1、背景

用户需要从第三方文件服务系统下载文件，后端代理提供一个三方文件服务系统的下载接口。在使用SpringBoot开发的应用中，一般会使用RestTemplate客户端请求第三方的下载文件接口，将文件返回给前端用户。

2、什么是RestTemplate

RestTemplate是Spring框架中提供的一个用于发送HTTP请求的类，它简化了与RESTful Web服务的交互。使用RestTemplate，可以发送GET、POST、PUT、DELETE等HTTP请求，并获取HTTP响应。它可以处理请求和响应中的JSON、XML等数据格式，并支持数据类型转换和错误处理。

RestTemplate的主要作用是封装HTTP通信的细节，开发人员只需要关注业务逻辑即可。

3、使用RestTemplate下载文件

下面的3种实现方式，不同的方式各有优缺点。

3.1、方式1：内存中转下载

这种方式只适合小文件和并发量小的场景，如果文件较大，可能导致内存消耗较大，因为接口会先把文件从第三方完整下载到SpringBoot微服务的内存，再写出到客户端的响应输出流中。

import java.io.IOException;

/**
 * 文件下载示例:使用restTemplate请求第三方文件服务下载文件
 *
 * @author Bruce.CH
 * @since 2023年9月2日
 */
@RestController
public class FileController {
    private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(FileController.class);

    /**
     * 第三方文件服务下载接口
     */
    private static final String DOWNLOAD_URL = "http://127.0.0.1:8080/v1/file/server/download/{fileId}";

    /**
     * 注入restTemplate对象
     */
    @Resource
    private RestTemplate restTemplate;

    /**
     * 【方式1】
     * 请求第三方文件服务下载接口下载文件id指定的文件：字节流先保存到本地的字节数组中，再写入到响应的输出流
     *
     * @param fileId 第三方文件id
     * @param response 客户端响应
     * @throws IOException IO异常
     */
    @GetMapping("/v1/file/download/{fileId}")
    public void download(@PathVariable("fileId") String fileId, HttpServletResponse response) throws IOException {
        LOGGER.info("download file:{}", fileId);
        Map uriVariables = new HashMap<>();
        uriVariables.put("fileId", fileId);
        // 响应类型不支持InputStream类型，使用Resource或byte[]接收三方文件服务返回的文件字节流
        ResponseEntity responseEntity = restTemplate.exchange(DOWNLOAD_URL, HttpMethod.GET, null,
                byte[].class, uriVariables);
        // 设置请求头，直接用第三方文件服务的响应头
        HttpHeaders headers = responseEntity.getHeaders();
        headers.forEach((key, value) -> response.setHeader(key, value.get(0)));
        // 获取整个文件内容的字节数组后拷贝写入到输出流: inputStream -> byte[] -> outputStream
        StreamUtils.copy(responseEntity.getBody(), response.getOutputStream());
        LOGGER.info("download file success");
    }
}

3.2、方式2：临时文件中转下载

这种方式，如果文件较大，响应时间会比较满，但可以减少内存的消耗，因为接口会先把文件从第三方完整下载保存到本地临时文件，然后再从临时文件读取内容写出到客户端的响应输出流中。对响应时间要求不严格的，可以使用这种方式。

/**
 * 文件下载示例:使用restTemplate请求第三方文件服务下载文件
 *
 * @author Bruce.CH
 * @since 2023年9月2日
 */
@RestController
public class FileController {
    private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(FileController.class);

    /**
     * 第三方文件服务下载接口
     */
    private static final String DOWNLOAD_URL = "http://127.0.0.1:8080/v1/file/server/download/{fileId}";

    /**
     * 注入restTemplate对象
     */
    @Resource
    private RestTemplate restTemplate;

    /**
     * 【方式2】
     * 请求第三方文件服务下载接口下载文件id指定的文件：收到响应即时保存到临时文件，然后再读取临时文件内容写出到客户端的响应输出流中
     *
     * @param fileId 第三方文件id
     * @param response 客户端响应
     */
    @GetMapping("/v1/file/download2/{fileId}")
    public void download2(@PathVariable("fileId") String fileId, HttpServletResponse response) {
        LOGGER.info("download file:{}", fileId);
        Map uriVariables = new HashMap<>();
        uriVariables.put("fileId", fileId);
        ResponseExtractor responseExtractor = clientHttpResponse -> {
            // 获取文件名称
            HttpHeaders headers = clientHttpResponse.getHeaders();
            ContentDisposition contentDisposition = headers.getContentDisposition();
            String filename = contentDisposition.getFilename();
            File tmpFile = new File("D:\\temp\\download\\tmp\\" + UUID.randomUUID() + "\\" + filename);
            try {
                // 1、先保存到临时文件
                boolean mkdirs = tmpFile.getParentFile().mkdirs();
                LOGGER.info("mk tmp file dirs? {}", mkdirs);
                StreamUtils.copy(clientHttpResponse.getBody(), new FileOutputStream(tmpFile));

                // 直接用第三方文件服务的响应头
                headers.forEach((key, value) -> response.setHeader(key, value.get(0)));
                // 2、读取临时文件内容写出到响应输出流中: inputStream -> tmpFile -> outputStream
                StreamUtils.copy(new FileInputStream(tmpFile), response.getOutputStream());
            } finally {
                // 3、清理临时文件和UUID目录
                if (tmpFile.exists()) {
                    boolean delete = tmpFile.delete();
                    boolean deleteDir = tmpFile.getParentFile().delete();
                    LOGGER.info("tmp file delete ? {}", delete && deleteDir);
                }
            }
            return true;
        };
        Boolean execute = restTemplate.execute(DOWNLOAD_URL, HttpMethod.GET, null, responseExtractor, uriVariables);
        LOGGER.info("download file success?{}", execute);
    }
}

3.3、方式3：缓冲区中转下载

对比前面的两种方式，方式3整体性能较好，因为接口会从第三方文件服务的响应后，立即读取输入流，将输入流中的文件内容直接写出到客户端的响应输出流中。

/**
 * 文件下载示例:使用restTemplate请求第三方文件服务下载文件
 *
 * @author Bruce.CH
 * @since 2023年9月2日
 */
@RestController
public class FileController {
    private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(FileController.class);

    /**
     * 第三方文件服务下载接口
     */
    private static final String DOWNLOAD_URL = "http://127.0.0.1:8080/v1/file/server/download/{fileId}";

    /**
     * 注入restTemplate对象
     */
    @Resource
    private RestTemplate restTemplate;
    
    /**
     * 【方式3】
     * 请求第三方文件服务下载接口下载文件id指定的文件：字节流直接绑定到响应的输出流中
     *
     * @param fileId 第三方文件id
     * @param response 客户端响应
     */
    @GetMapping("/v1/file/download3/{fileId}")
    public void download3(@PathVariable("fileId") String fileId, HttpServletResponse response) {
        LOGGER.info("download file:{}", fileId);
        Map uriVariables = new HashMap<>();
        uriVariables.put("fileId", fileId);
        ResponseExtractor responseExtractor = clientHttpResponse -> {
            // 设置响应头，直接用第三方文件服务的响应头
            HttpHeaders headers = clientHttpResponse.getHeaders();
            headers.forEach((key, value) -> response.setHeader(key, value.get(0)));
            // 收到响应输入流即时拷贝写出到响应输出流中: inputStream -> outputStream
            StreamUtils.copy(clientHttpResponse.getBody(), response.getOutputStream());
            return true;
        };
        Boolean execute = restTemplate.execute(DOWNLOAD_URL, HttpMethod.GET, null, responseExtractor, uriVariables);
        LOGGER.info("download file success?{}", execute);
    }
}

4、小结

以上3种SpringBoot应用中使用RestTemplate下载文件的方式中，各有优缺点，推荐方式优先顺序为：方式3 > 方式2 > 方式1。