在Java Web开发中，Servlet是一种Java编程语言编写的服务器端程序，主要功能是扩展Web服务器的应用功能。在本文中，我们将深入探讨如何使用Servlet来实现文件的上传与下载功能，这是Web应用程序中常见的需求。
我们要理解Servlet处理HTTP请求的基本原理。Servlet通过继承HttpServlet类并覆盖其doPost或doGet方法来处理HTTP POST和GET请求。在文件上传场景中，通常使用POST请求，因为文件数据通常较大，GET请求长度有限制。
**文件上传**
1. **表单设计**：在HTML页面中，我们需要一个`<form>`标签，设置`enctype="multipart/form-data"`，这允许我们上传二进制文件。同时，设置`method="post"`，因为文件上传通常用POST请求。
2. **Servlet接收**：在Servlet中，我们可以使用Apache Commons FileUpload库来解析多部分请求。添加对应的jar包到项目中，如`servlet上传与下载jar包`中的文件。然后，在doPost方法中，创建`DiskFileItemFactory`和`ServletFileUpload`对象，解析请求并获取文件。
3. **文件保存**：获取到文件项后，我们将其保存到服务器的指定目录。需要注意的是，要检查文件大小、类型等，确保安全。
**文件下载**
1. **构建响应**：在Servlet中，我们首先设置响应的Content-Type为文件的MIME类型，然后设置Content-Disposition，指示浏览器以附件形式下载文件，可以设置文件名。
2. **读取文件**：使用Java的I/O流，如`FileInputStream`，读取服务器上要下载的文件内容。
3. **写入响应**：将读取到的文件内容写入到`ServletOutputStream`，发送给客户端。
**安全性考虑**
- 文件上传时，应限制文件大小以防止DDoS攻击。
- 检查文件类型，避免上传恶意脚本。
- 保存文件时，使用随机文件名或哈希值，防止路径遍历攻击。
- 避免文件名冲突，可能影响文件管理。
- 下载文件时，验证用户权限，防止未授权访问。
**优化策略**
- 使用异步处理文件上传，提高响应速度。
- 分块上传大文件，减少内存消耗。
- 使用缓存技术，减少重复下载的网络开销。
Servlet提供了一种灵活的方式处理文件上传和下载。通过合理的代码组织和安全措施，我们可以构建高效且安全的文件管理系统。在实际开发中，还可以结合其他框架，如Spring MVC，简化这些操作。
