Java多线程断点下载功能(可移植Android)

       通常在下载文件时,为了加快文件下载速度,除了提高带宽,我们还可以采用多线程的下载方式;如果我们在下载期间,突然关闭了下载功能,等到下一次开启的时候,还是从原先暂停的地方开始下载,不需要重新下载,叫断点再续。所以为了达到这个功能,经过学习完成了Java多线程断点下载功能。

     首先,先分析什么是多线程下载,如下图:

                                 Java多线程断点下载功能(可移植Android)_第1张图片

右边矩形代表的服务器上的文件,左边三个线条代表的是三个线程,每个线程下载30kb,同时间打开三个线程下载,比只开一个线程下载的要快,当然最终决定下载速度的还是带宽,你也可以开4个线程5个线程,但是不能无限制的开启,迅雷就是采用的这种多线程下载。相对单一线程要快。

      其次,怎样用代码去完成功能,先以图的方式讲解:

     Java多线程断点下载功能(可移植Android)_第2张图片

上图详细讲述了怎样用代码去实现,接着就是用代码来实现了:

 1 方便起见,使用Tomcat服务器(所以我用的是HTTP协议进行文件的传输),把要下载的文件放在服务器上(我的Tomcat5.0是解压缩的,把下载文件放到Tomcat-->webapps -- >ROOT文件夹下,文件一般是exe文件,测试的时候好测试,因为MP3,jpg,即使下载过程中缺失了内容任然能显示,启动Tomcat的方式很多,上网查阅,我用的是MyEclipse来启动)

2 代码实现:

   代码实现,我分为三个方面,首先先写Java下的多线程下载,然后在此基础上改写Java下的多线程断点下载,最后改成Android程序能使用的,简单点说就是移植。

 2.1 Java下的多线程下载

 注意点 1.RandomAccessFile API 的使用 ;2 请求头信息,向服务器请求资源的时候,请求部分资源,而不是整个资  源(Range头字段设置) 

 RandomAccessFile API介绍:如下图

Java多线程断点下载功能(可移植Android)_第3张图片

以什么模式来进行写入

Java多线程断点下载功能(可移植Android)_第4张图片

请求头信息Range字段

conn.setRequestProperty("Range", "bytes=" + startIndex + "-" +endIndex);
以上为比较重要的两点,其它的讲解以代码注释为主,代码如下:

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.RandomAccessFile;
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URI;
import java.net.URL;

import javax.xml.ws.http.HTTPBinding;


public class download {
	private static  int threadcount = 3;

	//多线程的下载,通常请求网络的功能写在线程中
	public static class downloadmessage implements Runnable{

		@Override
		public void run() {
			// TODO Auto-generated method stub
			//链接服务器,并且获得服务器的文件的长度,返回文件的长度
		//	String path = "http://172.23.235.1:8080/viewer.exe";
			String path = "http://219.244.48.140:8080/lantern.exe";
			try {
				URL  url = new URL(path);
				try 
				{
					HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection)url.openConnection();
					conn.setConnectTimeout(5000);
					conn.setRequestMethod("GET");
					int code = conn.getResponseCode();
					//System.out.print(code);
					if(code == 200)
					{   
						//获得服务器上的文件的长度
						int length = conn.getContentLength();
						String  lengthtostring = String.valueOf(length);
						//在客户端本地创造一个大小和服务器文件一样大的文件
						RandomAccessFile  rad = new RandomAccessFile("lantern.exe", "rwd");
						rad.setLength(length);
						rad.close();
						//假设是三个线程去下载资源,首先要判断每一线程下载文件的大小
						int blocksize = length / threadcount;
						//循环开启3个线程
						for(int threadId = 1 ; threadId <= threadcount ; threadId ++ ){
							//设置每个线程开始下载的位置和终止下载的位置
							int startIndex = (threadId - 1) * blocksize;
							int endIndex = threadId * blocksize - 1;
							//最后一个线程下载剩下的所有
							if(threadId == threadcount){
								endIndex = length;
							}
							System.out.print("线程" + threadId + "下载" + startIndex +"------"+endIndex + "\n");
							//开启线程的下载
						   new Thread(	new threaddownload(threadId, startIndex, endIndex, path)).start();
						}

					}
					else
					{
						System.out.print("文件请求出现错误");;

					}
				} 
				catch (IOException e) 
				{
					// TODO Auto-generated catch block
					System.out.print("链接出现问题");
					e.printStackTrace();
				}
			} 
			catch (MalformedURLException e) 
			{
				// TODO Auto-generated catch block
				System.out.print("url有问题");
				e.printStackTrace();
			}

		}

	}
    //每个线程下载的内容
	public static class   threaddownload implements Runnable{

		private   int threadId;
		private   int startIndex;
		private   int  endIndex;
		private   String path;


		public threaddownload(int threadId , int start , int end , String path){
			this.threadId  = threadId;
			this.startIndex = start;
			this.endIndex = end;
			this.path = path;
		}


		@Override
		public void run() {
			// TODO Auto-generated method stub
			try
			{
				URL url = new URL(path);
				HttpURLConnection  conn;
				try 
				{
					conn = (HttpURLConnection)url.openConnection();
					//非常重要,通过HTTP协议的range头字段,请求服务器
					//下载文件的一部分,需要指定文件的位置(从什么位置下载到什么位置)
					conn.setRequestProperty("Range", "bytes=" + startIndex + "-" +endIndex);
					conn.setRequestMethod("GET");
					conn.setReadTimeout(5000);
					//code 200 全部资源  206 部分资源 300 资源不存在,400资源没找到,500服务器内部出现错误
					int code = conn.getResponseCode();
					//System.out.print("code=" + code);
					if(code == 206){
				        //获得服务器的流,获得的流的大小是通过设定的大小,因为前面用到了HTTP头的Range字段
						InputStream is = conn.getInputStream();
						//随机文件访问类,采用RWD模式()
						//(在下载东西的时候,只要文件修改,就把文件同步到底层设备,也就是硬盘里,先存到缓存中,写到底层设备硬盘中)
						RandomAccessFile  file = new RandomAccessFile("lantern.exe", "rwd");
						//随机写文件,从哪个文件开始写
						file.seek(startIndex);  //定位文件,写文件的开始
						int len = 0;
						int total = 0;  //已经下载的数据长度
						byte []  buffer = new byte[1024];
						while( (len = is.read(buffer))  != -1){

							file.write(buffer,0,len);
							total += len;
						}  
						System.out.print("线程" + threadId + "下载完毕" + "\n");
						is.close();
						file.close();
					}
					else
					{
						System.out.print("请求服务器文件失败");
					}
				}
				catch (IOException e) 
				{
					// TODO Auto-generated catch block
					e.printStackTrace();
				}
			} 
			catch (MalformedURLException e) 
			{
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}

		}

	}

  public static void main(String ags[]){
	   
        download  load = new download();
        new Thread(new downloadmessage()).start();
    }

}
控制台出现如下图所示,则表示下载完成

                                         Java多线程断点下载功能(可移植Android)_第5张图片
因为没有写具体的下载路径,只是写了下载文件的名字,所以文件最后会默认在本工程目录下生成。多线程下载就完成了,紧接着是多线程断点下载。

2.2 Java的多线程断点下载

断点下载指的是什么?就是你在下载过程中因为外界的因素比如断电,或者你中断了下载,或者暂停了下载,等到下次下载的时候,不需要重新下载而是仅接着上次下载的位置进行下载。

注意点  每次下载之前都需要检测是否已经下载了此文件,如果下载了,得到下载好的位置,从下载好的位置开始,如果没有下载重新开始下载,所以我们必须记录每个线程所下载的文件,以便每次重新下载时获得已经下载好的信息。

需要改的地方 1 记录每个线程下载文件的起始位置(写在文件中,等到下次下载再从文件中读取下载的起始位置,从                             这个起始位置继续下载)

                      2 每次下载前需要检查是否有已经开始下的文件。

                      3 下载完成后,把每个用来记录文件起始位置的文件删掉(清除记录)

代码就在原先的基础上改就好,其它细节讲解在代码注释上,代码如下:

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.RandomAccessFile;
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URL;


public class downdotload {
	private static  int threadcount = 3;
    private static   int runningThread = 3 ;  //正在开启的线程数,例子是3
	//多线程的下载,通常请求网络的功能写在线程中
	public static class downloadmessage implements Runnable{

		@Override
		public void run() {
			// TODO Auto-generated method stub
			//链接服务器,并且获得服务器的文件的长度,返回文件的长度
			//	String path = "http://172.23.235.1:8080/viewer.exe";
			String path = "http://219.244.48.140:8080/Setup.exe";
			try {

				URL  url = new URL(path);
				try 
				{
					HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection)url.openConnection();
					conn.setConnectTimeout(5000);
					conn.setRequestMethod("GET");
					int code = conn.getResponseCode();
					//System.out.print(code);
					if(code == 200)
					{   
						//获得服务器上的文件的长度
						int length = conn.getContentLength();
						String  lengthtostring = String.valueOf(length);
						//在客户端本地创造一个大小和服务器文件一样大的文件
						RandomAccessFile  rad = new RandomAccessFile("Setup.exe", "rwd");
						rad.setLength(length);
						rad.close();
						//假设是三个线程去下载资源,首先要判断每一线程下载文件的大小
						int blocksize = length / threadcount;
						//循环开启3个线程
						for(int threadId = 1 ; threadId <= threadcount ; threadId ++ ){
							//设置每个线程开始下载的位置和终止下载的位置
							int startIndex = (threadId - 1) * blocksize;
							int endIndex = threadId * blocksize - 1;
							//最后一个线程下载剩下的所有
							if(threadId == threadcount){
								endIndex = length;
							}
							System.out.print("线程" + threadId + "下载" + startIndex +"------"+endIndex + "\n");
							//开启线程的下载
							new Thread(	new threaddownload(threadId, startIndex, endIndex, path)).start();
						}

					}
					else
					{
						System.out.print("文件请求出现错误");;

					}
				} 
				catch (IOException e) 
				{
					// TODO Auto-generated catch block
					System.out.print("链接出现问题");
					e.printStackTrace();
				}
			} 
			catch (MalformedURLException e) 
			{
				// TODO Auto-generated catch block
				System.out.print("url有问题");
				e.printStackTrace();
			}

		}

	}
	//每个线程下载的内容
	public static class   threaddownload implements Runnable{

		private   int threadId;
		private   int startIndex;
		private   int  endIndex;
		private   String path;


		public threaddownload(int threadId , int start , int end , String path){
			this.threadId  = threadId;
			this.startIndex = start;
			this.endIndex = end;
			this.path = path;
		}


		@Override
		public void run() {
			// TODO Auto-generated method stub
			try
			{   //检查是否存在记录下载的文件,如果存在读取文件数据得到长度
				File file1 = new File(threadId+".txt");
				if(file1.exists() && file1.length() > 0){
					try {

						FileInputStream   fread = new FileInputStream(file1);
						byte []  temp = new byte[1024];
						try {
							int length = 	fread.read(temp);
							String downloadlen = new String(temp,0,length);
							int downlen = Integer.parseInt(downloadlen);  //获得长度
							startIndex = downlen;   //修改下载真实的开始位置
							fread.close();

						} catch (IOException e) {
							// TODO Auto-generated catch block
							e.printStackTrace();
						}
					} catch (FileNotFoundException e1) {
						// TODO Auto-generated catch block
						e1.printStackTrace();
					}
				}
				URL url = new URL(path);
				HttpURLConnection  conn;
				try 
				{
					conn = (HttpURLConnection)url.openConnection();
					//非常重要,通过HTTP协议的range头字段,请求服务器
					//下载文件的一部分,需要指定文件的位置(从什么位置下载到什么位置)
					conn.setRequestProperty("Range", "bytes=" + startIndex + "-" +endIndex);
					conn.setRequestMethod("GET");
					conn.setReadTimeout(5000);
					System.out.print("线程" + threadId + "真实开始的下载位置" + startIndex +"---" + endIndex);
					//code 200 全部资源  206 部分资源 300 资源不存在,400资源没找到,500服务器内部出现错误
					int code = conn.getResponseCode();
					//System.out.print("code=" + code);
					if(code == 206){
						//获得服务器的流,获得的流的大小是通过设定的大小,因为前面用到了HTTP头的Range字段
						InputStream is = conn.getInputStream();
						//随机文件访问类,采用RWD模式()
						//(在下载东西的时候,只要文件修改,就把文件同步到底层设备,也就是硬盘里,先存到缓存中,写到底层设备硬盘中)
						RandomAccessFile  file = new RandomAccessFile("Setup.exe", "rwd");
						//随机写文件,从哪个文件开始写
						file.seek(startIndex);  //定位文件,写文件的开始
						int len = 0;
						int total = 0;  //已经下载的数据长度
						byte []  buffer = new byte[1024];
						//这个文件用来记录当前线程下载的数据长度
						File filerecord  = new File(threadId +".txt"); 

						while( (len = is.read(buffer))  != -1){
							//此时写文件的API还是使用RandomAccessFile,如果使用普通的FileOutputSteram会来不及写入
							//会出现空的现象(也就是下载了很多,任然记录的长度为0)
							//FileOutputStream  output = new FileOutputStream(filerecord);
							RandomAccessFile   output = new RandomAccessFile(threadId+".txt", "rwd");
							file.write(buffer,0,len);
							total += len;
							//记录的是下载的位置
							output.write(String.valueOf(total + startIndex + "").getBytes()) ; 
							
							output.close();
						}  
						System.out.print("线程" + threadId + "下载完毕" + "\n");

						is.close();
						file.close();
					}
					else
					{
						System.out.print("请求服务器文件失败");
					}
				}
				catch (IOException e) 
				{
					// TODO Auto-generated catch block
					e.printStackTrace();
				}
			} 
			catch (MalformedURLException e) 
			{
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
			//如何去判断应用程序已经下载完毕,然后删除多余的记录长度的文件
			finally{
				runningThread -- ;
				
				if(runningThread == 0){ //所有线程已经执行完
					//删除所有文件
					for(int i =1 ; i <= 3 ; i++){
						File file = new File(i+".txt");
						file.delete();
					}
					System.out.print("下载完毕,文件清除");
				}
			}

		}

	}

	public static void main(String ags[]){

		downdotload  load = new downdotload();
		new Thread(new downloadmessage()).start();
	}

}

在运行的过程中,如果暂停了,则会在路径下产生跟线程个数一样多的文件,每个文件保存了每个线程下载文件的起始位置,如下图:

                         

每个文件中存储的起始位置

                                     Java多线程断点下载功能(可移植Android)_第6张图片

下载完成,如下图:
                                     Java多线程断点下载功能(可移植Android)_第7张图片

以上就是关于多线程下载以及多线程断点下载的解释和代码实现,如果有问题或者更好的方法,共同探讨,也希望大家能指出我的不足之处,互相学习。因为此博客篇幅过长,所以关于移植Android的在下次博客中写吧

 Java 多线程下载源码地址:http://download.csdn.net/detail/danielntz/9676458

 Java多线程断点下载源码地址:http://download.csdn.net/detail/danielntz/9676461
 Java API 1.6中文版开发文档:http://download.csdn.net/detail/danielntz/9676457


   

  

    


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