利用SpringMVC下载大文件时内存溢出的处理

文件的上传和下载是Web系统中的一个很普通的功能，实现的方式也有很多种，如利用 java.io下面的各种IO类自己实现，或者利用 Commons IO包中的FileUtils、 IOUtils 类中封装好的方法直接调用。由于目前我所开发的系统采用了 SpringMVC来作为项目的MVC实现，所以很自然的采用 SpringMVC内置的API进行文件的下载，但在实际使用过程中发现其对大文件的下载支持不太好，现把解决方案记录如下：

@RequestMapping("downloadRequireDocument")
public ResponseEntity<byte[]> downloadRequireDocument(String fileId,String fileName,String fileType,
     HttpServletRequest request) throws IOException{
	String filePath=fileName+fileId+"."+fileType;
    
	HttpHeaders headers=new HttpHeaders();
	headers.setContentType(MediaType.APPLICATION_OCTET_STREAM);
	headers.setContentDispositionFormData("attachment",URLEncoder.encode(fileName,"UTF-8")+"."+fileType);
    
	File downloadFile=new File(request.getSession().getServletContext().getRealPath(File.separator)+filePath);
    
	return new ResponseEntity<byte[]>(FileUtils.readFileToByteArray(downloadFile),headers,HttpStatus.CREATED);
}

该段代码在下载小文件时可以正常工作，但是当要下载的文件很大时（如几百M或上G），就会发生如下错误：

java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
at org.apache.commons.io.output.ByteArrayOutputStream.toByteArray(ByteArrayOutputStream.java:271)
at org.apache.commons.io.IOUtils.toByteArray(IOUtils.java:219)
at org.apache.commons.io.FileUtils.readFileToByteArray(FileUtils.java:1136)

去网上搜索java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space 这个错误时，一般都建议我们在tomcat中添加如下类似设置来提高JVM的配置:
set JAVA_OPTS=%JAVA_OPTS% -server -Xms800m -Xmx800m -XX:MaxNewSize=256m -XX:MaxPermSize=256m

但即使按照把上面的参数配置都扩大一倍，在下载更大的文件时还是会遇到java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space这个错误，上面的解决方法治标不治本。分析下异常堆栈可以发现问题产生的根源在于at org.apache.commons.io.FileUtils.readFileToByteArray(FileUtils.java:1136)这行代码，FileUtils.readFileToByteArray会把文件一次性读入内存中，要下载的文件越大，需要占用的内存也越大，当文件的大小超过JVM和Tomcat的内存配置时，OutOfMemoryError这个问题就会不可避免的发生。

弄清产生该问题的原因之后，解决的方法也很简单：不利用Commons IO把文件一次性读入内存，而是利用普通的文件输出流按字节分段写入文件，把占用的内存固定在一个指定的范围内，从根本上避免内存占用过高的问题,替代的代码如下:

@RequestMapping("downloadRequireDocument")
public void downloadRequireDocument(String fileId,String fileName,String fileType,
	HttpServletRequest request,HttpServletResponse response) throws IOException {
	
	String filePath = request.getSession().getServletContext().getRealPath(File.separator)+fileName+"."+fileType;
	fileName = URLEncoder.encode(fileName.trim(),"UTF-8")+"."+fileType;
	response.setHeader("Content-Disposition","attachment;filename="+fileName);

	InputStream is = new FileInputStream(filePath);
	
	int read =0;
	byte[] bytes = new byte[2048];
	OutputStream os = response.getOutputStream();
	while((read = is.read(bytes))!=-1){//按字节逐个写入，避免内存占用过高
		os.write(bytes, 0, read);
	}
	os.flush();
	os.close();
	is.close();
}

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