数据库文件上传安全与效率：防范恶意代码与优化存储策略

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class FileValidator {

    /**
     * 验证文件字节数组是否匹配指定图片类型的魔术数字。
     *
     * @param fileBytes 文件的字节数组。
     * @param expectedFileType 期望的文件类型，如 "PNG", "JPEG", "GIF"。
     * @return 如果文件头匹配，则返回 true；否则返回 false。
     */
    public static boolean isValidImageHeader(byte[] fileBytes, String expectedFileType) {
        if (fileBytes == null || fileBytes.length < 8) { // 至少需要检查8个字节
            return false;
        }

        // 定义常见图片类型的魔术数字
        Map<String, byte[]> magicNumbers = new HashMap<>();
        magicNumbers.put("PNG", new byte[]{(byte) 0x89, 0x50, 0x4E, 0x47, 0x0D, 0x0A, 0x1A, 0x0A});
        magicNumbers.put("JPEG", new byte[]{(byte) 0xFF, (byte) 0xD8, (byte) 0xFF}); // JPEG通常有更多字节，但前3个已足够区分
        magicNumbers.put("GIF", new byte[]{0x47, 0x49, 0x46, 0x38}); // GIF87a 或 GIF89a

        byte[] expectedMagic = magicNumbers.get(expectedFileType.toUpperCase());
        if (expectedMagic == null) {
            // 未知类型或未定义魔术数字
            return false;
        }

        // 比较文件头
        for (int i = 0; i < expectedMagic.length; i++) {
            if (i >= fileBytes.length || fileBytes[i] != expectedMagic[i]) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }

    // 在Spring控制器中的使用示例（概念性）
    /*
    @PostMapping("/uploadImage")
    public ResponseEntity<String> uploadImage(@RequestParam("file") MultipartFile file) throws IOException {
        byte[] bytes = file.getBytes();
        String originalFilename = file.getOriginalFilename();
        String fileExtension = getFileExtension(originalFilename); // 需要实现一个从文件名获取扩展名的方法

        // 假设我们只允许上传PNG和JPEG
        if ("png".equalsIgnoreCase(fileExtension) && !isValidImageHeader(bytes, "PNG")) {
            return ResponseEntity.badRequest().body("Invalid PNG file format detected.");
        } else if ("jpeg".equalsIgnoreCase(fileExtension) || "jpg".equalsIgnoreCase(fileExtension)) {
            if (!isValidImageHeader(bytes, "JPEG")) {
                return ResponseEntity.badRequest().body("Invalid JPEG file format detected.");
            }
        } else {
            return ResponseEntity.badRequest().body("Unsupported file type.");
        }

        // 如果通过验证，则继续处理文件存储
        // ...
        return ResponseEntity.ok("File uploaded and validated successfully.");
    }

    private String getFileExtension(String filename) {
        if (filename == null || filename.lastIndexOf('.') == -1) {
            return "";
        }
        return filename.substring(filename.lastIndexOf('.') + 1).toLowerCase();
    }
    */
}

import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.util.zip.Deflater;
import java.util.zip.Inflater;
import java.util.zip.DataFormatException;

public class ImageCompressor {

    /**
     * 使用Deflater压缩字节数组。
     *
     * @param data 原始字节数组。
     * @return 压缩后的字节数组。
     * @throws IOException 如果发生I/O错误。
     */
    public static byte[] compress(byte[] data) throws IOException {
        Deflater deflater = new Deflater();
        deflater.setInput(data);
        deflater.finish(); // 告诉deflater所有输入数据已提供

        ByteArrayOutputStream outputStream = new ByteArrayOutputStream(data.length);
        byte[] buffer = new byte[1024]; // 缓冲区
        while (!deflater.finished()) {
            int count = deflater.deflate(buffer); // 压缩数据到缓冲区
            outputStream.write(buffer, 0, count); // 将缓冲区数据写入输出流
        }
        outputStream.close();
        return outputStream.toByteArray();
    }

    /**
     * 使用Inflater解压缩字节数组。
     *
     * @param data 压缩后的字节数组。
     * @return 解压缩后的原始字节数组。
     * @throws IOException 如果发生I/O错误。
     * @throws DataFormatException 如果输入数据格式不正确。
     */
    public static byte[] decompress(byte[] data) throws IOException, DataFormatException {
        Inflater inflater = new Inflater();
        inflater.setInput(data);

        ByteArrayOutputStream outputStream = new ByteArrayOutputStream(data.length); // 初始容量可以更大
        byte[] buffer = new byte[1024];
        while (!inflater.finished()) {
            int count = inflater.inflate(buffer); // 解压缩数据到缓冲区
            outputStream.write(buffer, 0, count); // 将缓冲区数据写入输出流
        }
        outputStream.close();
        return outputStream.toByteArray();
    }
}