如何用C将文件高效上传至数据库？

核心流程与技术选型

实现原理
文件上传至数据库的本质是将文件转换为二进制数据（byte[]）后，通过SQL语句存储到数据库的varbinary(MAX)或image类型字段中,读取时再通过反向转换还原文件。

技术栈

• 后端框架：ASP.NET Core（推荐6.0+）
• 数据库：SQL Server（兼容MySQL、PostgreSQL方案）
• 前端：HTML5 + JavaScript（支持异步上传）

分步骤实现指南

步骤1：数据库表设计

CREATE TABLE FileStorage (
    FileId INT PRIMARY KEY IDENTITY(1,1),
    FileName NVARCHAR(255) NOT NULL,
    FileType NVARCHAR(50) NOT NULL,
    FileData VARBINARY(MAX) NOT NULL,
    UploadTime DATETIME DEFAULT GETDATE()
);

步骤2：前端上传页面（HTML）

<form id="uploadForm" enctype="multipart/form-data">
    <input type="file" id="fileInput" name="uploadedFile" />
    <button type="button" onclick="uploadFile()">上传</button>
</form>
<div id="progressBar" style="display:none;">上传进度：<span id="progressPercent">0%</span></div>
<script>
async function uploadFile() {
    const formData = new FormData(document.getElementById('uploadForm'));
    const progressBar = document.getElementById('progressBar');
    progressBar.style.display = 'block';
    try {
        const response = await fetch('/api/Upload', {
            method: 'POST',
            body: formData,
            headers: { 'X-Requested-With': 'XMLHttpRequest' }
        });
        alert(response.ok ? '上传成功' : '上传失败');
    } catch (error) {
        console.error('Error:', error);
    }
}
</script>

步骤3：C#后端处理（ASP.NET Core）

[ApiController]
[Route("api/[controller]")]
public class UploadController : ControllerBase
{
    private readonly IConfiguration _config;
    public UploadController(IConfiguration config)
    {
        _config = config;
    }
    [HttpPost]
    public async Task<IActionResult> UploadFile(IFormFile uploadedFile)
    {
        // 验证文件有效性
        if (uploadedFile == null || uploadedFile.Length == 0)
            return BadRequest("未选择文件");
        if (uploadedFile.Length > 50 * 1024 * 1024) // 限制50MB
            return BadRequest("文件过大");
        // 允许的文件类型白名单
        var allowedTypes = new[] { "image/jpeg", "application/pdf" };
        if (!allowedTypes.Contains(uploadedFile.ContentType))
            return BadRequest("不支持的文件类型");
        try
        {
            using var memoryStream = new MemoryStream();
            await uploadedFile.CopyToAsync(memoryStream);
            byte[] fileBytes = memoryStream.ToArray();
            using (SqlConnection conn = new SqlConnection(_config.GetConnectionString("DefaultConnection")))
            {
                await conn.OpenAsync();
                var cmd = new SqlCommand(
                    "INSERT INTO FileStorage (FileName, FileType, FileData) VALUES (@name, @type, @data)",
                    conn);
                cmd.Parameters.AddWithValue("@name", uploadedFile.FileName);
                cmd.Parameters.AddWithValue("@type", uploadedFile.ContentType);
                cmd.Parameters.AddWithValue("@data", fileBytes);
                await cmd.ExecuteNonQueryAsync();
            }
            return Ok();
        }
        catch (Exception ex)
        {
            return StatusCode(500, $"服务器错误：{ex.Message}");
        }
    }
}

安全防护策略

1. 输入验证

   • 使用白名单机制限制文件类型（避免仅依赖扩展名）
   • 设置文件大小上限（Web.config中同时配置maxAllowedContentLength）
   • 重命名存储文件名（避免路径遍历攻击）

2. SQL注入防护

   • 使用参数化查询（如上例所示）
   • 禁止拼接SQL语句

3. XSS防御

   • 对前端输入的文件名进行HTML编码
   • 设置响应头X-Content-Type-Options: nosniff

4. 敏感数据隔离

   • 重要文件建议单独存储加密库
   • 使用Windows身份验证连接数据库

性能优化建议

1. 异步处理

   • 全程使用async/await异步编程模型
   • 启用响应压缩（AddResponseCompression）

2. 分块上传

   // 前端使用Blob.slice()分片
   // 后端合并分片后存储

3. 数据库优化

   • 定期归档历史文件
   • 对FileId建立聚集索引
   • 启用FILESTREAM特性（SQL Server专用）

4. 缓存策略

   • 对频繁访问的小文件设置内存缓存
   • 使用OutputCacheAttribute缓存文件元数据

延伸方案对比

测试与验证

1. 单元测试要点

   • 模拟10MB/100MB/1GB文件上传
   • 并发上传测试（使用LoadRunner或JMeter）
   • 异常文件类型拒绝测试

2. 验证方法

   SELECT TOP 1 FileName, DATALENGTH(FileData)/1048576 AS SizeMB 
   FROM FileStorage 
   ORDER BY FileId DESC

引用说明
本文代码示例参考自Microsoft Docs官方文档，安全建议符合OWASP Top 10标准，数据库优化方案基于SQL Server Best Practices Guide。