Java使用HttpUrlConnection实现多线程断点下载

 相信很多同学在面试的时候，经常会被面试官问到这么一个问题：请问如何实现断点下载，即在文件未下载完成时，保存进度，在下次继续下载。要实现这个功能其实并不难，只要使用一个临时文件记录当前的下载进度，然后在下次下载时，从临时文件记录的进度开始下载，从而实现功能。

当你实现以上功能之后，面试官可能又会问：那能不能实现多线程的断点下载？这个问题的话，其实如果你解决了第一个问题之后，就很容易解决这个问题了，无非就是将文件大小分成几块，在不同线程下载不同的块段。而这个例子就是解决了以上两个问题。

以下是解决思路：

1. 根据线程数，将文件大小分成不同的块段。
2. 根据URL生成文件名，同时生成下载路径。
3. 生成每一个块段的起始位置、结束位置。
4. 创建多个线程，在每个线程里面做一下操作5-7的操作。
5. 建立连接，从临时文件里面读取上次下载的起始位置，在请求头里面设置下载范围（起始位置，结束位置）。
6. 打开下载的文件，将光标移动到起始位置，并往里面写数据，每写一次，往临时文件里面记录文件位置。
7. 在文件下载完成后，将临时文件删除。

本文只是简单提供解释思路，代码优化空间很大，细节不需要纠结，网络框架的话换做其他也是可以的，HttpUrlConnection是Java提供的最基础的网络框架之一，弄懂了这个，其他的同理。

完整的类在Github上面：https://github.com/ryanlijianchang/ResumeBrokenDownloads

import java.io.BufferedInputStream;import java.io.File;import java.io.FileInputStream;import java.io.RandomAccessFile;import java.net.HttpURLConnection;import java.net.URL;public class ResumeDownload {public static final String DOWNLOAD_URL = "http://7xs0af.com1.z0.glb.clouddn.com/High-Wake.mp3";public static final String DOWNLOAD_PARENT_PATH = "D:\\test_resume_download\\hi";public static final int THREAD_COUNT = 3;public static void main(String[] args) {try {// 获取到下载地址的连接URL mUrl = new URL(DOWNLOAD_URL);HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) mUrl.openConnection();// 获取下载文件的大小int fileLen = conn.getContentLength();// 通过下载链接获取下载文件的文件名String filePathUrl = conn.getURL().getFile();String fileName = filePathUrl.substring(filePathUrl.lastIndexOf(File.separator) + 1);// 生成下载路径String fileDownloadPath = DOWNLOAD_PARENT_PATH + File.separator + fileName;// 判断父路径是否存在，不存在就生成File file = new File(fileDownloadPath);if (!file.getParentFile().exists()) {file.getParentFile().mkdirs();}// 关闭连接conn.disconnect();/** * 以下为多线程下载，主要原理就是将文件大小均分多块（根据线程数） 每一个线程从不同的起始位置，下载相等大小的文件 主要通过 * HttpUrlConnection里面设置Range参数，设置每一个线程下载的范围 * setRequestProperty("Range", "bytes=" + startPos + "-" + endPos); */int blockSize = fileLen / THREAD_COUNT;for (int threadId = 1; threadId <= THREAD_COUNT; threadId++) {// 获取每一个线程下载的起始位置和结束位置long startPos = (threadId - 1) * blockSize;long endPos = threadId * blockSize - 1;if (threadId == THREAD_COUNT) {endPos = fileLen;}// 然后通过再不同线程里面实现下载逻辑// 具体实现在DownloadThread这个Runnable里面new Thread(new DownLoadTask(threadId, startPos, endPos, fileDownloadPath, DOWNLOAD_URL)).start();}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}}/** * 具体下载逻辑 *  * @author Administrator * */class DownLoadTask implements Runnable {public static final String TEMP_NAME = "_tempfile";private int threadId; // 当前线程idprivate long startPos; // 下载的起始位置private long endPos; // 下载的结束位置private String fileDownloadPath; // 下载文件存放的文件位置private String downloadUrl; // 下载链接private String tempFilePath; // 记录进度的临时文件路径public DownLoadTask(int threadId, long startPos, long endPos, String fileDownloadPath, String downloadUrl) {super();this.threadId = threadId;this.startPos = startPos;this.endPos = endPos;this.fileDownloadPath = fileDownloadPath;this.downloadUrl = downloadUrl;this.tempFilePath = fileDownloadPath + TEMP_NAME + threadId;}@Overridepublic void run() {try {// 记录下载的开始时间long startTime = System.currentTimeMillis();URL mUrl = new URL(downloadUrl);// 为了实现断点下载，在重新下载时从缓存文件里面获取下载的起始位置if (getProgress(threadId) != 0) {startPos = getProgress(threadId);}System.out.println("线程" + threadId + "继续下载，开始位置：" + startPos + "结束位置是：" + endPos);// HttpUrlConnection的常规操作// 要实现断点下载的话，必须要设置mConnection.setRequestProperty("Range", "bytes=" +// startPos + "-" + endPos);HttpURLConnection mConnection = (HttpURLConnection) mUrl.openConnection();mConnection.setRequestMethod("POST");mConnection.setReadTimeout(5000);mConnection.setRequestProperty("Charset", "UTF-8");mConnection.setRequestProperty("Range", "bytes=" + startPos + "-" + endPos);mConnection.connect();// 如果下载路径不存在的话，则创建文件路径File file = new File(fileDownloadPath);if (!file.getParentFile().exists()) {file.getParentFile().mkdirs();}// 通过RandomAccessFile对要下载的文件进行读写RandomAccessFile downloadFile = new RandomAccessFile(fileDownloadPath, "rw");// 写的时候，将光标移到要下载的起始位置downloadFile.seek(startPos);BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(mConnection.getInputStream());int size = 0; // 获取缓存区存放的字节大小long len = 0; // 记录本次下载的大小，以便计算本次下载的起始位置移动到了哪里byte[] buf = new byte[1024];while ((size = bis.read(buf)) != -1) {// 累加len += size;// 然后将缓冲区的内容写到下载文件中downloadFile.write(buf, 0, size);// 然后将下载的起始位置移动到已经下载完的末尾，写到缓存文件里面去setProgress(threadId, startPos + len);}// 获取下载结束时间，输出long curTime = System.currentTimeMillis();System.out.println("线程" + threadId + "已经下载完成，耗时：" + (curTime - startTime) + "ms.");// 关闭流、文件和连接downloadFile.close();mConnection.disconnect();bis.close();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}/** * 从temp文件获取下载进度 *  * @param threadId * @return */private long getProgress(int threadId) {try {File markFile = new File(tempFilePath);if (!markFile.exists()) {return 0;}FileInputStream fis = new FileInputStream(markFile);BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis);byte[] buf = new byte[1024];String startPos = "";int len = -1;while ((len = bis.read(buf)) != -1) {startPos += new String(buf, 0, len);}// 不关闭流的话，不能删除文件fis.close();bis.close();return Long.parseLong(startPos);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}return 0;}/** * 在temp文件记录下载进度 *  * @param threadId * @param startPos */private void setProgress(int threadId, long startPos) {try {File markFile = new File(tempFilePath);if (!markFile.getParentFile().exists()) {markFile.getParentFile().mkdirs();}RandomAccessFile rr = new RandomAccessFile(markFile, "rw");// 存储下载标记的文件String strStartPos = String.valueOf(startPos);rr.write(strStartPos.getBytes(), 0, strStartPos.length());rr.close();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {// 当文件下载完成时，即开始位置和结束位置重合时，删除记录进度的缓存文件if (startPos >= endPos) {File markFile = new File(tempFilePath);if (markFile.exists()) {System.out.println("markFile delete");markFile.delete();}}}}}