以多线程、断点续传方式下载文件的实现

以多线程、断点续传方式下载文件，经常出现下载下来的文件大小和服务端一致，但是却无法正常打开的现象，搞了很久，贴下我的实现方式，请各位多多指教

思路：

1、将下载文件的处理放在自定义的线程类中，每下载一个文件就新启动一个下载线程。

2、在下载线程中完成对服务端的链接和身份认证，成功后开始下载文件。

3、新建n个子线程，根据下载文件的大小和线程数量得到每个子线程要下载的大小。

4、分别启动子线程，进行分段下载。

5、分段下载完成，合并临时文件。

6、合并文件完成，删除临时文件。

 

实现：

FTP下载线程类

package com.jfc.ftp.tools;

import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

import com.jfc.ftp.service.FTPService;
import com.jfc.ftp.util.Constant;
import com.jfc.ftp.util.PropertyUtil;

/**
 * 为断点续传下载文件而启动新的线程
 * @author SavageGarden
 *
 */
public class FTPThread extends Thread{
	/**
	 * 站点URL
	 */
	private String host;
	/**
	 * 站点端口
	 */
	private int port;
	/**
	 * 用户
	 */
	private String user;
	/**
	 * 密码
	 */
	private String pswd;
	/**
	 * 当前线程的FTP操作接口实现类
	 */
	private FTPService ftpService;

	/**
	 * 第几个下载项
	 */
	private int rowIndex;
	/**
	 * 要下载的文件路径
	 */
	private String filepath;
	/**
	 * 要下载的文件大小
	 */
	private long filesize;
	/**
	 * 要下载的文件保存路径
	 */
	private String savepath;
	
	/**
	 * 标记文件已下载量
	 */
	public int hadRead = 0;
	/**
	 * 下载线程开始时间
	 */
	public long startTime = 0;
	/**
	 * 下载线程结束时间
	 */
	public long endTime = 0;
	/**
	 * 当前下载线程的互斥锁
	 */
	public Lock ftpThreadLock;
	/**
	 * 当前下载线程的状态
	 */
	private int status = Constant.THREAD_STATUS_NEW;
	
	public synchronized int getStatus() {
		return status;
	}
	public synchronized void setStatus(int status) {
		this.status = status;
	}
	/**
	 * 是否已经合并文件
	 */
	private boolean hadMerger = false;
	
	public synchronized boolean isHadMerger() {
		return hadMerger;
	}
	public synchronized void setHadMerger(boolean hadMerger) {
		this.hadMerger = hadMerger;
	}
	/**
	 * 当前下载线程的状态
	 */
	private int completed = 0;
	
	public synchronized int getCompleted() {
		return completed;
	}
	public synchronized void setCompleted(int completed) {
		this.completed = completed;
	}
	/**
	 * 下载线程个构造方法<br>
	 * 根据已经取得连接的FTPTools得到连接信息<br>
	 * 根据参数取得下载信息
	 * @param rowIndex
	 * @param filepath
	 * @param filesize
	 * @param savepath
	 */
	public FTPThread(int rowIndex, String filepath, long filesize, String savepath) {
		super("FTPThread");
		host = FTPTools.host;
		port = FTPTools.port;
		user = FTPTools.user;
		pswd = FTPTools.pswd;
		this.rowIndex = rowIndex;
		this.filepath = filepath;
		this.filesize = filesize;
		this.savepath = savepath;
		ftpThreadLock = new ReentrantLock();
		setStatus(Constant.THREAD_STATUS_RUNNABLE);
		start();
	}
	public FTPThread(int rowIndex, String filepath, long filesize, String savepath, int status) {
		super("FTPThread");
		host = FTPTools.host;
		port = FTPTools.port;
		user = FTPTools.user;
		pswd = FTPTools.pswd;
		this.rowIndex = rowIndex;
		this.filepath = filepath;
		this.filesize = filesize;
		this.savepath = savepath;
		ftpThreadLock = new ReentrantLock();
		setStatus(status);
		start();
	}
	public void run() {
		getFTPService();
		getFTPConnect(host, port);
		if(doLoginFTP(user, pswd)) {
			ResumeBrokenTransferByThread(this, rowIndex, filepath, filesize, savepath);
		}
	}
	/**
	 * 获取FTPService接口实现类<br>
	 * 首先从配置文件中找<br>
	 * 如果没有则加载默认的实现类
	 * @return
	 * @throws InstantiationException
	 * @throws IllegalAccessException
	 * @throws ClassNotFoundException
	 */
	public void getFTPService(){
		try {
			ftpService = (FTPService)Class.forName(PropertyUtil.getProperty("ftp.service.name", FTPService.FTP_SERVICE_NAME)).newInstance();
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		} 
	}
	/**
	 * 根据服务器地址、端口获得ftp链接
	 * @param host
	 * @param port
	 * @return
	 */
	public String getFTPConnect(String host, int port) {
		return ftpService.getFTPConnect(host, port);
	}
	/**
	 * 执行登录
	 * @param user
	 * @param pswd
	 * @return
	 */
	public boolean doLoginFTP(String user, String pswd) {
		return ftpService.doLoginFTP(user, pswd);
	}
	/**
	 * 以断点续传的方式下载文件
	 * @param rowIndex
	 * @param filepath
	 * @param filesize
	 * @param savepath
	 */
	public void ResumeBrokenTransfer(int rowIndex, String filepath, int filesize, String savepath) {
		ftpService.ResumeBrokenTransfer(rowIndex, filepath, filesize, savepath);
	}
	/**
	 * 以多线程、断点续传的方式下载文件
	 * @param rowIndex
	 * @param filepath
	 * @param filesize
	 * @param savepath
	 */
	public void ResumeBrokenTransferByThread(FTPThread ftpThread, int rowIndex, String filepath, long filesize, String savepath) {
		ftpService.ResumeBrokenTransferByThread(ftpThread, rowIndex, filepath, filesize, savepath);
	}
	/**
	 * 在指定文件路径下查找临时文件合并为一个文件
	 * @param filepath
	 * @param threadCount
	 */
	public void mergerTempFile(String filepath, int threadCount) {
		System.out.println("开始合并文件");
		try {
			BufferedOutputStream data_output = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(filepath));
			byte[] temp = new byte[Constant.TEMP_BYTE_LENGTH];
			for(int i = 0; i < threadCount; i ++) {
				File tempFile = new File(filepath + Constant.DOWNLOAD_TEMP_NAME + i);
				BufferedInputStream data_input = new BufferedInputStream(new FileInputStream(tempFile));
				int read = 0;
				int hadRead = 0;
				while((read = data_input.read(temp, 0, temp.length)) != -1) {
					data_output.write(temp, 0, read);
					hadRead += read;
				}
				data_input.close();
			}
			data_output.close();
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		} 
		setHadMerger(true);
		System.out.println("合并文件完成");
		deleteTempFile(filepath, threadCount);
	}
	/**
	 * 合并文件完成后删除临时文件
	 * @param filepath
	 * @param threadCount
	 */
	public void deleteTempFile(String filepath, int threadCount) {
		if(isHadMerger()) {
			for(int i = 0; i < threadCount; i ++) {
				File tempFile = new File(filepath + Constant.DOWNLOAD_TEMP_NAME + i);
				tempFile.delete();
			}
		}
	}
}

 FTP接口实现类中的ResumeBrokenTransferByThread方法

/**
	 * 使用多线程、断点续传方式下载文件<br>
	 * 首先查找要保存的路径下有无缓存文件(以.wfml为后缀)<br>
	 * 		不存在	重新开始下载<br>
	 * 		存在		继续<br>
 	 * 重新开始下载<br>
 	 * 		读取配置文件要分多少个线程来下载文件<br>
	 * 		按照文件大小、线程数量来分配每个线程要下载的文件大小、文件名<br>
	 * 		开始断点续传下载<br>
	 * 继续下载<br>
	 * 		开始断点续传下载<br>
	 * @param rowIndex
	 * @param filepath
	 * @param filesize
	 * @param savepath
	 */
	public void ResumeBrokenTransferByThread(final FTPThread ftpThread, final int rowIndex, final String filepath, final long filesize, final String savepath) {
		final String filename = filepath.substring(filepath.lastIndexOf("/") + 1, filepath.length());
		final byte[] temp = new byte[Constant.TEMP_BYTE_LENGTH];

		//得到要创建的线程数量
		final int threadCount = Integer.parseInt(PropertyUtil.getProperty(Constant.RESUME_THREAD_COUNT_PROPNAME, Constant.RESUME_THREAD_COUNT_DEFAULT));
		final String[] downloadSizeArray = SystemTools.getDownloadSizeArray(filesize, threadCount);
		for(int i = 0; i < threadCount; i ++) {
			File temp_file = new File(savepath + File.separator + filename + Constant.DOWNLOAD_TEMP_NAME + i);
			System.out.println("文件" + i + "大小为：" + temp_file.length());
			ftpThread.hadRead += temp_file.length();
			
		}
		System.out.println("ftpThread.hadRead : " + ftpThread.hadRead);
		for(int i = 0; i < threadCount; i ++) {
			final int index = i;
			Thread resumeThread = new Thread(){
				//当前线程的缓存文件
				File tempFile = new File(savepath + File.separator + filename + Constant.DOWNLOAD_TEMP_NAME + index);
				public void run() {
					SocketFTPService socketFTPService = new SocketFTPService();
					socketFTPService.getFTPConnect(host, port);
					if(socketFTPService.doLoginFTP(user, pswd)) {
						try {
							int read = 0;
							int hadRead = 0;
							//当前线程要下载的文件大小
							String downsize = downloadSizeArray[index].split(":")[1];
							//当前线程要下载的文件起始点
							String skipsize = downloadSizeArray[index].split(":")[0];
							//将hadRead(已读文件大小)置为缓存文件的大小
							hadRead = (int)tempFile.length();
							//设定文件指针(下载位置)
							//socketFTPService.doFTPCommand("REST " + (Integer.parseInt(skipsize) + temp_file.length()));
							//readRespond();
							socketFTPService.dataSocket = socketFTPService.getDataSocket();
							socketFTPService.doFTPCommand("RETR " + filepath);
							BufferedInputStream data_input = new BufferedInputStream(socketFTPService.dataSocket.getInputStream());
							
							RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(tempFile, "rw");
							//跳过当前线程要下载的文件起始点和缓存文件大小之和
							data_input.skip(Integer.parseInt(skipsize) + hadRead);
							raf.seek(hadRead);
							
							System.out.println("线程" + index + "已下载 " + hadRead);
							if(ftpThread.startTime == 0) {
								ftpThread.startTime = System.currentTimeMillis();
							}
							SystemTools.addObserver();
							
							while(hadRead < Integer.parseInt(downsize)) {
								if(ftpThread.getStatus() == Constant.THREAD_STATUS_RUNNABLE) {
									while((read = data_input.read(temp, 0, temp.length)) != -1) {
										int temp_hadRead = hadRead;
										if((temp_hadRead += read) > Integer.parseInt(downsize)) {
											read = Integer.parseInt(downsize) - hadRead;
										}
										raf.write(temp, 0, read);
										hadRead += read;
										
										ftpThread.ftpThreadLock.lock();
										try {
											ftpThread.hadRead += read;
										} finally {
											ftpThread.ftpThreadLock.unlock();
										}
										SystemTools.getCurrentSpeed(rowIndex, ftpThread.startTime, ftpThread.hadRead);
										SystemTools.getPrice(rowIndex, ftpThread.hadRead, filesize);
										SwingUtilities.invokeLater(SystemTools.updateProgressBarRunnable);
									}
									System.out.println("第" + index + "个线程完成下载" + hadRead + ",完成下载" + ftpThread.hadRead);
									raf.close();
									if(hadRead == tempFile.length()) {
										ftpThread.setCompleted(ftpThread.getCompleted() + 1);
										System.out.println(ftpThread.getCompleted());
									}
									if(ftpThread.getCompleted() == threadCount && ftpThread.hadRead == filesize) {
										ftpThread.endTime = System.currentTimeMillis();
										SystemTools.getFinalSpeed(rowIndex, ftpThread.startTime, ftpThread.endTime, filesize);
										ftpThread.mergerTempFile(savepath + File.separator + filename, threadCount);
									}
								}
							}
						} catch(Exception e) {
							e.printStackTrace();
						}
					}
				}
			};
			resumeThread.start();
		}
	}

 欢迎拍砖！

评论

12 楼 SavageGarden 2009-12-28  

感谢凤舞凰扬的耐心指点！
感谢xiaobao0501给的链接，我的这个的确和他的非常像，比较中才发现自己犯了个低级错误，虽然在每个线程中都实例化了新的的BufferedInputStream、BufferedOutputStream来读取数据，但是用来协助读取的byte数组
byte[] temp = new byte[Constant.TEMP_BYTE_LENGTH];
(原帖中已标为红色)
却写成了公用，结果导致“偶尔会出现下载下来的文件无法打开或报文件已损坏”的问题，将其写在线程中后即可正常下载。

11 楼 xiaobao0501 2009-12-25  

建议楼主先看这个贴子
http://www.iteye.com/topic/427397?page=1
类似的实现.只不过你是要实现ftp

10 楼 whaosoft 2009-12-25  

不要在为难lz了 已经很不错了 第一版都不会很好的 希望赶紧更新

9 楼 凤舞凰扬 2009-12-24  

引用

1. 滥用的synchronized
     其实是还不会用。。。

    其实对于你的类中setter/getter方法大多不需要使用这个关键字；而对于线程回收以及状态判断时就有可能需要。这里面的问题比较复杂，不是一下子可以说清的。

引用

2. 不能确保关闭的文件流（如果出现异常，就无法关闭文件流）
     其实是还没有做异常处理。。。

    其实不管异常是否处理，一定要确保流能被正确关闭，所以应该放在finally，而不是正确执行的后面。

引用

3. 方法名首字母大写，一看楼主就是做.net转做java的。
     其它的都小写的，唯独贴出来的这个大写了是因为“ResumeBrokenTransfer”这个词是从网上搜来了，自己不知道“断点续传”咋翻译，也就没改成小写，不过我确实没有碰过.net。。。

    这倒是我误解了，只是因为我有做.net的同事经常有这种习惯，呵呵。

引用

4. 基本无效的异常处理。
    同2

    多线程程序中异常处理是其健壮性的重要保证，所以一定要重视。

引用

5. 因为异常而导致的线程泄漏。
    线程泄露？请不吝指教，多谢！

    对于你for循环中的线程来说，因为你前面如果出现异常，就有可能导致该线程无法正确地处理信息，同时相对应的资源没有被关闭，从而出现问题。

引用

6. 子线程还没有执行完，主线程就会退出，这样子线程就丝毫没有任何管理。
    子线程还没有执行完，主线程就会退出？测试时从来没有发生过，请问您怎么得出的这个结论？

    因为你的主程序执行完方法ResumeBrokenTransferByThread就已经结束了，而在方法ResumeBrokenTransferByThread中是启动另外的线程去下载文件。而这些线程已经脱离了你程序的管理。你根本就无法控制它们（比如停止等等，错误恢复等等）。对于多线程程序是一定要设计一个控制线程的。

引用

确实是第一次写这种程序，感谢您的指教，谢谢！

     第一次已经很不错了，其实很值得鼓励，多写几次，多尝试，就会有经验了。

8 楼 SavageGarden 2009-12-24  

<p>首先非常感谢大家的关注！<br>其次，</p>
<p>xzqttt</p>
<p> </p>
<p>“个人感觉问题应该出现在这几个地方，一是从网络读取的数据是否真实度到了本地；二是文件合并的时候是否数据真的写入了合并后的文件中。<br>确保BufferedOutputStream中的数据已经处理干净了<br>确保RandomAccessFile的读取数据正确”</p>
<p> </p>
<p>一针见血！偶尔会出现下载下来的文件无法打开或报文件已损坏，一直以为是线程方面的问题，感谢指点解决问题的方向！</p>
<p> </p>
<p>prowl</p>
<p> </p>
<p>“我想看FtpService”</p>
<p> </p>
<p>第二段代码即为FtpService实现类中的ResumeBrokenTransferByThread方法</p>
<p> </p>
<p>凤舞凰扬</p>
<p> </p>
<p>“1. 滥用的synchronized </p>
<p>     <span style="color: #ff0000;">其实是还不会用。。。</span><br>2. 不能确保关闭的文件流（如果出现异常，就无法关闭文件流）</p>
<p>     <span style="color: #ff0000;">其实是还没有做异常处理。。。</span><br>3. 方法名首字母大写，一看楼主就是做.net转做java的。</p>
<p>     <span style="color: #ff0000;">其它的都小写的，唯独贴出来的这个大写了是因为“<span><span>ResumeBrokenTransfer</span></span>”这个词是从网上搜来了，自己不知道“断点续传”咋翻译，也就没改成小写，不过我确实没有碰过.net。。。</span><br>4. 基本无效的异常处理。</p>
<p>    <span style="color: #ff0000;">同2</span><br>5. 因为异常而导致的线程泄漏。</p>
<p>    <span style="color: #ff0000;">线程泄露？请不吝指教，多谢！</span><br>6. 子线程还没有执行完，主线程就会退出，这样子线程就丝毫没有任何管理。<br>    <span style="color: #ff0000;">子线程还没有执行完，主线程就会退出？测试时从来没有发生过，请问您怎么得出的这个结论？</span><br>   这样的程序学习做sample用是可以的，不过离真正的应用还有蛮大的距离。</p>
<p>  <span style="color: #ff0000;"> 确实是第一次写这种程序，感谢您的指教，谢谢！</span></p>
<p> </p>
<p>再次感谢大家的关注和指教，谢谢！</p>

7 楼 黑色联想 2009-12-24  

貌似.net方面的方法名是大写开头，而java方面方法名首字母小写，常量全大写！

6 楼 凤舞凰扬 2009-12-24  

我是指出楼主的问题，不是说方法首字母要大写。

5 楼 li445970924 2009-12-24  

方法名首字母一定要大写么  我看 什么equals。。。valueOf   不也是小写么

4 楼 ipconfiger 2009-12-24  

==================================================
3. 方法名首字母大写，一看楼主就是做.net转做java的。
==================================================
真是很精屁啊

3 楼 凤舞凰扬 2009-12-23  

   我也指几个问题吧：
1. 滥用的synchronized
2. 不能确保关闭的文件流（如果出现异常，就无法关闭文件流）
3. 方法名首字母大写，一看楼主就是做.net转做java的。
4. 基本无效的异常处理。
5. 因为异常而导致的线程泄漏。
6. 子线程还没有执行完，主线程就会退出，这样子线程就丝毫没有任何管理。

   这样的程序学习做sample用是可以的，不过离真正的应用还有蛮大的距离。

2 楼 prowl 2009-12-23  

我想看FtpService

1 楼 xzqttt 2009-12-23  

没耐心看完代码

个人感觉问题应该出现在这几个地方，一是从网络读取的数据是否真实度到了本地；二是文件合并的时候是否数据真的写入了合并后的文件中。

确保BufferedOutputStream中的数据已经处理干净了
确保RandomAccessFile的读取数据正确

一般遇到这样中问题就是使用debug模式跑一边，如果最终合并之后的文件数据的byte数组中，出现连续的000000，肯定是数据没有读过来导致的