网络编程之PC版与Android手机版带断点续传的多线程下载

一、多线程下载

        多线程下载就是抢占服务器资源

        原理：服务器CPU 分配给每条线程的时间片相同，服务器带宽平均分配给每条线程，所以客户端开启的线程越多，就能抢占到更多的服务器资源。

        

       1、设置开启线程数，发送http请求到下载地址，获取下载文件的总长度

          然后创建一个长度一致的临时文件，避免下载到一半存储空间不够了，并计算每个线程下载多少数据       

       2、计算每个线程下载数据的开始和结束位置

          再次发送请求，用 Range 头请求开始位置和结束位置的数据

       3、将下载到的数据，存放至临时文件中

       4、带断点续传的多线程下载

          定义一个int变量，记录每条线程下载的数据总长度，然后加上该线程的下载开始位置，得到的结果就是下次下载时，该线程的开始位置，把得到的结果存入缓存文件，当文件下载完成，删除临时进度文件。

public class MultiDownload {

    static int ThreadCount = 3;
    static int finishedThread = 0;
    //确定下载地址
    static String filename = "EditPlus.exe";
    static String path = "http://192.168.3.45:8080/"+filename;
    public static void main(String[] args) {
        //1、发送get请求，去获得下载文件的长度
        try {
            URL url = new URL(path);
            HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) url.openConnection();
            conn.setRequestMethod("GET");
            conn.setConnectTimeout(5000);
            conn.setReadTimeout(5000);
            
            if (conn.getResponseCode()==200) {
                //如果请求成功，拿到所请求资源文件的长度
                int length = conn.getContentLength();
                
                //2、生成一个与原文件同样的大小的临时文件，以免下载一半存储空间不够了
                File file = new File(filename);//演示，所以将保存的文件目录放在工程的同目录
                //使用RandomAccessFile 生成临时文件，可以用指针定位文件的任意位置，
                //而且能够实时写到硬件底层设备，略过缓存，这对下载文件是突然断电等意外是有好处的
                RandomAccessFile  raf = new RandomAccessFile(file, "rwd");//rwd, 实时写到底层设备
                //设置临时文件的大小
                raf.setLength(length);
                raf.close();
                
                //3、计算出每个线程应该下载多少个字节
                int size = length/ThreadCount;//如果有余数，负责最后一部分的线程负责下砸
                
                //开启多线程
                for (int threadId = 0; threadId < ThreadCount; threadId++) {
                    //计算每个线程下载的开始位置和结束位置
                    int startIndex = threadId*size;  // 开始 = 线程id * size
                    int endIndex = (threadId+1)*size - 1; //结束 = （线程id + 1)*size - 1
                    //如果是最后一个线程，那么结束位置写死为文件结束位置
                    if (threadId == ThreadCount - 1) {
                        endIndex = length - 1;
                    }
                    
                    //System.out.println("线程"+threadId+"的下载区间是： "+startIndex+"----"+endIndex);
                    new DownloadThread(startIndex,endIndex,threadId).start();
                }
            }
        } catch (MalformedURLException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

class DownloadThread extends Thread{
    
    private int startIndex;
    private int endIndex;
    private int threadId;

    public DownloadThread(int startIndex, int endIndex, int threadId) {
        super();
        this.startIndex = startIndex;
        this.endIndex = endIndex;
        this.threadId = threadId;
    }

    @Override
    public void run() {
         //每个线程再次发送http请求，下载自己对应的那部分数据
        try {
            File progressFile = new File(threadId+".txt");
            //判断进度文件是否存在，如果存在，则接着断点继续下载，如果不存在，则从头下载
            if (progressFile.exists()) {
                FileInputStream fis = new FileInputStream(progressFile);
                BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(fis));
                //从进度文件中度取出上一次下载的总进度，然后与原本的开始进度相加，得到新的开始进度
                startIndex += Integer.parseInt(br.readLine());
                fis.close();
            }
            System.out.println("线程"+threadId+"的下载区间是:"+startIndex+"----"+endIndex);
            
            //4、每个线程发送http请求自己的数据
            URL url = new URL(MultiDownload.path);
            HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) url.openConnection();
            conn.setRequestMethod("GET");
            conn.setConnectTimeout(5000);
            conn.setReadTimeout(5000);
            //设置本次http请求所请求的数据的区间
            conn.setRequestProperty("Range", "bytes="+startIndex+"-"+endIndex);
            
            //请求部分数据，响应码是206
            if (conn.getResponseCode()==206) {
                //此时，流里只有ThreadCount分之一的原文件数据
                InputStream is = conn.getInputStream();
                byte[] b = new byte[1024];
                int len = 0;
                int total = 0;//total 用于保存断点续传的断点
                //拿到临时文件的输出流
                File file = new File(MultiDownload.filename);
                RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(file, "rwd");
                //把文件的写入位置移动至 startIndex
                raf.seek(startIndex);
                
                while ((len = is.read(b))!=-1) {
                    //每次读取流里数据之后，同步把数据写入临时文件
                    raf.write(b, 0, len);
                    total += len;
                    
                    //System.out.println("线程" + threadId + "下载了" + total);
                    //生成一个一个专门用来记录下载进度的临时文件
                    RandomAccessFile progressRaf = new RandomAccessFile(progressFile, "rwd");
                    progressRaf.write((total+"").getBytes());
                    progressRaf.close();
                }
                System.out.println("线程"+threadId+"下载完了---------------------");
                raf.close();
                
                //当所有的线程下载完之后，将进度文件删除
                MultiDownload.finishedThread++;
                synchronized (MultiDownload.path) {//所有线程使用同一个锁
                    if (MultiDownload.finishedThread==MultiDownload.ThreadCount) {
                        for (int i = 0; i < MultiDownload.ThreadCount; i++) {
                            File f = new File(i+".txt");
                            f.delete();
                        }
                        MultiDownload.finishedThread=0;
                    }
                }
            }    
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        
    }
}

二、Android手机版带断点续传的多线程下载

     Android手机版的带断点续传的多线程下载逻辑与PC版的几乎一样，只不过在Android手机中耗时操作不能放在主线程，网络下载属于耗时操作，所以多线程下载要在Android中开启一个子线程执行。并使用消息队列机制刷新文本进度条。

public class MainActivity extends Activity {
    
    static int ThreadCount = 3;
    static int FinishedThread = 0;
    int currentProgess;
    static String Filename = "QQPlayer.exe";
    static String Path = "http://192.168.3.45:8080/"+Filename;
    
    static MainActivity ma;
    static ProgressBar pb;
    static TextView tv;
    static Handler handler = new Handler(){
        public void handleMessage(android.os.Message msg){
            tv.setText((long)pb.getProgress()*100 /pb.getMax()  +"%");
        };
    };

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        
        ma = this;
        pb = (ProgressBar) findViewById(R.id.pb);
        tv = (TextView) findViewById(R.id.tv);
    }
    
    public void download(View v){
        
        Thread t = new Thread(){
            
            @Override
            public void run() {
                //发送http请求获取文件的长度，创建临时文件
                try {
                    URL url= new URL(Path);
                    HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) url.openConnection();
                    conn.setRequestMethod("GET");
                    conn.setConnectTimeout(5000);
                    conn.setReadTimeout(5000);
                    
                    if (conn.getResponseCode()==200) {
                        int length = conn.getContentLength();
                        
                        //设置进度条的最大值就是原文件的总长度
                        pb.setMax(length);
                        
                        //生成一个与原文件相同大小的临时文件
                        File file = new File(Environment.getExternalStorageDirectory(),Filename);
                        RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(file, "rwd");
                        raf.setLength(length);
                        raf.close();
                        
                        //计算每个线程需要下载的数据大小
                        int size = length/ThreadCount;
                        //开启多线程
                        for (int threadId = 0; threadId < ThreadCount; threadId++) {
                            int startIndex = threadId*size;
                            int endIndex = (threadId + 1)*size - 1;
                            if (threadId==ThreadCount - 1) {
                                endIndex = length - 1;
                            }
                            
                            new DownloadThread(startIndex, endIndex, threadId).start();
                        }
                    }
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        };
        t.start();
    }
    
    class DownloadThread extends Thread{
        private int startIndex;
        private int endIndex;
        private int threadId;
        
        public DownloadThread(int startIndex, int endIndex, int threadId) {
            super();
            this.startIndex = startIndex;
            this.endIndex = endIndex;
            this.threadId = threadId;
        }
        
        @Override
        public void run() {
            // 每个线程发送http请求自己的数据
            try{
                //先判断是不是断点续传
                File progessFile = new File(Environment.getExternalStorageDirectory(),threadId+".txt");
                if (progessFile.exists()) {
                    FileReader fr = new FileReader(progessFile);
                    BufferedReader br = new BufferedReader(fr);
                    int lastProgess = Integer.parseInt(br.readLine());
                    startIndex += lastProgess;
                    
                    //把上次下载的进度显示至进度条
                    currentProgess +=lastProgess;
                    pb.setProgress(currentProgess);
                    //发消息，让主线程刷新文本进度
                    handler.sendEmptyMessage(1);
                    
                    br.close();
                    fr.close();
                }
                
                URL url = new URL(Path);
                HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) url.openConnection();
                conn.setRequestMethod("GET");
                conn.setConnectTimeout(5000);
                conn.setReadTimeout(5000);
                conn.setRequestProperty("Range", "bytes="+startIndex+"-"+endIndex);
                
                if (conn.getResponseCode()==206) {
                    InputStream is = conn.getInputStream();
                    byte[] buffer = new byte[1024];
                    int len = 0;
                    int total = 0;
                    
                    File file = new File(Environment.getExternalStorageDirectory(),Filename);
                    RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(file, "rwd");
                    raf.seek(startIndex);
                    
                    while ((len = is.read(buffer))!= -1) {
                        raf.write(buffer, 0, len);
                        total += len;
                        
                        //每次读取流里数据之后，把本次读取的数据的长度显示至进度条
                        currentProgess += len;
                        pb.setProgress(currentProgess);
                        //发消息，让主线程刷新文本进度
                        handler.sendEmptyMessage(1);
                        //生成临时文件保存下载进度，用于断点续传，在所有线程现在完毕后删除临时文件
                        RandomAccessFile progressRaf = new RandomAccessFile(progessFile, "rwd");
                        progressRaf.write((total+"").getBytes());
                        progressRaf.close();
                    }
                    raf.close();
                    System.out.println("线程"+threadId+"下载完了");
                    
                    //当所有线程都下在完了之后，删除临时进度文件
                    FinishedThread++;
                    synchronized (Path) {
                        if (FinishedThread==ThreadCount) {
                            for (int i = 0; i < ThreadCount; i++) {
                                File f = new File(Environment.getExternalStorageDirectory(),i+".txt");
                                f.delete();
                            }
                            FinishedThread=0;
                        }
                    }
                }
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

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