用Java实现断点续传
2024年03月12日
(一)断点续传的原理其实断点续传的原理很简单，就是在Http的请求上和一般的下载有所不同而已。
打个比方，浏览器请求服务器上的一个文时，所发出的请求如下：
假设服务器域名为wwww.sjtu.edu.cn，文件名为down.zip。
GET/down.zip HTTP/1.1
Accept:image/gif,image/x-xbitmap,image/jpeg,image/pjpeg,application/vnd.ms-
excel,application/msword,application/vnd.ms-powerpoint,*/*
Accept-Language:zh-cn
Accept-Encoding:gzip,deflate
User-Agent:Mozilla/4.0(compatible;MSIE 5.01;Windows NT 5.0)
Connection:Keep-Alive
服务器收到请求后，按要求寻找请求的文件，提取文件的信息，然后返回给浏览器，返回信息如下：
200
Content-Length=106786028
Accept-Ranges=bytes
Date=Mon,30 Apr 2001 12:56:11 GMT
ETag=W/"02ca57e173c11:95b"
Content-Type=application/octet-stream
Server=Microsoft-IIS/5.0
Last-Modified=Mon,30 Apr 2001 12:56:11 GMT
所谓断点续传，也就是要从文件已经下载的地方开始继续下载。所以在客户端浏览器传给
Web服务器的时候要多加一条信息--从哪里开始。
下面是用自己编的一个"浏览器"来传递请求信息给Web服务器，要求从2000070字节开始。
GET/down.zip HTTP/1.0
User-Agent:NetFox
RANGE:bytes=2000070-
Accept:text/html,image/gif,image/jpeg,*;q=.2,*/*;q=.2
仔细看一下就会发现多了一行RANGE:bytes=2000070-
这一行的意思就是告诉服务器down.zip这个文件从2000070字节开始传，前面的字节不用传了。
服务器收到这个请求以后，返回的信息如下：
206
Content-Length=106786028
Content-Range=bytes 2000070-106786027/106786028
Date=Mon,30 Apr 2001 12:55:20 GMT
ETag=W/"02ca57e173c11:95b"
Content-Type=application/octet-stream
Server=Microsoft-IIS/5.0
Last-Modified=Mon,30 Apr 2001 12:55:20 GMT
和前面服务器返回的信息比较一下，就会发现增加了一行：
Content-Range=bytes 2000070-106786027/106786028
返回的代码也改为206了，而不再是200了。
知道了以上原理，就可以进行断点续传的编程了。
(二)Java实现断点续传的关键几点
(1)用什么方法实现提交RANGE:bytes=2000070-。
当然用最原始的Socket是肯定能完成的，不过那样太费事了，其实Java的net包中提供了这种功能。代码如下：
URL url=new URL("http://www.sjtu.edu.cn/down.zip");
HttpURLConnection httpConnection=(HttpURLConnection)url.openConnection
();
//设置User-Agent
httpConnection.setRequestProperty("User-Agent","NetFox");
//设置断点续传的开始位置
httpConnection.setRequestProperty("RANGE","bytes=2000070");
//获得输入流
InputStream input=httpConnection.getInputStream();
从输入流中取出的字节流就是down.zip文件从2000070开始的字节流。
大家看，其实断点续传用Java实现起来还是很简单的吧。
接下来要做的事就是怎么保存获得的流到文件中去了。
保存文件采用的方法。
我采用的是IO包中的RandAccessFile类。
操作相当简单，假设从2000070处开始保存文件，代码如下：
RandomAccess oSavedFile=new RandomAccessFile("down.zip","rw");
long nPos=2000070;
//定位文件指针到nPos位置
oSavedFile.seek(nPos);
byte[]b=new byte[1024];
int nRead;
//从输入流中读入字节流，然后写到文件中
while((nRead=input.read(b,0,1024))>0)
{
oSavedFile.write(b,0,nRead);
}
怎么样，也很简单吧。
接下来要做的就是整合成一个完整的程序了。包括一系列的线程控制等等。
(三)断点续传内核的实现
主要用了6个类，包括一个测试类。
SiteFileFetch.java负责整个文件的抓取，控制内部线程(FileSplitterFetch类)。
FileSplitterFetch.java负责部分文件的抓取。
FileAccess.java负责文件的存储。
SiteInfoBean.java要抓取的文件的信息，如文件保存的目录，名字，抓取文件的URL等。
Utility.java工具类，放一些简单的方法。
TestMethod.java测试类。
下面是源程序：
/*
**SiteFileFetch.java
*/
package NetFox;
import java.io.*;
import java.net.*;
public class SiteFileFetch extends Thread{
SiteInfoBean siteInfoBean=null;//文件信息Bean
long[]nStartPos;//开始位置
long[]nEndPos;//结束位置
FileSplitterFetch[]fileSplitterFetch;//子线程对象
long nFileLength;//文件长度
boolean bFirst=true;//是否第一次取文件
boolean bStop=false;//停止标志
File tmpFile;//文件下载的临时信息
DataOutputStream output;//输出到文件的输出流
public SiteFileFetch(SiteInfoBean bean)throws IOException
{
siteInfoBean=bean;
//tmpFile=File.createTempFile("zhong","1111",new File(bean.getSFilePath()));
tmpFile=new File(bean.getSFilePath()+File.separator+bean.getSFileName()+".info");
if(tmpFile.exists())
{
bFirst=false;
read_nPos();
}
else
{
nStartPos=new long[bean.getNSplitter()];
nEndPos=new long[bean.getNSplitter()];
}
}
public void run()
{
//获得文件长度
//分割文件
//实例FileSplitterFetch
//启动FileSplitterFetch线程
//等待子线程返回
try{
if(bFirst)
{
nFileLength=getFileSize();
if(nFileLength==-1)
{
System.err.println("File Length is not known!");
}
else if(nFileLength==-2)
{
System.err.println("File is not access!");
}
else
{
for(int i=0;i<nStartPos.length;i++)
{
nStartPos<i>=(long)(i*(nFileLength/nStartPos.length));
}
for(int i=0;i<nEndPos.length-1;i++)
{
nEndPos<i>=nStartPos[i+1];
}
nEndPos[nEndPos.length-1]=nFileLength;
}
}
//启动子线程
fileSplitterFetch=new FileSplitterFetch[nStartPos.length];
for(int i=0;i<nStartPos.length;i++)
{
fileSplitterFetch<i>=new FileSplitterFetch(siteInfoBean.getSSiteURL(),
siteInfoBean.getSFilePath()+File.separator+siteInfoBean.getSFileName(),
nStartPos<i>,nEndPos<i>,i);
Utility.log("Thread"+i+",nStartPos="+nStartPos<i>+",nEndPos="+nEndPos<i>);
fileSplitterFetch<i>.start();
}
//fileSplitterFetch[nPos.length-1]=new FileSplitterFetch(siteInfoBean.getSSiteURL(),
siteInfoBean.getSFilePath()+File.separator+siteInfoBean.getSFileName(),nPos[nPos.length-1],nFileLength,nPos.length-1);
//Utility.log("Thread"+(nPos.length-1)+",nStartPos="+nPos[nPos.length-1]+",
nEndPos="+nFileLength);
//fileSplitterFetch[nPos.length-1].start();
//等待子线程结束
//int count=0;
//是否结束while循环
boolean breakWhile=false;
while(!bStop)
{
write_nPos();
Utility.sleep(500);
breakWhile=true;
for(int i=0;i<nStartPos.length;i++)
{
if(!fileSplitterFetch<i>.bDownOver)
{
breakWhile=false;
break;
}
}
if(breakWhile)
break;
//count++;
//if(count>4)
//siteStop();
}
System.err.println("文件下载结束！");
}
catch(Exception e){e.printStackTrace();}
}
//获得文件长度
public long getFileSize()
{
int nFileLength=-1;
try{
URL url=new URL(siteInfoBean.getSSiteURL());
HttpURLConnection httpConnection=(HttpURLConnection)url.openConnection();
httpConnection.setRequestProperty("User-Agent","NetFox");
int responseCode=httpConnection.getResponseCode();
if(responseCode>=400)
{
processErrorCode(responseCode);
return-2;//-2 represent access is error
}
String sHeader;
for(int i=1;;i++)
{
//DataInputStream in=new DataInputStream(httpConnection.getInputStream());
//Utility.log(in.readLine());
sHeader=httpConnection.getHeaderFieldKey(i);
if(sHeader!=null)
{
if(sHeader.equals("Content-Length"))
{
nFileLength=Integer.parseInt(httpConnection.getHeaderField(sHeader));
break;
}
}
else
break;
}
}
catch(IOException e){e.printStackTrace();}
catch(Exception e){e.printStackTrace();}
Utility.log(nFileLength);
return nFileLength;
}
//保存下载信息（文件指针位置）
private void write_nPos()
{
try{
output=new DataOutputStream(new FileOutputStream(tmpFile));
output.writeInt(nStartPos.length);
for(int i=0;i<nStartPos.length;i++)
{
//output.writeLong(nPos<i>);
output.writeLong(fileSplitterFetch<i>.nStartPos);
output.writeLong(fileSplitterFetch<i>.nEndPos);
}
output.close();
}
catch(IOException e){e.printStackTrace();}
catch(Exception e){e.printStackTrace();}
}
//读取保存的下载信息（文件指针位置）
private void read_nPos()
{
try{
DataInputStream input=new DataInputStream(new FileInputStream(tmpFile));
int nCount=input.readInt();
nStartPos=new long[nCount];
nEndPos=new long[nCount];
for(int i=0;i<nStartPos.length;i++)
{
nStartPos<i>=input.readLong();
nEndPos<i>=input.readLong();
}
input.close();
}
catch(IOException e){e.printStackTrace();}
catch(Exception e){e.printStackTrace();}
}
private void processErrorCode(int nErrorCode)
{
System.err.println("Error Code:"+nErrorCode);
}
//停止文件下载
public void siteStop()
{
bStop=true;
for(int i=0;i<nStartPos.length;i++)
fileSplitterFetch<i>.splitterStop();
}
}
/*
**FileSplitterFetch.java
*/
package NetFox;
import java.io.*;
import java.net.*;
public class FileSplitterFetch extends Thread{
String sURL;//File URL
long nStartPos;//File Snippet Start Position
long nEndPos;//File Snippet End Position
int nThreadID;//Thread's ID
boolean bDownOver=false;//Downing is over
boolean bStop=false;//Stop identical
FileAccessI fileAccessI=null;//File Access interface
public FileSplitterFetch(String sURL,String sName,long nStart,long nEnd,int id)throws IOException
{
this.sURL=sURL;
this.nStartPos=nStart;
this.nEndPos=nEnd;
nThreadID=id;
fileAccessI=new FileAccessI(sName,nStartPos);
}
public void run()
{
while(nStartPos<nEndPos&&!bStop)
{
try{
URL url=new URL(sURL);
HttpURLConnection httpConnection=(HttpURLConnection)url.openConnection();
httpConnection.setRequestProperty("User-Agent","NetFox");
String sProperty="bytes="+nStartPos+"-";
httpConnection.setRequestProperty("RANGE",sProperty);
Utility.log(sProperty);
InputStream input=httpConnection.getInputStream();
//logResponseHead(httpConnection);
byte[]b=new byte[1024];
int nRead;
while((nRead=input.read(b,0,1024))>0&&nStartPos<nEndPos&&!bStop)
{
nStartPos+=fileAccessI.write(b,0,nRead);
//if(nThreadID==1)
//Utility.log("nStartPos="+nStartPos+",nEndPos="+nEndPos);
}
Utility.log("Thread"+nThreadID+"is over!");
bDownOver=true;
//nPos=fileAccessI.write(b,0,nRead);
}
catch(Exception e){e.printStackTrace();}
}
}
//打印回应的头信息
public void logResponseHead(HttpURLConnection con)
{
for(int i=1;;i++)
{
String header=con.getHeaderFieldKey(i);
if(header!=null)
//responseHeaders.put(header,httpConnection.getHeaderField(header));
Utility.log(header+":"+con.getHeaderField(header));
else
break;
}
}
public void splitterStop()
{
bStop=true;
}
}
/*
**FileAccess.java
*/
package NetFox;
import java.io.*;
public class FileAccessI implements Serializable{
RandomAccessFile oSavedFile;
long nPos;
public FileAccessI()throws IOException
{
this("",0);
}
public FileAccessI(String sName,long nPos)throws IOException
{
oSavedFile=new RandomAccessFile(sName,"rw");
this.nPos=nPos;
oSavedFile.seek(nPos);
}
public synchronized int write(byte[]b,int nStart,int nLen)
{
int n=-1;
try{
oSavedFile.write(b,nStart,nLen);
n=nLen;
}
catch(IOException e)
{
e.printStackTrace();
}
return n;
}
}
/*
**SiteInfoBean.java
*/
package NetFox;
public class SiteInfoBean{
private String sSiteURL;//Site's URL
private String sFilePath;//Saved File's Path
private String sFileName;//Saved File's Name
private int nSplitter;//Count of Splited Downloading File
public SiteInfoBean()
{
//default value of nSplitter is 5
this("","","",5);
}
public SiteInfoBean(String sURL,String sPath,String sName,int nSpiltter)
{
sSiteURL=sURL;
sFilePath=sPath;
sFileName=sName;
this.nSplitter=nSpiltter;
}
public String getSSiteURL()
{
return sSiteURL;
}
public void setSSiteURL(String value)
{
sSiteURL=value;
}
public String getSFilePath()
{
return sFilePath;
}
public void setSFilePath(String value)
{
sFilePath=value;
}
public String getSFileName()
{
return sFileName;
}
public void setSFileName(String value)
{
sFileName=value;
}
public int getNSplitter()
{
return nSplitter;
}
public void setNSplitter(int nCount)
{
nSplitter=nCount;
}
}
/*
**Utility.java
*/
package NetFox;
public class Utility{
public Utility()
{
}
public static void sleep(int nSecond)
{
try{
Thread.sleep(nSecond);
}
catch(Exception e)
{
e.printStackTrace();
}
}
public static void log(String sMsg)
{
System.err.println(sMsg);
}
public static void log(int sMsg)
{
System.err.println(sMsg);
}
}
/*
**TestMethod.java
*/
package NetFox;
public class TestMethod{
public TestMethod()
{///xx/weblogic60b2_win.exe
try{
SiteInfoBean bean=new SiteInfoBean("http://localhost/xx/weblogic60b2_win.exe","L:\\temp","weblogic60b2_win.exe",5);
//SiteInfoBean bean=new SiteInfoBean("http://localhost:8080/down.zip","L:\\temp","weblogic60b2_win.exe",5);
SiteFileFetch fileFetch=new SiteFileFetch(bean);
fileFetch.start();
}
catch(Exception e){e.printStackTrace();}
}
public static void main(String[]args)
{
new TestMethod();
}
}
