是文件内容。

上面的表单被提交到/demo/upload（假定上传的第1个文件名为dqd.jpg，第2个文件名为intro.png），这个请求的对象中包含files字典，上传的全部文件的信息都包含在这个结构中。我们来看看这个request.files的真实面貌：

def post(self):
    print self.request.files.keys() # [u'want_to_upload_file_1', u'want_to_upload_file_2']
    print type(self.request.files['want_to_upload_file_1']) # list,长度为1
    meta_file_1 = self.request.files['want_to_upload_file_1'][0]
    print meta_file_1.keys() # ['body', 'content_type', 'filename']
    print len(meta_file_1['body']) # 31492，文件长度
    print meta_file_1['content_type'] # image/jpeg
    print meta_file_1['filename'] # dqd.jpg

有了这些素材，我们就可以无所不能地应对客户需求了。比如，不做任何处理，仅仅用原文件名保存在指定路径下（假设保存在/static/image/wiki目录下）：

PROJECT_PATH = os.path.split(os.path.realpath(__file__))[0]
upload_path = os.path.join(PROJECT_PATH, 'static', 'image', 'wiki')
file_name = os.path.join(upload_path, meta_file_1['filename'])
with open(file_name, 'wb') as fp:
    fp.write(meta_file_1['body'])

很多时候，需要对用户上传的文件重命名（比如，用时间戳为文件名），但文件后缀名不变。

fn, ext = os.path.splitext(meta_file_1['filename'])
fn = '%d%s' % (time.time()*1000, ext)
file_name = os.path.join(upload_path, fn)

如果需要对用户上传的文件类型做检查，请使用文件的content_type，而不是文件的扩展名，因为前者更规范。比如，JPEG类型的图片文件，其后缀名可能是.jpg|.jpeg|.JPG|.JPEG中的一种，而前者只有“image/jpeg”一种表示法。

关于文件的content_type，网上资料多如牛毛，请自行搜索。

处理用户上传的图片文件时，除了限制文件大小，有时候还要做缩放处理，甚至一并生成缩略图，此时就需要将文件内容转成易于处理的图像对象，比如，pil的Image。

from PIL import Image
import StringIO
pilImg = Image.open(StringIO.StringIO(meta_file_1['body']))
print pilImg.size

至于如何缩放、如何保存为文件，请自行检索相关资料。

基于Ajax技术实现的文件上传客户端

假定上传文件的表单是这样的：

<form id="form_upload" action="/demo/upload" enctype="multipart/form-data" method="post">
    <input type="file" name="wiki_img" id="wiki_img" /><br />
    <input id="doUpload" type="button" value="上传" />
</form>

方法1：使用 ajaxfileupload.js

<script src="jquery.js"></script>
<script src="ajaxfileupload.js"></script>
<script type="text/javascript">
    $("#doUpload").click(function(){
        $.ajaxFileUpload({
            url:'/demo/upload',
            secureuri:false,
            fileElementId:'wiki_img',
            dataType: 'json',
            success: function(data){
                alert(data);
            }
        });
    });
</script>

方法2：仅依赖 jquery.js

<script src="jquery.js"></script>
<script type="text/javascript">
    var formData = new FormData();
    formData.append("file", $("#wiki_img")[0].files[0]);
    formData.append("filename", $("#wiki_img").val());
    
    $.ajax({
        url : '/demo/upload',
        type : 'POST',
        async : false,
        data : formData,
        processData : false,
        contentType : false,
        beforeSend:function(){
            $("#upload_tips").html("正在进行，请稍候");
        },
        success : function(data) {
            alert(data);
        }
    });
</script>

文件下载的服务端技术解析

相对于上传，文件的下载就简单得多。只需要记住两点：开始前告诉浏览器要传输的文件类型，结束前对浏览器说拜拜。文件类型并不是固定的，需要根据文件的实际情况来选择。详情请自行检索。

def get(self):
    self.set_header ('Content-Type', 'application/octet-stream')
    with open(filename, 'rb') as f:
        while True:
            data = f.read(buf_size)
            if not data:
                break
            self.write(data)
    self.finish()

配合seek命令，可以实现更复杂的下载请求，比如，断点续传、分块下载、ajax异步请求等。

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