怎么在Android中利用多線程實(shí)現(xiàn)一個(gè)斷點(diǎn)續(xù)傳下載功能

怎么在Android中利用多線程實(shí)現(xiàn)一個(gè)斷點(diǎn)續(xù)傳下載功能？相信很多沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的人對(duì)此束手無(wú)策，為此本文總結(jié)了問(wèn)題出現(xiàn)的原因和解決方法，通過(guò)這篇文章希望你能解決這個(gè)問(wèn)題。

原理

其實(shí)斷點(diǎn)續(xù)傳的原理很簡(jiǎn)單，從字面上理解，所謂斷點(diǎn)續(xù)傳就是從停止的地方重新下載。
斷點(diǎn)：線程停止的位置。
續(xù)傳：從停止的位置重新下載。

用代碼解析就是：
斷點(diǎn)：當(dāng)前線程已經(jīng)下載完成的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。
續(xù)傳：向服務(wù)器請(qǐng)求上次線程停止位置之后的數(shù)據(jù)。

原理知道了，功能實(shí)現(xiàn)起來(lái)也簡(jiǎn)單。每當(dāng)線程停止時(shí)就把已下載的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度寫(xiě)入記錄文件，當(dāng)重新下載時(shí)，從記錄文件讀取已經(jīng)下載了的長(zhǎng)度。而這個(gè)長(zhǎng)度就是所需要的斷點(diǎn)。

續(xù)傳的實(shí)現(xiàn)也簡(jiǎn)單，可以通過(guò)設(shè)置網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求參數(shù)，請(qǐng)求服務(wù)器從指定的位置開(kāi)始讀取數(shù)據(jù)。
而要實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)功能只需要使用到HttpURLconnection里面的setRequestProperty方法便可以實(shí)現(xiàn).

public void setRequestProperty(String field, String newValue)

如下所示，便是向服務(wù)器請(qǐng)求500-1000之間的500個(gè)byte：

conn.setRequestProperty("Range", "bytes=" + 500 + "-" + 1000);

以上只是續(xù)傳的一部分需求，當(dāng)我們獲取到下載數(shù)據(jù)時(shí)，還需要將數(shù)據(jù)寫(xiě)入文件，而普通發(fā)File對(duì)象并不提供從指定位置寫(xiě)入數(shù)據(jù)的功能，這個(gè)時(shí)候，就需要使用到RandomAccessFile來(lái)實(shí)現(xiàn)從指定位置給文件寫(xiě)入數(shù)據(jù)的功能。

public void seek(long offset)

如下所示，便是從文件的的第100個(gè)byte后開(kāi)始寫(xiě)入數(shù)據(jù)。

raFile.seek(100);

而開(kāi)始寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí)還需要用到RandomAccessFile里面的另外一個(gè)方法

public void write(byte[] buffer, int byteOffset, int byteCount)

該方法的使用和OutputStream的write的使用一模一樣…

以上便是斷點(diǎn)續(xù)傳的原理。

多線程斷點(diǎn)續(xù)傳

而多線程斷點(diǎn)續(xù)傳便是在單線程的斷點(diǎn)續(xù)傳上延伸的，而多線程斷點(diǎn)續(xù)傳是把整個(gè)文件分割成幾個(gè)部分，每個(gè)部分由一條線程執(zhí)行下載，而每一條下載線程都要實(shí)現(xiàn)斷點(diǎn)續(xù)傳功能。
為了實(shí)現(xiàn)文件分割功能，我們需要使用到HttpURLconnection的另外一個(gè)方法：

public int getContentLength()

當(dāng)請(qǐng)求成功時(shí)，可以通過(guò)該方法獲取到文件的總長(zhǎng)度。

每一條線程下載大小 = fileLength / THREAD_NUM

如下圖所示，描述的便是多線程的下載模型：

在多線程斷點(diǎn)續(xù)傳下載中，有一點(diǎn)需要特別注意：

由于文件是分成多個(gè)部分是被不同的線程的同時(shí)下載的，這就需要，每一條線程都分別需要有一個(gè)斷點(diǎn)記錄，和一個(gè)線程完成狀態(tài)的記錄；

如下圖所示：

只有所有線程的下載狀態(tài)都處于完成狀態(tài)時(shí)，才能表示文件已經(jīng)下載完成。
實(shí)現(xiàn)記錄的方法多種多樣，我這里采用的是JDK自帶的Properties類(lèi)來(lái)記錄下載參數(shù)。

斷點(diǎn)續(xù)傳結(jié)構(gòu)

通過(guò)原理的了解，便可以很快的設(shè)計(jì)出斷點(diǎn)續(xù)傳工具類(lèi)的基本結(jié)構(gòu)圖

IDownloadListener.java

  package com.arialyy.frame.http.inf;
  import java.net.HttpURLConnection;

  /** 
   * 在這里面編寫(xiě)你的業(yè)務(wù)邏輯
   */
  public interface IDownloadListener {
    /**
     * 取消下載
     */
    public void onCancel();

    /**
     * 下載失敗
     */
    public void onFail();

    /**
     * 下載預(yù)處理,可通過(guò)HttpURLConnection獲取文件長(zhǎng)度
     */
    public void onPreDownload(HttpURLConnection connection);

    /**
     * 下載監(jiān)聽(tīng)
     */
    public void onProgress(long currentLocation);

    /**
     * 單一線程的結(jié)束位置
     */
    public void onChildComplete(long finishLocation);

    /**
     * 開(kāi)始
     */
    public void onStart(long startLocation);

    /**
     * 子程恢復(fù)下載的位置
     */
    public void onChildResume(long resumeLocation);

    /**
     * 恢復(fù)位置
     */
    public void onResume(long resumeLocation);

    /**
     * 停止
     */
    public void onStop(long stopLocation);

    /**
     * 下載完成
     */
    public void onComplete();
  }

該類(lèi)是下載監(jiān)聽(tīng)接口

DownloadListener.java

import java.net.HttpURLConnection;

/**
 * 下載監(jiān)聽(tīng)
 */
public class DownloadListener implements IDownloadListener {

  @Override
  public void onResume(long resumeLocation) {

  }

  @Override
  public void onCancel() {

  }

  @Override
  public void onFail() {

  }

  @Override
  public void onPreDownload(HttpURLConnection connection) {

  }

  @Override
  public void onProgress(long currentLocation) {

  }

  @Override
  public void onChildComplete(long finishLocation) {

  }

  @Override
  public void onStart(long startLocation) {

  }

  @Override
  public void onChildResume(long resumeLocation) {

  }

  @Override
  public void onStop(long stopLocation) {

  }

  @Override
  public void onComplete() {

  }
}

下載參數(shù)實(shí)體

 /**
   * 子線程下載信息類(lèi)
   */
  private class DownloadEntity {
    //文件總長(zhǎng)度
    long fileSize;
    //下載鏈接
    String downloadUrl;
    //線程Id
    int threadId;
    //起始下載位置
    long startLocation;
    //結(jié)束下載的文章
    long endLocation;
    //下載文件
    File tempFile;
    Context context;

    public DownloadEntity(Context context, long fileSize, String downloadUrl, File file, int threadId, long startLocation, long endLocation) {
      this.fileSize = fileSize;
      this.downloadUrl = downloadUrl;
      this.tempFile = file;
      this.threadId = threadId;
      this.startLocation = startLocation;
      this.endLocation = endLocation;
      this.context = context;
    }
  }

該類(lèi)是下載信息配置類(lèi)，每一條子線程的下載都需要一個(gè)下載實(shí)體來(lái)配置下載信息。

下載任務(wù)線程

  /**
   * 多線程下載任務(wù)類(lèi)
   */
  private class DownLoadTask implements Runnable {
    private static final String TAG = "DownLoadTask";
    private DownloadEntity dEntity;
    private String configFPath;

    public DownLoadTask(DownloadEntity downloadInfo) {
      this.dEntity = downloadInfo;
      configFPath = dEntity.context.getFilesDir().getPath() + "/temp/" + dEntity.tempFile.getName() + ".properties";
    }

    @Override
    public void run() {
      try {
        L.d(TAG, "線程_" + dEntity.threadId + "_正在下載【" + "開(kāi)始位置 : " + dEntity.startLocation + "，結(jié)束位置：" + dEntity.endLocation + "】");
        URL url = new URL(dEntity.downloadUrl);
        HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) url.openConnection();
        //在頭里面請(qǐng)求下載開(kāi)始位置和結(jié)束位置
        conn.setRequestProperty("Range", "bytes=" + dEntity.startLocation + "-" + dEntity.endLocation);
        conn.setRequestMethod("GET");
        conn.setRequestProperty("Charset", "UTF-8");
        conn.setConnectTimeout(TIME_OUT);
        conn.setRequestProperty("User-Agent", "Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 8.0; Windows NT 5.2; Trident/4.0; .NET CLR 1.1.4322; .NET CLR 2.0.50727; .NET CLR 3.0.04506.30; .NET CLR 3.0.4506.2152; .NET CLR 3.5.30729)");
        conn.setRequestProperty("Accept", "image/gif, image/jpeg, image/pjpeg, image/pjpeg, application/x-shockwave-flash, application/xaml+xml, application/vnd.ms-xpsdocument, application/x-ms-xbap, application/x-ms-application, application/vnd.ms-excel, application/vnd.ms-powerpoint, application/msword, */*");
        conn.setReadTimeout(2000); //設(shè)置讀取流的等待時(shí)間,必須設(shè)置該參數(shù)
        InputStream is = conn.getInputStream();
        //創(chuàng)建可設(shè)置位置的文件
        RandomAccessFile file = new RandomAccessFile(dEntity.tempFile, "rwd");
        //設(shè)置每條線程寫(xiě)入文件的位置
        file.seek(dEntity.startLocation);
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        //當(dāng)前子線程的下載位置
        long currentLocation = dEntity.startLocation;
        while ((len = is.read(buffer)) != -1) {
          if (isCancel) {
            L.d(TAG, "++++++++++ thread_" + dEntity.threadId + "_cancel ++++++++++");
            break;
          }

          if (isStop) {
            break;
          }

          //把下載數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)寫(xiě)入文件
          file.write(buffer, 0, len);
          synchronized (DownLoadUtil.this) {
            mCurrentLocation += len;
            mListener.onProgress(mCurrentLocation);
          }
          currentLocation += len;
        }
        file.close();
        is.close();

        if (isCancel) {
          synchronized (DownLoadUtil.this) {
            mCancelNum++;
            if (mCancelNum == THREAD_NUM) {
              File configFile = new File(configFPath);
              if (configFile.exists()) {
                configFile.delete();
              }

              if (dEntity.tempFile.exists()) {
                dEntity.tempFile.delete();
              }
              L.d(TAG, "++++++++++++++++ onCancel +++++++++++++++++");
              isDownloading = false;
              mListener.onCancel();
              System.gc();
            }
          }
          return;
        }

        //停止?fàn)顟B(tài)不需要?jiǎng)h除記錄文件
        if (isStop) {
          synchronized (DownLoadUtil.this) {
            mStopNum++;
            String location = String.valueOf(currentLocation);
            L.i(TAG, "thread_" + dEntity.threadId + "_stop, stop location ==> " + currentLocation);
            writeConfig(dEntity.tempFile.getName() + "_record_" + dEntity.threadId, location);
            if (mStopNum == THREAD_NUM) {
              L.d(TAG, "++++++++++++++++ onStop +++++++++++++++++");
              isDownloading = false;
              mListener.onStop(mCurrentLocation);
              System.gc();
            }
          }
          return;
        }

        L.i(TAG, "線程【" + dEntity.threadId + "】下載完畢");
        writeConfig(dEntity.tempFile.getName() + "_state_" + dEntity.threadId, 1 + "");
        mListener.onChildComplete(dEntity.endLocation);
        mCompleteThreadNum++;
        if (mCompleteThreadNum == THREAD_NUM) {
          File configFile = new File(configFPath);
          if (configFile.exists()) {
            configFile.delete();
          }
          mListener.onComplete();
          isDownloading = false;
          System.gc();
        }
      } catch (MalformedURLException e) {
        e.printStackTrace();
        isDownloading = false;
        mListener.onFail();
      } catch (IOException e) {
        FL.e(this, "下載失敗【" + dEntity.downloadUrl + "】" + FL.getPrintException(e));
        isDownloading = false;
        mListener.onFail();
      } catch (Exception e) {
        FL.e(this, "獲取流失敗" + FL.getPrintException(e));
        isDownloading = false;
        mListener.onFail();
      }
    }

這個(gè)是每條下載子線程的下載任務(wù)類(lèi)，子線程通過(guò)下載實(shí)體對(duì)每一條線程進(jìn)行下載配置，由于在多斷點(diǎn)續(xù)傳的概念里，停止表示的是暫停狀態(tài)，而恢復(fù)表示的是線程從記錄的斷點(diǎn)重新進(jìn)行下載，所以，線程處于停止?fàn)顟B(tài)時(shí)是不能刪除記錄文件的。

下載入口

  /**
   * 多線程斷點(diǎn)續(xù)傳下載文件，暫停和繼續(xù)
   *
   * @param context     必須添加該參數(shù)，不能使用全局變量的context
   * @param downloadUrl   下載路徑
   * @param filePath     保存路徑
   * @param downloadListener 下載進(jìn)度監(jiān)聽(tīng) {@link DownloadListener}
   */
  public void download(final Context context, @NonNull final String downloadUrl, @NonNull final String filePath,
             @NonNull final DownloadListener downloadListener) {
    isDownloading = true;
    mCurrentLocation = 0;
    isStop = false;
    isCancel = false;
    mCancelNum = 0;
    mStopNum = 0;
    final File dFile = new File(filePath);
    //讀取已完成的線程數(shù)
    final File configFile = new File(context.getFilesDir().getPath() + "/temp/" + dFile.getName() + ".properties");
    try {
      if (!configFile.exists()) { //記錄文件被刪除，則重新下載
        newTask = true;
        FileUtil.createFile(configFile.getPath());
      } else {
        newTask = false;
      }
    } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
      mListener.onFail();
      return;
    }
    newTask = !dFile.exists();
    new Thread(new Runnable() {
      @Override
      public void run() {
        try {
          mListener = downloadListener;
          URL url = new URL(downloadUrl);
          HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) url.openConnection();
          conn.setRequestMethod("GET");
          conn.setRequestProperty("Charset", "UTF-8");
          conn.setConnectTimeout(TIME_OUT);
          conn.setRequestProperty("User-Agent", "Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 8.0; Windows NT 5.2; Trident/4.0; .NET CLR 1.1.4322; .NET CLR 2.0.50727; .NET CLR 3.0.04506.30; .NET CLR 3.0.4506.2152; .NET CLR 3.5.30729)");
          conn.setRequestProperty("Accept", "image/gif, image/jpeg, image/pjpeg, image/pjpeg, application/x-shockwave-flash, application/xaml+xml, application/vnd.ms-xpsdocument, application/x-ms-xbap, application/x-ms-application, application/vnd.ms-excel, application/vnd.ms-powerpoint, application/msword, */*");
          conn.connect();
          int len = conn.getContentLength();
          if (len < 0) { //網(wǎng)絡(luò)被劫持時(shí)會(huì)出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題
            mListener.onFail();
            return;
          }
          int code = conn.getResponseCode();
          if (code == 200) {
            int fileLength = conn.getContentLength();
            //必須建一個(gè)文件
            FileUtil.createFile(filePath);
            RandomAccessFile file = new RandomAccessFile(filePath, "rwd");
            //設(shè)置文件長(zhǎng)度
            file.setLength(fileLength);
            mListener.onPreDownload(conn);
            //分配每條線程的下載區(qū)間
            Properties pro = null;
            pro = Util.loadConfig(configFile);
            int blockSize = fileLength / THREAD_NUM;
            SparseArray<Thread> tasks = new SparseArray<>();
            for (int i = 0; i < THREAD_NUM; i++) {
              long startL = i * blockSize, endL = (i + 1) * blockSize;
              Object state = pro.getProperty(dFile.getName() + "_state_" + i);
              if (state != null && Integer.parseInt(state + "") == 1) { //該線程已經(jīng)完成
                mCurrentLocation += endL - startL;
                L.d(TAG, "++++++++++ 線程_" + i + "_已經(jīng)下載完成 ++++++++++");
                mCompleteThreadNum++;
                if (mCompleteThreadNum == THREAD_NUM) {
                  if (configFile.exists()) {
                    configFile.delete();
                  }
                  mListener.onComplete();
                  isDownloading = false;
                  System.gc();
                  return;
                }
                continue;
              }
              //分配下載位置
              Object record = pro.getProperty(dFile.getName() + "_record_" + i);
              if (!newTask && record != null && Long.parseLong(record + "") > 0) {    //如果有記錄，則恢復(fù)下載
                Long r = Long.parseLong(record + "");
                mCurrentLocation += r - startL;
                L.d(TAG, "++++++++++ 線程_" + i + "_恢復(fù)下載 ++++++++++");
                mListener.onChildResume(r);
                startL = r;
              }
              if (i == (THREAD_NUM - 1)) {
                endL = fileLength;//如果整個(gè)文件的大小不為線程個(gè)數(shù)的整數(shù)倍，則最后一個(gè)線程的結(jié)束位置即為文件的總長(zhǎng)度
              }
              DownloadEntity entity = new DownloadEntity(context, fileLength, downloadUrl, dFile, i, startL, endL);
              DownLoadTask task = new DownLoadTask(entity);
              tasks.put(i, new Thread(task));
            }
            if (mCurrentLocation > 0) {
              mListener.onResume(mCurrentLocation);
            } else {
              mListener.onStart(mCurrentLocation);
            }
            for (int i = 0, count = tasks.size(); i < count; i++) {
              Thread task = tasks.get(i);
              if (task != null) {
                task.start();
              }
            }
          } else {
            FL.e(TAG, "下載失敗，返回碼：" + code);
            isDownloading = false;
            System.gc();
            mListener.onFail();
          }
        } catch (IOException e) {
          FL.e(this, "下載失敗【downloadUrl:" + downloadUrl + "】\n【filePath:" + filePath + "】" + FL.getPrintException(e));
          isDownloading = false;
          mListener.onFail();
        }
      }
    }).start();
  }

其實(shí)也沒(méi)啥好說(shuō)的，注釋已經(jīng)很完整了，需要注意兩點(diǎn)
1、恢復(fù)下載時(shí)：已下載的文件大小 = 該線程的上一次斷點(diǎn)的位置 - 該線程起始下載位置；
2、為了保證下載文件的完整性，只要記錄文件不存在就需要重新進(jìn)行下載；

看完上述內(nèi)容，你們掌握怎么在Android中利用多線程實(shí)現(xiàn)一個(gè)斷點(diǎn)續(xù)傳下載功能的方法了嗎？如果還想學(xué)到更多技能或想了解更多相關(guān)內(nèi)容，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道，感謝各位的閱讀！