1. 基本原理，每條線程從文件不同的位置開始下載，最后合并出完整的數(shù)據(jù)。?

2. 使用多線程下載的好處?
??? 下載速度快。為什么呢？很好理解，以往我是一條線程在服務(wù)器上下載。也就是說(shuō)，對(duì)應(yīng)在服務(wù)器上，有一個(gè)我的下載線程存在。?
??? 這時(shí)候肯定不只我一個(gè)人在下載，服務(wù)器上肯定同時(shí)存在多條下載線程，在下載服務(wù)器資源。對(duì)于 CPU 來(lái)說(shuō)，不可能實(shí)現(xiàn)并發(fā)執(zhí)行。?
??? CPU 會(huì)公平的為這些線程劃分時(shí)間片，輪流執(zhí)行，a線程十毫秒 , b線程十毫秒...?
??? 假設(shè)運(yùn)用了本文這種手法，意味著我的下載應(yīng)用，可以同時(shí)使用服務(wù)器端的任意多條線程同時(shí)下載(理論上).?
??? 假設(shè)這個(gè)線程數(shù)目是 50 條，本應(yīng)用就將更多的得到服務(wù)器 CPU 的照顧超過(guò) 50 倍.?
??? 但是總歸會(huì)受本地網(wǎng)絡(luò)速度的限制。?

3. 每條線程要負(fù)責(zé)下載的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度可以用 “下載數(shù)據(jù)的總長(zhǎng)度” 除以 “參與下載的線程總數(shù)” 來(lái)計(jì)算。但是要考慮到不能整除的情況。?
??? 假設(shè)有 5 條線程參與下載，那么計(jì)算公式應(yīng)該為 ：?
??????????? int block = 數(shù)據(jù)總長(zhǎng)度%線程數(shù) == 0? 10/3 : 10/3+1; (不能整除，則加一)?

4. 和數(shù)據(jù)庫(kù)分頁(yè)查詢類型。每條線程需要知道自己從數(shù)據(jù)的什么位置開始下載，下載到什么位置為止。?
?? 首先，為每一個(gè)線程配備一個(gè) id , id 從零開始,為 0 1 2 3...?
?? 開始位置：線程 id 乘以每條線程負(fù)責(zé)下載的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度.?
?? 結(jié)束位置：下一個(gè)線程開始位置的前一個(gè)位置。?
?? 如：?
????? int startPosition =? 線程id * 每條線程下載的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度?
????? int endPosition = (線程id + 1) * 每條線程下載的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 -1;?
????????
5. HTTP 協(xié)議的 Range 頭可以指定從文件的什么位置開始下載，下載到什么位置結(jié)束。單位為 1byte?
?? Range:bytes=2097152-4194304 表示從文件的 2M 的位置開始下載，下載到 4M 處結(jié)束?
?? 假如 Range 指定要讀取到 文件的 5104389 的字節(jié)數(shù)位置，但是下載的文件本身只有 4104389 個(gè)長(zhǎng)度。那么下載操作自動(dòng)會(huì)在 4104389 處停止。?
?? 因此不會(huì)下載到多余的無(wú)效數(shù)據(jù).?

6. 另一個(gè)難題是如何按順序?qū)?shù)據(jù)寫往本地文件。因?yàn)?#xff0c;線程是同步執(zhí)行的，它們同時(shí)在往本地目標(biāo)文件寫入數(shù)據(jù)。
?? 而線程于線程之間寫入的數(shù)據(jù)并沒(méi)有按照下載數(shù)據(jù)本身的順序。若按照普通的 OutputStream 的寫入方式，最后的本地下載文件將失真。?
?? 于是我們將用到下面這個(gè)類：?
???? java.io.RandomAccessFile?
???? 因?yàn)榇祟愅瑫r(shí)實(shí)現(xiàn)了 DataOutput 和 DataInput 的方法。使他們同時(shí)具有寫入和讀取功能。?
???? 這個(gè)類仿佛存在一個(gè)類似文件指針的東西，可以隨意執(zhí)行文件的任意一個(gè)位置開始讀寫.?
???? 因此此類的實(shí)例支持對(duì)隨機(jī)訪問(wèn)文件的讀取和寫入.?
?????
???? 例如：?
???????

Java代碼??

File?file?=?new?File("1.txt");??

????????RandomAccessFile?accessFile?=?new?RandomAccessFile(file,"rwd");??

????????accessFile.setLength(1024);??

????
??? 雖然，執(zhí)行完這段代碼后，我們還沒(méi)有向目標(biāo)文件 "1.txt" 寫入任何數(shù)據(jù)。但是如果此時(shí)查看其大小，已經(jīng)為 1kb 了。這是我們自己設(shè)置的大小。?
??? 這個(gè)操作類似于向這個(gè)文件存儲(chǔ)了一個(gè)大型的 byte 數(shù)組。這個(gè)數(shù)組將這個(gè)文件撐到指定大小。等待被填滿。?
??? 既然是這樣，好處就在于，我們可以通過(guò) “索引” 隨機(jī)訪問(wèn)此文件系統(tǒng)的某個(gè)部分。?
??? 例如，可能這個(gè)文件大小為 500?
??? 那么，我的業(yè)務(wù)需求可能需要第一次 從 300 位置開始寫數(shù)據(jù)，寫到 350 為止。?
??? 第二次，我又從 50 開始寫數(shù)據(jù)，寫到 100 為止。?
??? 總之，我不是 “一次性” 的 “按順序” 的將這個(gè)文件寫完。?
??? 那么，RandomAccessFile 可以支持這種操作。?
?????
???? API?
????? void setLength(long newLength)?
????????? Sets the length of this file. (設(shè)置文件的預(yù)計(jì)大小)?
????? void seek(long pos)?
????????? Sets the file-pointer offset, measured from the beginning of this file, at which the next read or write occurs.?
????????? 假設(shè)為這個(gè)方法傳入 1028 這個(gè)參數(shù)，表示，將從文件的 1028 位置開始寫入。?
????? void write(byte[] b, int off, int len)?
????????? Writes len bytes from the specified byte array starting at offset off to this file.?
????? write(byte[] b)?
????????? Writes b.length bytes from the specified byte array to this file, starting at the current file pointer.?
????? void writeUTF(String str)?
????????? Writes a string to the file using modified UTF-8 encoding in a machine-independent manner.?
?????? String readLine()?
????????? Reads the next line of text from this file.?

????? 實(shí)驗(yàn)代碼：?
?????

Java代碼??

public?static?void?main(String[]?args)?throws?Exception?{??

??

?File?file?=?new?File("1.txt");???

??

RandomAccessFile?accessFile?=?new?RandomAccessFile(file,"rwd");??

??

?/*?設(shè)置文件為?3?個(gè)字節(jié)大小?*/??

??

?accessFile.setLength(3);??

??

?/*?向第二個(gè)位置寫入?'2'?*/??

??

?accessFile.seek(1);??

??

?accessFile.write("2".getBytes());??

??

?/*?向第一個(gè)位置寫入?'1'?*/???

??

accessFile.seek(0);?accessFile.write("1".getBytes());???

??

/*?向第三個(gè)位置寫入?'3'?*/??

??

?accessFile.seek(2);???

??

accessFile.write("3".getBytes());?accessFile.close();???

??

//?期待文件的內(nèi)容為?：123??

??

?}???

????
??? 以上實(shí)驗(yàn)成功，雖然我們寫入字符串的順序?yàn)?"2"、"1"、"3"，但是因?yàn)樵O(shè)置了文件偏移量的關(guān)系，文件最終保存的數(shù)據(jù)為 : 123?
??? 另一個(gè)疑問(wèn)，寫完這三個(gè)數(shù)據(jù)，文件的大小已經(jīng)為 3 個(gè)字節(jié)大小了。已經(jīng)撐滿了寫入的數(shù)據(jù)，那么我們繼續(xù)往里面放數(shù)據(jù)會(huì)有什么效果？?
????
??? /* 向超出大小的第四個(gè)字節(jié)位置寫入數(shù)據(jù) */?
??? accessFile.seek(3);?
??? accessFile.write("400".getBytes());?
????
??? 以上代碼無(wú)論 seek 方法指定的文件指針偏移量以及存入的數(shù)據(jù)，都已經(jīng)超出了最開始為文件設(shè)定的 3 個(gè)字節(jié)的大小。?
??? 按照我的猜測(cè)，至少 “accessFile.seek(3)” 位置會(huì)拋出 "ArrayIndexOutOfBoundsException" 異常，表示下標(biāo)越界。?
??? 而，單獨(dú)執(zhí)行 "accessFile.write("400".getBytes())" 應(yīng)該可以成功。因?yàn)檫@個(gè)需求屬于合理的，應(yīng)該有執(zhí)行它的機(jī)制。?
??? 實(shí)驗(yàn)結(jié)果是兩句代碼都是成功的。貌似是說(shuō)明，文件隱含的大型的字節(jié)數(shù)組，可以自動(dòng)撐大。?
????
??? 但是要注意的問(wèn)題是，必須要保證所設(shè)定的文件大小的每一個(gè)位置都具有合法的數(shù)據(jù)，至少不能為空。?
??? 例如:?
??????? /* 向第三個(gè)位置寫入 '3'? */?
??????? accessFile.seek(2);?
??????? accessFile.write("3".getBytes());?
????????
??????? accessFile.seek(5);?
??????? accessFile.write("400".getBytes());?
??? 那么結(jié)合之前的代碼，最后的結(jié)果為：?
??????? 123口口400?
??? 在空白的兩個(gè)位置處出現(xiàn)了亂碼。這是理所應(yīng)當(dāng)?shù)摹?
????
??? 另外，假設(shè)我們?yōu)槲募付艘话賯€(gè)長(zhǎng)度：?
??????? accessFile.setLength(100);?
??? 而，實(shí)際上，我們只為其前五個(gè)位置設(shè)置了值。那么理所當(dāng)然的是，文件保存的數(shù)據(jù)，最后會(huì)綴上 95 個(gè)亂碼。?
????
7. 準(zhǔn)備工作應(yīng)該十分充分了。接下來(lái)上代碼。?


???

Java代碼??

import?java.io.File;????

import?java.io.IOException;????

import?java.io.InputStream;????

import?java.io.RandomAccessFile;????

import?java.net.HttpURLConnection;????

import?java.net.URL;????

/**??

?*?多線程方式文件下載??

?*/????

public?class?MulThreadDownload?{????

????/*?下載的URL?*/????

????private?URL?downloadUrl;????

????/*?用于保存的本地文件?*/????

????private?File?localFile;????

????/*?沒(méi)條線程下載的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度?*/????

????private?int?block;????

????public?static?void?main(String[]?args)?{????

????????/*?可以為網(wǎng)絡(luò)上任意合法下載地址?*/????

????????String?downPath?=?"http://192.168.1.102:8080/myvideoweb/down.avi";????

????????MulThreadDownload?threadDownload?=?new?MulThreadDownload();????

????????/*?開?10?條線程下載下載?*/????

????????try?{????

????????????threadDownload.download(downPath,?10);????

????????}?catch?(Exception?e)?{????

????????????e.printStackTrace();????

????????}????

????}????

????/**??

?????*?多線程文件下載??

?????*???

?????*?@param?path?下載地址??

?????*?@param?threadCount?線程數(shù)??

?????*/????

????public?void?download(String?path,?int?threadCount)?throws?Exception?{????

????????downloadUrl?=?new?URL(path);????

????????HttpURLConnection?conn?=?(HttpURLConnection)?downloadUrl????

????????????????.openConnection();????

????????/*?設(shè)置?GET?請(qǐng)求方式?*/????

????????conn.setRequestMethod("GET");????

????????/*?設(shè)置響應(yīng)時(shí)間超時(shí)為?5?秒?*/????

????????conn.setConnectTimeout(5?*?1000);????

????????/*?獲取本地文件名?*/????

????????String?filename?=?parseFilename(path);????

????????/*?獲取下載文件的總大小?*/????

????????int?dataLen?=?conn.getContentLength();????

????????if?(dataLen?<?0)?{????

????????????System.out.println("獲取數(shù)據(jù)失敗");????

????????????return;????

????????}????

????????/*?創(chuàng)建本地目標(biāo)文件，并設(shè)置其大小為準(zhǔn)備下載文件的總大小?*/????

????????localFile?=?new?File(filename);????

????????RandomAccessFile?accessFile?=?new?RandomAccessFile(localFile,?"rwd");????

????????/*?這時(shí)候，其實(shí)本地目錄下，已經(jīng)創(chuàng)建好了一個(gè)大小為下載文件的總大小的文件?*/????

????????accessFile.setLength(dataLen);????

????????accessFile.close();????

????????/*?計(jì)算每條線程要下載的數(shù)據(jù)大小?*/????

????????block?=?dataLen?%?threadCount?==?0???dataLen?/?threadCount?:?dataLen?/?threadCount?+?1;????

????????/*?啟動(dòng)線程下載文件?*/????

????????for?(int?i?=?0;?i?<?threadCount;?i++)?{????

????????????new?DownloadThread(i).start();????

????????}????

????}????

????/**??

?????*?解析文件??

?????*/????

????private?String?parseFilename(String?path)?{????

????????return?path.substring(path.lastIndexOf("/")?+?1);????

????}????

????/**??

?????*?內(nèi)部類：?文件下載線程類??

?????*/????

????private?final?class?DownloadThread?extends?Thread?{????

????????/*?線程?id?*/????

????????private?int?threadid;????

????????/*?開始下載的位置?*/????

????????private?int?startPosition;????

????????/*?結(jié)束下載的位置?*/????

????????private?int?endPosition;????

????????/**??

?????????*?新建一個(gè)下載線程??

?????????*?@param?threadid?線程?id??

?????????*/????

????????public?DownloadThread(int?threadid)?{????

????????????this.threadid?=?threadid;????

????????????startPosition?=?threadid?*?block;????

????????????endPosition?=?(threadid?+?1)?*?block?-?1;????

????????}????

????????@Override????

????????public?void?run()?{????

????????????System.out.println("線程?'"?+?threadid?+?"'啟動(dòng)下載..");????

????????????????

????????????RandomAccessFile?accessFile?=?null;????

????????????try?{????

????????????????/*?設(shè)置從本地文件的什么位置開始寫入數(shù)據(jù)?,"rwd"?表示對(duì)文件具有讀寫刪權(quán)限?*/????

????????????????accessFile?=?new?RandomAccessFile(localFile,?"rwd");????

????????????????accessFile.seek(startPosition);????

????????????????HttpURLConnection?conn?=?(HttpURLConnection)?downloadUrl.openConnection();????

????????????????conn.setRequestMethod("GET");????

????????????????conn.setReadTimeout(5?*?1000);????

????????????????/*?為?HTTP?設(shè)置?Range?屬性，可以指定服務(wù)器返回?cái)?shù)據(jù)的范圍?*/????

????????????????conn.setRequestProperty("Range",?"bytes="?+?startPosition?+?"-"????

????????????????????????+?endPosition);????

????????????????/*?將數(shù)據(jù)寫往本地文件?*/????

????????????????writeTo(accessFile,?conn);????

????????????????????

????????????????System.out.println("線程?'"?+?threadid?+?"'完成下載");????

????????????}?catch?(IOException?e)?{????

????????????????e.printStackTrace();????

????????????}?finally?{????

????????????????try?{????

????????????????????if(accessFile?!=?null)?{????

????????????????????????accessFile.close();????

????????????????????}????

?????????????????}?catch?(IOException?ex)?{????

?????????????????????ex.printStackTrace();????

?????????????????}????

????????????}????

????????}????

????????/**??

?????????*?將下載數(shù)據(jù)寫往本地文件??

?????????*/????

????????private?void?writeTo(RandomAccessFile?accessFile,????

????????????????HttpURLConnection?conn){????

????????????InputStream?is?=?null;????

????????????try?{????

????????????????is?=?conn.getInputStream();????

????????????????byte[]?buffer?=?new?byte[1024];????

????????????????int?len?=?-1;????

????????????????while?((len?=?is.read(buffer))?!=?-1)?{????

????????????????????accessFile.write(buffer,?0,?len);????

????????????????}????

????????????}?catch?(IOException?e)?{????

????????????????e.printStackTrace();????

????????????}?finally?{????

????????????????try?{????

????????????????????if(is?!=?null)?{????

????????????????????????is.close();????

????????????????????}?????

????????????????}?catch?(Exception?ex)?{????

????????????????????ex.printStackTrace();????

????????????????}????

????????????}????

????????}????

????}????

} ? ?

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的通过HTTP协议实现多线程下载的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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