【Java技术】基于Http的文件断点续传实现

浅浅的花香味﹌ 2023-10-07 23:48 15阅读 0赞

**1.断点续传的介绍**

客户端软件断点续传指的是在下载或上传时，将下载或上传任务(一个文件或一个压缩包)人为的划分为几个部分，每一个部分采用一个线程进行上传或下载，如果碰到网络故障，可以从已经上传或下载的部分开始继续上传下载未完成的部分，而没有必要从头开始上传下载。从而达到让用户节省时间，提高速度的目的。  
　　  
**2.断点续传的环境要求**

(1). 如果是基于http请求与响应实现的断点续传,需要服务器支持"响应一部分"数据的功能;(本案例采用的是tomcat7服务器,而tomcat7服务器是支持这个功能的)  
　　  
(2). 在客户端需要使用RandomAccessFile类对文件任意位置的数据进行随机读写操作;

**3.java的RandomAccessFile类介绍**

java的API中对RandomAccessFile类的解释如下:  
![在这里插入图片描述][969e656074f443189a46c85f76ed8972.png]  
我对RandomAccessFile类的理解是:RandomAccessFile类是java提供的一个可以用于随机读写文件内容的类,我们可以对RandomAccessFile类关联的文件中的任意位置和任意大小的数据进行任意的读写操作;因此要想完成文件的断点续传操作,该类的使用是必不可少的!

**4.断点续传的基本实现思路**  
![在这里插入图片描述][77f0930a8278485ead90e5db230f564f.png]

**5.断点续传的代码实现**

基础环境搭建:  
　　  
(1). 创建WEB的maven工程;

(2). 引入maven的tomcat7插件;

(3). 在webapp目录下存放多个文件,以备测试断点续传下载使用;  
　　java客户端代码实现:

public class MyDownLoadClient {
        
        public static String urlpath = "http://127.0.0.1:80/";
        private static int threadCount = 5;
    
        public static void main(String[] args) throws Exception {
        
            // 让用户输入要下载的文件名称
            Scanner sc = new Scanner(System.in);
            System.out.println("请输入要下载的文件名称:");
            String file = sc.next();
            urlpath = urlpath.concat(file);
            // 获取文件总大小
            URL url = new URL(urlpath);
            HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) url.openConnection();
            conn.setRequestMethod("GET");
            conn.setConnectTimeout(2000);
            int responseCode = conn.getResponseCode();
            if (responseCode == 200) {
        
                int contentLength = conn.getContentLength();
                System.out.println("length" + contentLength);
                int part = contentLength / threadCount;
                // 读配置文件
                ConcurrentHashMap<String, String> map = new ConcurrentHashMap<>();
                CountDownLatch count;
                InputStream in = MyDownLoadClient.class.getClassLoader().getResourceAsStream(file + ".properties");
                if (in != null) {
        
                    // 说明该文件不是第一次下载,需要断点续传
                    Properties p = new Properties();
                    p.load(in);
                    in.close();
                    Set<String> keys = p.stringPropertyNames();
                    count = new CountDownLatch(keys.size());
                    for (String key : keys) {
        
                        String value = p.getProperty(key);
                        String[] arr = value.split(",");
                        long start = Long.parseLong(arr[0]);
                        long end = Long.parseLong(arr[1]);
                        map.put(key,value);
                        new DownloadThread(start, end, key, map, count, file).start();
                    }
                    p.clear();
                    p = null;
                } else {
        
                    count = new CountDownLatch(threadCount);
                    // 说明该文件是第一次下载,直接下载即可
                    for (int i = 0; i < threadCount; i++) {
        
                        long startIndex = i * part; //每个线程起始下载位置
    
                        long endIndex = (i + 1) * part;//每个线程的结束位置
    
                        if (i == threadCount - 1) {
        //最后一个线程的结束位置
    
                            endIndex = contentLength;
    
                        }
                        map.put( String.valueOf(i),startIndex+","+endIndex);
                        new DownloadThread(startIndex, endIndex, String.valueOf(i), map, count, file).start();
                    }
                }
                // 等待任务完成,删除配置文件
                count.await();
    
                new File(MyDownLoadClient.class.getClassLoader().getResource("").getPath(),file + ".properties").delete();
                System.out.println("==========================下载任务完成==========================");
            } else {
        
                System.out.println("连接服务器失败...请检查服务器是否畅通及资源路径是否正确...");
            }
        }
    }

下载任务的线程代码实现:

class DownloadThread extends Thread {
        
        private long startIndex;
        private long endIndex;
        private String threadId;
        private ConcurrentHashMap<String, String> map;
        private CountDownLatch count;
        //private long subTotal = 0;
        private String fileName;
    
        public DownloadThread(long startIndex, long endIndex, String threadId, ConcurrentHashMap<String, String> map, CountDownLatch count, String fileName) {
        
            this.startIndex = startIndex;
            this.endIndex = endIndex;
            this.threadId = threadId;
            this.map = map;
            this.count = count;
            this.fileName = fileName;
        }
    
        @Override
        public void run() {
        
            try {
        
                URL url = new URL(MyDownLoadClient.urlpath);
    
                HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) url.openConnection();
    
                conn.setRequestMethod("GET");
    
                conn.setConnectTimeout(5000);
                //固定写法，表示向服务器请求部分资源
                conn.setRequestProperty("Range", "bytes=" + startIndex + "-" + endIndex);
    
                int responseCode = conn.getResponseCode();
                //状态码206表示请求部分资源成功
                if (responseCode == 206) {
        
                    RandomAccessFile rafAccessFile = new RandomAccessFile(fileName, "rw");
                    rafAccessFile.seek(startIndex);
                    InputStream is = conn.getInputStream();
                    int len = -1;
                    byte[] buffer = new byte[1024];
                    Random r = new Random();
                    while ((len = is.read(buffer)) != -1) {
        
                        FileOutputStream fout = new FileOutputStream(this.getClass().getClassLoader().getResource("").getPath()+"\\"+fileName + ".properties");
                        try {
        
                            //模拟意外情况导致下载中断的代码
    
                            /*if (r.nextInt(2) == 0) {
        
                                int i = 1 / 0;
                            }*/
                            rafAccessFile.write(buffer, 0, len);
                            startIndex += len;
                            map.put(threadId, startIndex + "," + endIndex);
                        } catch (Exception e) {
        
                            e.printStackTrace();
                            throw new RuntimeException();
                        } finally {
        
                            Set<Map.Entry<String, String>> entries = map.entrySet();
                            for (Map.Entry<String, String> entry : entries) {
        
                                fout.write((entry.getKey() + "=" + entry.getValue() + "\r\n").getBytes());
                            }
                            fout.close();
                        }
                    }
                    rafAccessFile.close();
                    System.out.println("线程" + threadId + "下载完成");
                    System.gc();
                }
                count.countDown();
            } catch (Exception e) {
        
                e.printStackTrace();
                System.gc();
            }
        }
    }

**6:功能测试**

(1). 在web工程中提前准备好要下载的文件;(任意类型,任意文件均可,本项目以三个api举例)

![在这里插入图片描述][c97984009b48471e9d1af9cf2acd05be.png]  
　(2). 启动tomcat服务器;(已经设置虚拟目录为 “/” 端口号为 “80”)  
　![在这里插入图片描述][f47b4c41223f45559ebcc496767fca40.png]  
(3). 启动java主程序类(MyDownLoadClient),输入要下载的文件名;  
![在这里插入图片描述][222eff9ce3b346dab9c250c9d86ae1ef.png]  
(4). 可以通过打开线程任务中模拟意外情况的代码,让下载出现意外,当程序出现意外后,配置文件不会删除,且会记录下所有线程已经完成的下载量,以便于下次执行下载任务的时候,可以在此基础上继续完成下载任务;  
![在这里插入图片描述][54a728f2e6b74eacac693edc8661b1e8.png]  
![在这里插入图片描述][fe264038a8f843008fd6c3be32c3a1f6.png]  
![在这里插入图片描述][12b30e12358545b0b9743d773967a8a0.png]  
　　(5). 关闭模拟意外的代码,重新执行程序,直到文件顺利下载完成,程序会自动删除对应的配置文件;

![在这里插入图片描述][ee42fc001b1941329daa3b7c95338c23.png]  
**7.功能实现总结**  
　  
断点续传最核心的思想就是利用RandomAccessFile类将一个大文件配合多线程拆分成多个片段进行读写,最终将多个线程读写的结果再合并成1个大文件即可;

**8.源代码参考**

**Java最新课程：**

[**Java零基础视频教程(2022最新Java入门，含斯坦福大学练习题+力扣算法题**][Java_2022_Java]

**Java基础入门：**

[**java零基础自学首Java入门教程（含Java项目和Java真题）**][java_Java_Java_Java]

**Javaweb核心基础**

[**JavaWeb基础教程，Java web从入门到企业实战完整版**][JavaWeb_Java web]

**Spring Cloud最全微服务架构**：

[**史上最全面的springcloud微服务技术栈**][springcloud]

**SSM框架教程：**

[**SSM框架教程\_Spring+SpringMVC+Maven高级+Spring**][SSM_Spring_SpringMVC_Maven_Spring]

**SpringBoot2全套视频教程：**

[**SpringBoot2全套视频教程，springboot零基础到项目实战**][SpringBoot2_springboot]

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