斷點續傳的原理(轉)

斷點續傳的原理(轉)[@more@]zt from http://www.chinajavaworld.com

(一)斷點續傳的原理

其實斷點續傳的原理很簡單，就是在Http的請求上和通常的下載有所不一樣而已。

打個比方，瀏覽器請求服務器上的一個文時，所發出的請求以下：

假設服務器域名爲www.sjtu.edu.cn，文件名爲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

服務器收到請求後，按要求尋找請求的文件，提取文件的信息，而後返回給瀏覽器，返回信息以下：

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　

所謂斷點續傳，也就是要從文件已經下載的地方開始繼續下載。因此在客戶端瀏覽器傳給Web服務器的時候要多加一條信息--從哪裏開始。

下面是用本身編的一個"瀏覽器"來傳遞請求信息給Web服務器，要求從2000070字節開始。

GET /down.zip HTTP/1.0

User-Agent: NetFox

RANGE: bytes=2000070-

Accept: text/html, image/gif, image/jpeg, *; q=.2, */*; q=.2

仔細看一下就會發現多了一行RANGE: bytes=2000070-

這一行的意思就是告訴服務器down.zip這個文件從2000070字節開始傳，前面的字節不用傳了。服務器收到這個請求之後，返回的信息以下：

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

和前面服務器返回的信息比較一下，就會發現增長了一行：

Content-Range=bytes 2000070-106786027/106786028

返回的代碼也改成206了，而再也不是200了。

知道了以上原理，就能夠進行斷點續傳的編程了。

(二)Java實現斷點續傳的關鍵幾點

(1)用什麼方法實現提交RANGE: bytes=2000070-。

固然用最原始的Socket是確定能完成的，不過那樣太費事了，其實Java的net包中提供了這種功能。代碼以下：

		URL url = new URL("http://www.sjtu.edu.cn/down.zip");
		HttpURLConnection httpConnection = (HttpURLConnection)url.openConnection　();//設置User-Agent
		httpConnection.setRequestProperty("User-Agent","NetFox");//設置斷點續傳的開始位置
		httpConnection.setRequestProperty("RANGE","bytes=2000070");//得到輸入流
		InputStream input =httpConnection.getInputStream();

從輸入流中取出的字節流就是down.zip文件從2000070開始的字節流。

你們看，其實斷點續傳用Java實現起來仍是很簡單的吧。

接下來要作的事就是怎麼保存得到的流到文件中去了。

保存文件採用的方法。

我採用的是IO包中的RandAccessFile類。

操做至關簡單，假設從2000070處開始保存文件，代碼以下：

		RandomAccess oSavedFile = new RandomAccessFile("down.zip","rw");
		long nPos = 2000070;//定位文件指針到nPos位置
		oSavedFile.seek(nPos);
		byte[] b = new byte[1024];
		int nRead;//從輸入流中讀入字節流，而後寫到文件中
		while((nRead=input.read(b,0,1024)) > 0){
		      oSavedFile.write(b,0,nRead);
		}

怎麼樣，也很簡單吧。

接下來要作的就是整合成一個完整的程序了。包括一系列的線程控制等等。

(三)斷點續傳內核的實現主要用了6個類，包括一個測試類。

SiteFileFetch.java負責整個文件的抓取，控制內部線程(FileSplitterFetch類)。

FileSplitterFetch.java負責部分文件的抓取。

FileAccess.java負責文件的存儲。

SiteInfoBean.java要抓取的文件的信息，如文件保存的目錄，名字，抓取文件的URL等。

Utility.java工具類，放一些簡單的方法。

TestMethod.java測試類。

下面例子的思路就是在下載的時候把一些即時信息,如已下載的文件的長度等信息存放到臨時文件中,下載鏈接時首先判斷臨時文件是否存在,不存在就從新下,存在就讀取臨時文件中的如下載長度,而後從這個點再開始下。

下面是源程序：

SiteFileFetch.java類文件：

package nc.pub.ump.download;

import java.io.DataInputStream;
import java.io.DataOutputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.URL;

/**
 * 傳輸文件線程類。
 * @author whs
 * @version 1.0
 */
public class SiteFileFetch extends Thread {
	SiteInfoBean siteInfoBean = null;
	long[] nPos;		//	文件位置指針 
	long[] nStartPos;	//	開始位置 
	long[] nEndPos;		//	結束位置 
	FileSplitterFetch[] fileSplitterFetch;	//	子線程對象
	long nFileLength;	//	文件長度 
	boolean bFirst = true;	//	是否第一次讀取 
	boolean bStop = false;	// 	中止標誌 
	File tmpFile; 			//	文件傳輸臨時信息 
	DataOutputStream output;//	輸出到文件的輸出流 
	public SiteFileFetch(SiteInfoBean bean) throws IOException {
		siteInfoBean = bean;
		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() {
		try {
			if (bFirst) {
				// 得到文件長度
				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 {
					// 分割下載文件
					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;
				}
			}
			// 建立FileSplitterFetch類實例
			fileSplitterFetch = new FileSplitterFetch[nStartPos.length];
			// 啓動FileSplitterFetch線程
			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();
			}
			boolean breakWhile = false;
			// 等待子線程結束
			while (!bStop) {
				write_nPos();
				Utility.sleep(500);
				breakWhile = true;
				for (int i = 0; i < nStartPos.length; i++) {
					// 等待子線程返回
					if (!fileSplitterFetch[i].bDownOver) {
						breakWhile = false;
						break;
					}
				}
				// 是否結束while循環
				if (breakWhile)
					break;
			}
			System.out.println("文件傳輸結束!");
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}

	/**
	 * 得到文件長度
	 * @return
	 */
	public long getFileSize() {
		int nFileLength = -1;
		try {
			// 建立與WEB服務器的鏈接
			URL url = new URL(siteInfoBean.getSSiteURL());
			HttpURLConnection httpConnection = (HttpURLConnection) url.openConnection();
			httpConnection.setRequestProperty("User-Agent", "sample.resumebrokentransfer");
			int responseCode = httpConnection.getResponseCode();
			if (responseCode >= 400) {
				processErrorCode(responseCode);
				// -2爲WEB服務器響應錯誤
				return -2;
			}

			String sHeader;
			for (int i = 1;; i++) {
				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;
	}

	/**
	 * 保存傳輸文件指針位置
	 */
	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(fileSplitterFetch[i].nStartPos);
				output.writeLong(fileSplitterFetch[i].nEndPos);
			}
			output.close();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}

	/**
	 * 讀取保存的下載文件指針位置
	 */
	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);
	}

	public void siteStop() {
		bStop = true;
		for (int i = 0; i < nStartPos.length; i++)
			fileSplitterFetch[i].splitterStop();
	}
}

 FileSplitterFetch.java文件類：

package nc.pub.ump.download;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.URL;
/**
 * @author whs
 * @version 1.0
 */
public class FileSplitterFetch extends Thread {
	/* 定義文件傳輸時使用的變量 */
	String sURL;
	/* 分段文件傳輸開始位置 */
	long nStartPos;
	/* 分段文件傳輸結束位置 */
	long nEndPos;
	/* 子線程ID */
	int nThreadID;
	/* 完成文件傳輸 */
	boolean bDownOver = false;
	/* 中止文件傳輸 */
	boolean bStop = false;
	FileAccess fileAccess = null;
	/**
	 * 
	 * @param sURL
	 * @param sName
	 * @param nStart
	 * @param nEnd
	 * @param id
	 * @throws IOException
	 */
	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;
		// 建立文件並打開
		fileAccess = new FileAccess(sName, nStartPos);
	}
	
	public void run() {
		while (nStartPos < nEndPos && !bStop) {
			// 建立鏈接
			try {
				URL url = new URL(sURL);
				HttpURLConnection httpConnection = (HttpURLConnection) url.openConnection();
				httpConnection.setRequestProperty("User-Agent", "NextFox");
				String sProperty = "bytes= " + nStartPos + "-";
				httpConnection.setRequestProperty("RANGE", sProperty);
				Utility.log(sProperty);
				// 建立輸入流對象
				InputStream input = httpConnection.getInputStream();
				byte[] b = new byte[1024];
				int nRead;
				while ((nRead = input.read(b, 0, 1024)) > 0 && nStartPos < nEndPos && !bStop) {
					nStartPos += fileAccess.write(b, 0, nRead);
				}
				Utility.log("Thread " + nThreadID + "is over!");
				bDownOver = true;
			} catch (Exception e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}

	/**
	 * 處理和響應服務器頭數據。
	 * @param con
	 */
	public void logResponseHead(HttpURLConnection con) {
		for (int i = 1;; i++) {
			String header = con.getHeaderFieldKey(i);
			if (header != null) {
				Utility.log(header + " : " + con.getHeaderField(header));
			} else {
				break;
			}
		}
	}

	public void splitterStop() {
		bStop = true;
	}
}

FileAccess.java負責文件的存儲 文件類：

package nc.pub.ump.download;

import java.io.IOException;
import java.io.RandomAccessFile;
import java.io.Serializable;

/**
 * 定義文件訪問類。
 * @author whs
 */
public class FileAccess implements Serializable {
	private static final long serialVersionUID = 1L;
	RandomAccessFile oSavedFile;
	long nPos;
	public FileAccess() throws IOException {
		this("", 0);
	}

	public FileAccess(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要抓取的文件的信息，如文件保存的目錄，名字，抓取文件的URL等  文件類：

package nc.pub.ump.download;

/**
 * 定義獲取和設置相關文件類信息。
 * @author whs
 * @version 1.0
 */
public class SiteInfoBean {
	/* 定義URL變量 */
	private String sSiteURL;
	/* 定義存文件路徑變量 */
	private String sFilePath;
	/* 定義文件名變量 */
	private String sFileName;
	/* 定義傳輸文件計數器 */
	private int nSplitter;
	public SiteInfoBean() {
		this("", "", "", 5);
	}
	public SiteInfoBean(String sURL, String sPath, String sName, int nSplitter) {
		sSiteURL = sURL;
		sFilePath = sPath;
		sFileName = sName;
		this.nSplitter = nSplitter;
	}
	/**
	 * @return the nSplitter
	 */
	public int getNSplitter() {
		return nSplitter;
	}

	/**
	 * @param splitter
	 *            the nSplitter to set
	 */
	public void setNSplitter(int splitter) {
		nSplitter = splitter;
	}

	/**
	 * @return the sFileName
	 */
	public String getSFileName() {
		return sFileName;
	}

	/**
	 * @param fileName
	 *            the sFileName to set
	 */
	public void setSFileName(String fileName) {
		sFileName = fileName;
	}

	/**
	 * @return the sFilePath
	 */
	public String getSFilePath() {
		return sFilePath;
	}

	/**
	 * @param filePath
	 *            the sFilePath to set
	 */
	public void setSFilePath(String filePath) {
		sFilePath = filePath;
	}

	/**
	 * @return the sSiteURL
	 */
	public String getSSiteURL() {
		return sSiteURL;
	}

	/**
	 * @param siteURL
	 *            the sSiteURL to set
	 */
	public void setSSiteURL(String siteURL) {
		sSiteURL = siteURL;
	}
}

Utility.java工具類，放一些簡單的方法 文件類：

package nc.pub.ump.download;

/**
 * 定義輸出提示信息及線程sleep類。
 * @author whs
 */
public class Utility {

	public static void sleep(int nSecond) {
		try {
			Thread.sleep(nSecond);
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}

	public static void log(String sMsg) {
		System.out.println(sMsg);
	}

	public static void log(int sMsg) {
		System.out.println(sMsg);
	}
}

TestMethod.java測試類 文件類：

package nc.pub.ump.download;
/**
 * 
 * @author whs
 * @version 1.0
 */
public class TestMethod {
	/* 定義WEB地址和文件名 */
	//private String sWebAddr = "http://nczx.ufida.com.cn/Submodule/ProjectManage/Webapp/Doc/Problem/201410271357166861_1.rar";
	private String sWebAddr = "http://www.12306.cn/mormhweb/ggxxfw/wbyyzj/201106/srca12306.zip";
	//private String sWebAddr = "http://localhost:8080/FileUpload/test.rar";
	/* 定義存文件路徑 */
	private String sSavePath = "E:\\whs";
	/* 定義文件名 */
	private String sSaveName = "test.rar";
	public TestMethod() {
		try {
			SiteInfoBean bean = new SiteInfoBean(sWebAddr, sSavePath, sSaveName, 5);
			SiteFileFetch fileFetch = new SiteFileFetch(bean);
			fileFetch.start();
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
	public static void main(String[] args) {
		new TestMethod();
	}
}