[JAVA]多线程断点下载

什么是多线程下载

举例： 一个装有水的水桶（要下载的资源），出水口（下载线程），出水口越多，水流的越快。即多个线程同时去下载一个文件，效率更高。

需求分析

1. 对下载资源分块（对应下载线程的个数）

每一块下载资源的大小对应为：block_size = total_size / threadCount
如总大小为10，下载线程有三个，则每块大小为3，每个线程需要下载的资源位置为：1-3，4-6，7-10

2. http请求属性设置从指定位置下载资源

要保证每个线程从资源的指定的位置下载的话，可以通过设置http请求的Range关键字：setRequestProperty("Range", "bytes=startSize-endSize")

3. 在硬盘预先创建一个和下载资源相同大小的文件

不仅下载要从指定位置开始下，写入文件同样也要从文件的指定位置写入，这一功能可以通过 RandomAcessFile 实现：
randomAccessFile.setLength(long size) 设置文件大小
randomAccessFile.seek(long pos)

4. 实时记录每个线程下载的进度

为了保证中断下次能继续下载，需要实时记录下每个线程正在写入文件的位置，保证下次能继续从这个位置下载并写入。

关键代码

• 对资源分块、预先创建同资源大小文件

//建立连接，获取资源大小
HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection)
new URL(address).openConnection();
//····设置http请求的其他属性
//创建同资源大小文件
long total_size = conn.getContentLength()//下载资源大小
RandomAccessFile randomAccessFile = new RandomAccessFile(file, "rw");
randomAccessFile.setLength(total_size);
//资源分块
long block_size = total_size / threadCount;
for(int i = 1 ; i <= threadCount  ; i++) {
       long startSize = (i - 1) * block_size; //不是从1开始，见下注
       long endSize = i * block_size - 1;
       if(i == threadCount){
       endSize = size-1;
}

注：因为http请求资源是从0开始计算的，请求的总产总长度实际是0-total_size-1，所以上面startSize，endSize的计算是那样。

• 设置http请求指定资源位置、文件写入指定资源位置

//startSize表示下载的起始位置，endSize表示下载的终止位置
conn.setRequestProperty("Range", "bytes=" + startSize + "-" + endSize);
//设置文件的写入位置
RandomAccessFile randomAccessFile = new RandomAccessFile(file, "rw");
randomAccessFile.seek(startSize);//表示从startSize处写

• 记录断点，并在下次开始时读取

//创建和线程同名的文件，将每个线程下载的位置同步到这个文件中
File positionFile= new File("d:/" + threadId + ".txt");
public void writeToFile(File positionFile){
   byte[] bytes = new byte[1024]; //1024表示缓冲区的大小，可自行设置大小
   int len = 0;
   int total = 0;
   while( (len = is.read(bytes)) != -1 ){
       //为什么使用这个函数，见注
       RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(positionFile, "rwd");
       randomAccessFile.write(bytes, 0, len);
       total += len;
       raf.write(String.valueOf(total).getBytes());//记录当前下载到的位置
       raf.close();
   }
}
//如果有断点记录文件，则读取其中的值，并更改相应的http请求位置和写入文件位置
if(positionFile.exists() && positionFile.length() > 0){
     BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(positionFile));
     int position = Integer.parseInt(br.readLine());
     startSize += position; //startSize对应当前写成请求资源的起始位置，
     //也是写入预留文件的起始位置
}

注：RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(positionFile, "rwd"); 使用这个函数来进行同步下载位置是因为他会在每次数据更新时同步到物理磁盘上，保证中断时不会造成数据还为写入磁盘。