一、问题现象与常见场景

在 Spring Boot 开发中，文件上传功能是常见的需求。然而，开发者常常会遇到以下异常：

java.io.UncheckedIOException: Cannot delete C:\Users\XXX\AppData\Local\Temp\upload_*.tmp

此异常通常出现在以下场景中：

• 临时文件无法删除：Spring Boot 将上传的 MultipartFile 转换为临时文件（如 upload_*.tmp），若未正确释放资源，这些文件可能在应用运行期间被锁定，导致 JVM 关闭时无法删除。
• 异步处理中的资源泄漏：在异步任务中处理文件上传时，临时文件可能在主线程结束后被框架删除，导致异步任务抛出 FileNotFoundException。
• 大文件上传的内存溢出：未采用流式处理时，大文件可能一次性加载到内存，触发 OutOfMemoryError。

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二、问题根源分析

2.1 MultipartFile 的生命周期

Spring Boot 使用 MultipartFile 接口抽象文件上传操作。上传的文件默认存储在操作系统的临时目录中（如 Windows 的 C:\Users\XXX\AppData\Local\Temp\）。当请求处理完成后，Spring 会通过 MultipartResolver 自动清理临时文件。

2.2 资源泄漏的常见原因

1. 未关闭 InputStream
MultipartFile.getInputStream() 返回的输入流若未显式关闭，底层文件句柄会被占用，导致文件无法删除。

2. 异步任务中的资源竞争
   若在异步任务中处理文件上传，临时文件可能在主线程结束后被框架删除，导致异步任务无法访问文件。

3. 配置不当
   默认临时目录权限不足或路径不固定，可能导致文件清理失败。

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三、解决方案详解

3.1 自定义 MultipartResolver 控制清理时机

核心思路

通过自定义 StandardServletMultipartResolver，延迟或禁用临时文件的自动清理，确保业务逻辑完成后再手动删除文件。

实现代码

@Configuration
public class MultipartConfig {

    @Bean(name = DispatcherServlet.MULTIPART_RESOLVER_BEAN_NAME)
    public StandardServletMultipartResolver multipartResolver() {
        return new DoNotCleanupMultipartResolver();
    }

    public static class DoNotCleanupMultipartResolver extends StandardServletMultipartResolver {
        @Override
        public void cleanupMultipart(MultipartHttpServletRequest request) {
            try {
                if (request instanceof StandardMultipartHttpServletRequest) {
                    // 清空临时文件列表但不实际删除文件
                    ((StandardMultipartHttpServletRequest) request).getRequest().getParts().clear();
                }
            } catch (Exception e) {
                log.error("清理临时文件时发生异常", e);
            }
        }
    }
}

适用场景

• 多步骤文件处理：如分块上传、多步骤校验。
• 异步任务依赖临时文件：确保临时文件在异步任务完成前不被删除。

注意事项

• 手动清理：需在业务逻辑完成后主动删除临时文件，或配置定时任务清理。
• 磁盘空间监控：长期未清理的临时文件可能导致磁盘空间耗尽。

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3.2 显式关闭流：try-with-resources 与 @Cleanup

try-with-resources（推荐）

Java 7+ 提供的语法可自动关闭资源，无需手动编写 finally 块。

@PostMapping("/upload")
public String upload(@RequestParam("file") MultipartFile file) {
    try (InputStream inputStream = file.getInputStream()) {
        // 使用 inputStream 处理文件
        minioClient.putObject(...);
        return "上传成功";
    } catch (IOException e) {
        log.error("文件上传失败", e);
        throw new RuntimeException("文件上传失败", e);
    }
}

Lombok 的 @Cleanup

简化代码，自动调用 close() 方法。

@Cleanup InputStream inputStream = file.getInputStream();
minioClient.putObject(...); // inputStream 会在方法结束时自动关闭

优势对比

特性	try-with-resources	@Cleanup
代码简洁性	中等	高
异常处理灵活性	高	低（需配合 @Cleanup("closeQuietly")）
适用性	Java 7+	需引入 Lombok

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3.3 异步任务中的文件处理

问题复现

若在异步任务中处理文件上传，临时文件可能在主线程结束后被框架删除，导致 FileNotFoundException。

解决方案

1. 同步处理：将异步任务改为同步，确保主线程处理完文件后才释放资源。
2. 手动复制文件：在异步任务开始前将临时文件复制到持久化目录。

@Service
public class FileService {

    @Async
    public void processFile(MultipartFile file) {
        try {
            // 将临时文件复制到目标路径
            Path destination = Paths.get("D:/" + file.getOriginalFilename());
            Files.copy(file.getInputStream(), destination, StandardCopyOption.REPLACE_EXISTING);
        } catch (IOException e) {
            log.error("文件处理失败", e);
        }
    }
}

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3.4 配置优化：临时目录与文件大小

1. 自定义临时目录

避免默认临时目录权限不足或路径不稳定。

# application.properties
spring.servlet.multipart.location=./tmp

2. 调整文件大小限制

防止大文件上传时触发 MultipartException。

spring.servlet.multipart.max-file-size=100MB
spring.servlet.multipart.max-request-size=100MB

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四、高阶优化策略

4.1 流式处理大文件

避免一次性加载大文件到内存，采用流式处理。

@PostMapping("/upload")
public ResponseEntity<String> handleFileUpload(@RequestParam("file") MultipartFile file) {
    try (InputStream inputStream = file.getInputStream();
         FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream("path/to/save/file")) {
        byte[] buffer = new byte[8192];
        int bytesRead;
        while ((bytesRead = inputStream.read(buffer)) != -1) {
            outputStream.write(buffer, 0, bytesRead);
        }
        return ResponseEntity.ok("文件上传成功");
    } catch (IOException e) {
        return ResponseEntity.status(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR).body("上传失败");
    }
}

4.2 内存管理与 JVM 优化

• 调整堆内存：通过 -Xms 和 -Xmx 设置初始和最大堆内存。
• 选择 GC 策略：如 G1 GC 适用于大堆内存场景。

java -Xms512m -Xmx1024m -XX:+UseG1GC -jar your-app.jar

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五、安全与健壮性增强

5.1 文件路径注入防护

防止攻击者构造恶意路径进行目录遍历。

String safeFileName = FilenameUtils.getName(file.getOriginalFilename());

5.2 访问控制与权限校验

• 限制上传目录权限：确保仅允许应用程序写入。
• 校验文件类型：通过 file.getContentType() 验证文件类型。

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六、最佳实践总结

场景	解决方案
临时文件无法删除	自定义 MultipartResolver 延迟清理，或显式关闭流
大文件内存溢出	采用流式处理，避免一次性加载文件到内存
异步任务文件丢失	同步处理或手动复制文件到持久化目录
配置不当导致的问题	自定义临时目录路径，调整文件大小限制
安全性问题	校验文件名、限制上传类型，设置访问控制策略