Android实现网络多线程断点续传下载

本示例介绍在Android平台下通过HTTP协议实现断点续传下载。

我们编写的是Andorid的HTTP协议多线程断点下载应用程序。直接使用单线程下载HTTP文件对我们来说是一件非常简单的事。那么，多线程断点需要什么功能？

1.多线程下载，

2.支持断点。

 

使用多线程的好处：使用多线程下载会提升文件下载的速度。那么多线程下载文件的过程是： 

  (1)首先获得下载文件的长度，然后设置本地文件的长度。

      HttpURLConnection.getContentLength();//获取下载文件的长度

     RandomAccessFile file = new RandomAccessFile("QQWubiSetup.exe","rwd");

       file.setLength(filesize);//设置本地文件的长度

 

  (2)根据文件长度和线程数计算每条线程下载的数据长度和下载位置。

      如：文件的长度为6M，线程数为3，那么，每条线程下载的数据长度为2M，每条线程开始下载的位置如下图所示。

  

   例如10M大小，使用3个线程来下载，

        线程下载的数据长度   (10%3 == 0 ？ 10/3:10/3+1) ,第1，2个线程下载长度是4M，第三个线程下载长度为2M

         下载开始位置：线程id*每条线程下载的数据长度 = ?

        下载结束位置：（线程id+1）*每条线程下载的数据长度-1=?

 

  (3)使用Http的Range头字段指定每条线程从文件的什么位置开始下载，下载到什么位置为止，

         如：指定从文件的2M位置开始下载，下载到位置(4M-1byte)为止

           代码如下：HttpURLConnection.setRequestProperty("Range", "bytes=2097152-4194303");

 

  (4)保存文件，使用RandomAccessFile类指定每条线程从本地文件的什么位置开始写入数据。

RandomAccessFile threadfile = new RandomAccessFile("QQWubiSetup.exe ","rwd");

threadfile.seek(2097152);//从文件的什么位置开始写入数据

 

  程序结构如下图所示：

 

 

   string.xml文件中代码：

 

xml version="1.0" encoding="utf-8" ?> 

<resources>
    <string name="hello">Hello World, MainActivity!string>
    <string name="app_name">Android网络多线程断点下载string>
    <string name="path">下载路径string>
    <string name="downloadbutton">下载string>
    <string name="sdcarderror">SDCard不存在或者写保护string>
    <string name="success">下载完成string>
    <string name="error">下载失败string>
resources>

 

 main.xml文件中代码：

 

 xml version="1.0" encoding="utf-8"?>    

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"

android:orientation="vertical"   

android:layout_width="fill_parent"    

android:layout_height="fill_parent">

    
    <TextView
        android:layout_width="fill_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="@string/path"/>
    <EditText 
        android:id="@+id/path" 
        android:text="http://www.winrar.com.cn/download/wrar380sc.exe" 
        android:layout_width="fill_parent" 
        android:layout_height="wrap_content">
    EditText>
    
    <Button
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="@string/downloadbutton"
        android:id="@+id/button"/>
    
    <ProgressBar
        android:layout_width="fill_parent"
        android:layout_height="20dip"
        style="?android:attr/progressBarStyleHorizontal"
        android:id="@+id/downloadbar" />
    <TextView
        android:layout_width="fill_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:gravity="center"
        android:id="@+id/resultView" />
    LinearLayout>

 

AndroidManifest.xml文件中代码：

 

xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"      package="com.android.downloader"      android:versionCode="1"      android:versionName="1.0">
    <uses-sdk android:minSdkVersion="8" />

    <application android:icon="@drawable/icon" android:label="@string/app_name">
        <activity android:name=".MainActivity"
                  android:label="@string/app_name">
            <intent-filter>
                <action android:name="android.intent.action.MAIN" />
                <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
            intent-filter>
        activity>

    application>
    
    
    <uses-permission android:name="android.permission.MOUNT_UNMOUNT_FILESYSTEMS"/>
    
    
    <uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE"/>
    
    
    <uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"/>

manifest>  

 MainActivity中代码：

 

package com.android.downloader;

import java.io.File;

import com.android.network.DownloadProgressListener;
import com.android.network.FileDownloader;

import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.os.Environment;
import android.os.Handler;
import android.os.Message;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.EditText;
import android.widget.ProgressBar;
import android.widget.TextView;
import android.widget.Toast;

public  class MainActivity  extends Activity {
     private EditText downloadpathText;
     private TextView resultView;
     private ProgressBar progressBar;
    
     /**
     * 当Handler被创建会关联到创建它的当前线程的消息队列，该类用于往消息队列发送消息
     * 消息队列中的消息由当前线程内部进行处理
      */
     private Handler handler =  new Handler(){

        @Override
         public  void handleMessage(Message msg) {            
             switch (msg.what) {
             case 1:                
                progressBar.setProgress(msg.getData().getInt("size"));
                 float num = ( float)progressBar.getProgress()/( float)progressBar.getMax();
                 int result = ( int)(num*100);
                resultView.setText(result+ "%");
                
                 if(progressBar.getProgress()==progressBar.getMax()){
                    Toast.makeText(MainActivity. this, R.string.success, 1).show();
                }
                 break;
             case -1:
                Toast.makeText(MainActivity. this, R.string.error, 1).show();
                 break;
            }
        }
    };
    
     /**  Called when the activity is first created.  */
    @Override
     public  void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
         super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.main);
        
        downloadpathText = (EditText)  this.findViewById(R.id.path);
        progressBar = (ProgressBar)  this.findViewById(R.id.downloadbar);
        resultView = (TextView)  this.findViewById(R.id.resultView);
        Button button = (Button)  this.findViewById(R.id.button);
        
        button.setOnClickListener( new View.OnClickListener() {
            
            @Override
             public  void onClick(View v) {
                 //  TODO Auto-generated method stub
                String path = downloadpathText.getText().toString();
                System.out.println(Environment.getExternalStorageState()+"------"+Environment.MEDIA_MOUNTED);
                
                 if(Environment.getExternalStorageState().equals(Environment.MEDIA_MOUNTED)){
                    download(path, Environment.getExternalStorageDirectory());
                } else{
                    Toast.makeText(MainActivity. this, R.string.sdcarderror, 1).show();
                }
            }
        });
    }
    
       /**
       * 主线程(UI线程)
       * 对于显示控件的界面更新只是由UI线程负责，如果是在非UI线程更新控件的属性值，更新后的显示界面不会反映到屏幕上
       *  @param  path
       *  @param  savedir
        */
     private  void download( final String path,  final File savedir) {
         new Thread( new Runnable() {            
            @Override
             public  void run() {
                FileDownloader loader =  new FileDownloader(MainActivity. this, path, savedir, 3);
                progressBar.setMax(loader.getFileSize()); // 设置进度条的最大刻度为文件的长度
                
                 try {
                    loader.download( new DownloadProgressListener() {
                        @Override
                         public  void onDownloadSize( int size) { // 实时获知文件已经下载的数据长度
                            Message msg =  new Message();
                            msg.what = 1;
                            msg.getData().putInt("size", size);
                            handler.sendMessage(msg); // 发送消息
                        }
                    });
                }  catch (Exception e) {
                    handler.obtainMessage(-1).sendToTarget();
                }
            }
        }).start();
    }

}  

DBOpenHelper中代码：

 

package com.android.service;

import android.content.Context;
import android.database.sqlite.SQLiteDatabase;
import android.database.sqlite.SQLiteOpenHelper;

public  class DBOpenHelper  extends SQLiteOpenHelper {
     private  static  final String DBNAME = "down.db";
     private  static  final  int VERSION = 1;
    
     public DBOpenHelper(Context context) {
         super(context, DBNAME,  null, VERSION);
    }
    
    @Override
     public  void onCreate(SQLiteDatabase db) {
        db.execSQL("CREATE TABLE IF NOT EXISTS filedownlog (id integer primary key autoincrement, downpath varchar(100), threadid INTEGER, downlength INTEGER)");
    }

    @Override
     public  void onUpgrade(SQLiteDatabase db,  int oldVersion,  int newVersion) {
        db.execSQL("DROP TABLE IF EXISTS filedownlog");
        onCreate(db);
    }
}

   

FileService中代码：

 

package com.android.service;

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

import android.content.Context;
import android.database.Cursor;
import android.database.sqlite.SQLiteDatabase;

public  class FileService {
     private DBOpenHelper openHelper;

     public FileService(Context context) {
        openHelper =  new DBOpenHelper(context);
    }
    
     /**
     * 获取每条线程已经下载的文件长度
     *  @param  path
     *  @return
      */
     public Map getData(String path){
        SQLiteDatabase db = openHelper.getReadableDatabase();
        Cursor cursor = db.rawQuery("select threadid, downlength from filedownlog where downpath=?",  new String[]{path});
        Map data =  new HashMap();
        
         while(cursor.moveToNext()){
            data.put(cursor.getInt(0), cursor.getInt(1));
        }
        
        cursor.close();
        db.close();
         return data;
    }
    
     /**
     * 保存每条线程已经下载的文件长度
     *  @param  path
     *  @param  map
      */
     public  void save(String path,  Map map){ // int threadid, int position
        SQLiteDatabase db = openHelper.getWritableDatabase();
        db.beginTransaction();
        
         try{
             for(Map.Entry entry : map.entrySet()){
                db.execSQL("insert into filedownlog(downpath, threadid, downlength) values(?,?,?)",
                         new Object[]{path, entry.getKey(), entry.getValue()});
            }
            db.setTransactionSuccessful();
        } finally{
            db.endTransaction();
        }
        
        db.close();
    }
    
     /**
     * 实时更新每条线程已经下载的文件长度
     *  @param  path
     *  @param  map
      */
     public  void update(String path, Map map){
        SQLiteDatabase db = openHelper.getWritableDatabase();
        db.beginTransaction();
        
         try{
             for(Map.Entry entry : map.entrySet()){
                db.execSQL("update filedownlog set downlength=? where downpath=? and threadid=?",
                         new Object[]{entry.getValue(), path, entry.getKey()});
            }
            
            db.setTransactionSuccessful();
        } finally{
            db.endTransaction();
        }
        
        db.close();
    }
    
     /**
     * 当文件下载完成后，删除对应的下载记录
     *  @param  path
      */
     public  void delete(String path){
        SQLiteDatabase db = openHelper.getWritableDatabase();
        db.execSQL("delete from filedownlog where downpath=?",  new Object[]{path});
        db.close();
    }

}  

DownloadProgressListener中代码：

 

package com.android.network;

public  interface DownloadProgressListener {
     public  void onDownloadSize( int size);

}  

FileDownloader中代码：

 

package com.android.network;

import java.io.File;
import java.io.RandomAccessFile;
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.URL;
import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map;
import java.util.UUID;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;

import com.android.service.FileService;

import android.content.Context;
import android.util.Log;

public  class FileDownloader {
     private  static  final String TAG = "FileDownloader";
     private Context context;
     private FileService fileService;    
    
     /*  已下载文件长度  */
     private  int downloadSize = 0;
    
     /*  原始文件长度  */
     private  int fileSize = 0;
    
     /*  线程数  */
     private DownloadThread[] threads;
    
     /*  本地保存文件  */
     private File saveFile;
    
     /*  缓存各线程下载的长度 */
     private Map data =  new ConcurrentHashMap();
    
     /*  每条线程下载的长度  */
     private  int block;
    
     /*  下载路径   */
     private String downloadUrl;
    
     /**
     * 获取线程数
      */
     public  int getThreadSize() {
         return threads.length;
    }
    
     /**
     * 获取文件大小
     *  @return
      */
     public  int getFileSize() {
         return fileSize;
    }
    
     /**
     * 累计已下载大小
     *  @param  size
      */
     protected  synchronized  void append( int size) {
        downloadSize += size;
    }
    
     /**
     * 更新指定线程最后下载的位置
     *  @param  threadId 线程id
     *  @param  pos 最后下载的位置
      */
     protected  synchronized  void update( int threadId,  int pos) {
         this.data.put(threadId, pos);
         this.fileService.update( this.downloadUrl,  this.data);
    }
    
     /**
     * 构建文件下载器
     *  @param  downloadUrl 下载路径
     *  @param  fileSaveDir 文件保存目录
     *  @param  threadNum 下载线程数
      */
     public FileDownloader(Context context, String downloadUrl, File fileSaveDir,  int threadNum) {
         try {
             this.context = context;
             this.downloadUrl = downloadUrl;
            fileService =  new FileService( this.context);
            URL url =  new URL( this.downloadUrl);
             if(!fileSaveDir.exists()) fileSaveDir.mkdirs();
             this.threads =  new DownloadThread[threadNum];                    
            
            HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) url.openConnection();
            conn.setConnectTimeout(5*1000);
            conn.setRequestMethod("GET");
            conn.setRequestProperty("Accept", "image/gif, image/jpeg, image/pjpeg, image/pjpeg, application/x-shockwave-flash, application/xaml+xml, application/vnd.ms-xpsdocument, application/x-ms-xbap, application/x-ms-application, application/vnd.ms-excel, application/vnd.ms-powerpoint, application/msword, */*");
            conn.setRequestProperty("Accept-Language", "zh-CN");
            conn.setRequestProperty("Referer", downloadUrl); 
            conn.setRequestProperty("Charset", "UTF-8");
            conn.setRequestProperty("User-Agent", "Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 8.0; Windows NT 5.2; Trident/4.0; .NET CLR 1.1.4322; .NET CLR 2.0.50727; .NET CLR 3.0.04506.30; .NET CLR 3.0.4506.2152; .NET CLR 3.5.30729)");
            conn.setRequestProperty("Connection", "Keep-Alive");
            conn.connect();
            printResponseHeader(conn);
            
             if (conn.getResponseCode()==200) {
                 this.fileSize = conn.getContentLength(); // 根据响应获取文件大小
                 if ( this.fileSize <= 0)  throw  new RuntimeException("Unkown file size ");
                        
                String filename = getFileName(conn); // 获取文件名称
                 this.saveFile =  new File(fileSaveDir, filename); // 构建保存文件
                Map logdata = fileService.getData(downloadUrl); // 获取下载记录
                
                 if(logdata.size()>0){ // 如果存在下载记录
                     for(Map.Entry entry : logdata.entrySet())
                        data.put(entry.getKey(), entry.getValue()); // 把各条线程已经下载的数据长度放入data中
                }
                
                 if( this.data.size()== this.threads.length){ // 下面计算所有线程已经下载的数据长度
                     for ( int i = 0; i <  this.threads.length; i++) {
                         this.downloadSize +=  this.data.get(i+1);
                    }
                    
                    print("已经下载的长度"+  this.downloadSize);
                }
                
                 // 计算每条线程下载的数据长度
                 this.block = ( this.fileSize %  this.threads.length)==0?  this.fileSize /  this.threads.length :  this.fileSize /  this.threads.length + 1;
            } else{
                 throw  new RuntimeException("server no response ");
            }
        }  catch (Exception e) {
            print(e.toString());
             throw  new RuntimeException("don't connection this url");
        }
    }
    
     /**
     * 获取文件名
     *  @param  conn
     *  @return
      */
     private String getFileName(HttpURLConnection conn) {
        String filename =  this.downloadUrl.substring( this.downloadUrl.lastIndexOf('/') + 1);
        
         if(filename== null || "".equals(filename.trim())){ // 如果获取不到文件名称
             for ( int i = 0;; i++) {
                String mine = conn.getHeaderField(i);
                
                 if (mine ==  null)  break;
                
                 if("content-disposition".equals(conn.getHeaderFieldKey(i).toLowerCase())){
                    Matcher m = Pattern.compile(".*filename=(.*)").matcher(mine.toLowerCase());
                     if(m.find())  return m.group(1);
                }
            }
            
            filename = UUID.randomUUID()+ ".tmp"; // 默认取一个文件名
        }
        
         return filename;
    }
    
     /**
     *  开始下载文件
     *  @param  listener 监听下载数量的变化,如果不需要了解实时下载的数量,可以设置为null
     *  @return  已下载文件大小
     *  @throws  Exception
      */
     public  int download(DownloadProgressListener listener)  throws Exception{
         try {
            RandomAccessFile randOut =  new RandomAccessFile( this.saveFile, "rw");
             if( this.fileSize>0) randOut.setLength( this.fileSize);
            randOut.close();
            URL url =  new URL( this.downloadUrl);
            
             if( this.data.size() !=  this.threads.length){
                 this.data.clear();
                
                 for ( int i = 0; i <  this.threads.length; i++) {
                     this.data.put(i+1, 0); // 初始化每条线程已经下载的数据长度为0
                }
            }
            
             for ( int i = 0; i <  this.threads.length; i++) { // 开启线程进行下载
                 int downLength =  this.data.get(i+1);
                
                 if(downLength <  this.block &&  this.downloadSize< this.fileSize){ // 判断线程是否已经完成下载,否则继续下载    
                     this.threads[i] =  new DownloadThread( this, url,  this.saveFile,  this.block,  this.data.get(i+1), i+1);
                     this.threads[i].setPriority(7);
                     this.threads[i].start();
                } else{
                     this.threads[i] =  null;
                }
            }
            
             this.fileService.save( this.downloadUrl,  this.data);
             boolean notFinish =  true; // 下载未完成
            
             while (notFinish) { //  循环判断所有线程是否完成下载
                Thread.sleep(900);
                notFinish =  false; // 假定全部线程下载完成
                
                 for ( int i = 0; i <  this.threads.length; i++){
                     if ( this.threads[i] !=  null && ! this.threads[i].isFinish()) { // 如果发现线程未完成下载
                        notFinish =  true; // 设置标志为下载没有完成
                        
                         if( this.threads[i].getDownLength() == -1){ // 如果下载失败,再重新下载
                             this.threads[i] =  new DownloadThread( this, url,  this.saveFile,  this.block,  this.data.get(i+1), i+1);
                             this.threads[i].setPriority(7);
                             this.threads[i].start();
                        }
                    }
                }    
                
                 if(listener!= null) listener.onDownloadSize( this.downloadSize); // 通知目前已经下载完成的数据长度
            }
            
            fileService.delete( this.downloadUrl);
        }  catch (Exception e) {
            print(e.toString());
             throw  new Exception("file download fail");
        }
         return  this.downloadSize;
    }
    
     /**
     * 获取Http响应头字段
     *  @param  http
     *  @return
      */
     public  static Map getHttpResponseHeader(HttpURLConnection http) {
        Map header =  new LinkedHashMap();
        
         for ( int i = 0;; i++) {
            String mine = http.getHeaderField(i);
             if (mine ==  null)  break;
            header.put(http.getHeaderFieldKey(i), mine);
        }
        
         return header;
    }
    
     /**
     * 打印Http头字段
     *  @param  http
      */
     public  static  void printResponseHeader(HttpURLConnection http){
        Map header = getHttpResponseHeader(http);
        
         for(Map.Entry entry : header.entrySet()){
            String key = entry.getKey()!= null ? entry.getKey()+ ":" : "";
            print(key+ entry.getValue());
        }
    }

     private  static  void print(String msg){
        Log.i(TAG, msg);
    }
} 

DownloadThread 中代码：

 

package com.android.network;

import java.io.File;
import java.io.InputStream;
import java.io.RandomAccessFile;
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.URL;

import android.util.Log;

public  class DownloadThread  extends Thread {
     private  static  final String TAG = "DownloadThread";
     private File saveFile;
     private URL downUrl;
     private  int block;
    
     /*  下载开始位置   */
     private  int threadId = -1;    
     private  int downLength;
     private  boolean finish =  false;
     private FileDownloader downloader;
    
     public DownloadThread(FileDownloader downloader, URL downUrl, File saveFile,  int block,  int downLength,  int threadId) {
         this.downUrl = downUrl;
         this.saveFile = saveFile;
         this.block = block;
         this.downloader = downloader;
         this.threadId = threadId;
         this.downLength = downLength;
    }
    
    @Override
     public  void run() {
         if(downLength < block){ // 未下载完成
             try {
                HttpURLConnection http = (HttpURLConnection) downUrl.openConnection();
                http.setConnectTimeout(5 * 1000);
                http.setRequestMethod("GET");
                http.setRequestProperty("Accept", "image/gif, image/jpeg, image/pjpeg, image/pjpeg, application/x-shockwave-flash, application/xaml+xml, application/vnd.ms-xpsdocument, application/x-ms-xbap, application/x-ms-application, application/vnd.ms-excel, application/vnd.ms-powerpoint, application/msword, */*");
                http.setRequestProperty("Accept-Language", "zh-CN");
                http.setRequestProperty("Referer", downUrl.toString()); 
                http.setRequestProperty("Charset", "UTF-8");
                 int startPos = block * (threadId - 1) + downLength; // 开始位置
                 int endPos = block * threadId -1; // 结束位置
                http.setRequestProperty("Range", "bytes=" + startPos + "-"+ endPos); // 设置获取实体数据的范围
                http.setRequestProperty("User-Agent", "Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 8.0; Windows NT 5.2; Trident/4.0; .NET CLR 1.1.4322; .NET CLR 2.0.50727; .NET CLR 3.0.04506.30; .NET CLR 3.0.4506.2152; .NET CLR 3.5.30729)");
                http.setRequestProperty("Connection", "Keep-Alive");
                
                InputStream inStream = http.getInputStream();
                 byte[] buffer =  new  byte[1024];
                 int offset = 0;
                print("Thread " +  this.threadId + " start download from position "+ startPos);
                RandomAccessFile threadfile =  new RandomAccessFile( this.saveFile, "rwd");
                threadfile.seek(startPos);
                
                 while ((offset = inStream.read(buffer, 0, 1024)) != -1) {
                    threadfile.write(buffer, 0, offset);
                    downLength += offset;
                    downloader.update( this.threadId, downLength);
                    downloader.append(offset);
                }
                
                threadfile.close();
                inStream.close();
                print("Thread " +  this.threadId + " download finish");
                 this.finish =  true;
            }  catch (Exception e) {
                 this.downLength = -1;
                print("Thread "+  this.threadId+ ":"+ e);
            }
        }
    }
    
     private  static  void print(String msg){
        Log.i(TAG, msg);
    }
    
     /**
     * 下载是否完成
     *  @return
      */
     public  boolean isFinish() {
         return finish;
    }
    
     /**
     * 已经下载的内容大小
     *  @return  如果返回值为-1,代表下载失败
      */
     public  long getDownLength() {
         return downLength;
    }

} 

 

  运行效果如下：