用Java实现HTTP断点续传

用Java实现HTTP断点续传

(一)断点续传的原理

　　 其实断点续传的原理很简单，就是在Http的请求上和一般的下载有所不同而已。打个比方，浏览器请求服务器上的一个文时，所发出的请求如下：

　　 假设服务器域名为wwww.sjtu.edu.cn，文件名为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

　　 服务器收到请求后，按要求寻找请求的文件，提取文件的信息，然后返回给浏览器，返回信息如下：
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

　　 所谓断点续传，也就是要从文件已经下载的地方开始继续下载。所以在客户端浏览器传给
Web服务器的时候要多加一条信息--从哪里开始。

　　 下面是用自己编的一个"浏览器"来传递请求信息给Web服务器，要求从2000070字节开始。
GET /down.zip HTTP/1.0
User-Agent: NetFox
RANGE: bytes=2000070-
Accept: text/html, image/gif, image/jpeg, *; q=.2, */*; q=.2

　　 仔细看一下就会发现多了一行RANGE: bytes=2000070-；这一行的意思就是告诉服务器down.zip这个文件从2000070字节开始传，前面的字节不用传了。

　　 服务器收到这个请求以后，返回的信息如下：
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

　　 和前面服务器返回的信息比较一下，就会发现增加了一行：
Content-Range=bytes 2000070-106786027/106786028

　　 返回的代码也改为206了，而不再是200了。

　　 知道了以上原理，就可以进行断点续传的编程了。


(二)Java实现断点续传的关键几点

　　 (1)用什么方法实现提交RANGE: bytes=2000070-。
当然用最原始的Socket是肯定能完成的，不过那样太费事了，其实Java的net包中提供了这种功能。代码如下：
URL url = new URL(" http://www.sjtu.edu.cn/down.zip ";;);
HttpURLConnection httpConnection = (HttpURLConnection)url.openConnection

();
//设置User-Agent
httpConnection.setRequestProperty("User-Agent","NetFox");
//设置断点续传的开始位置
httpConnection.setRequestProperty("RANGE","bytes=2000070");
//获得输入流
InputStream input = httpConnection.getInputStream();

　　 从输入流中取出的字节流就是down.zip文件从2000070开始的字节流。大家看，其实断点续传用Java实现起来还是很简单的吧。接下来要做的事就是怎么保存获得的流到文件中去了。

　　 保存文件采用的方法

　　 我采用的是IO包中的RandAccessFile类。

　　 操作相当简单，假设从2000070处开始保存文件，代码如下：
RandomAccess oSavedFile = new RandomAccessFile("down.zip","rw");
long nPos = 2000070;
//定位文件指针到nPos位置
oSavedFile.seek(nPos);
byte[] b = new byte[1024];
int nRead;
//从输入流中读入字节流，然后写到文件中
while((nRead=input.read(b,0,1024)) > 0)
{
　 oSavedFile.write(b,0,nRead);
}

　　 接下来要做的就是整合成一个完整的程序了。包括一系列的线程控制等等。

　　 (三)断点续传内核的实现

　　 主要用了6个类，包括一个测试类：

　　 SiteFileFetch.java负责整个文件的抓取，控制内部线程(FileSplitterFetch类)。

　　 FileSplitterFetch.java负责部分文件的抓取。

　　 FileAccess.java负责文件的存储。

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

　　 Utility.java工具类，放一些简单的方法。

　　 TestMethod.java测试类。

下面是源程序：
/*
**SiteFileFetch.java
*/
package NetFox;
import java.io.*;
import java.net.*;

public class SiteFileFetch extends Thread {

SiteInfoBean siteInfoBean = null; //文件信息Bean
long[] nStartPos; //开始位置
long[] nEndPos; //结束位置
FileSplitterFetch[] fileSplitterFetch; //子线程对象
long nFileLength; //文件长度
boolean bFirst = true; //是否第一次取文件
boolean bStop = false; //停止标志
File tmpFile; //文件下载的临时信息
DataOutputStream output; //输出到文件的输出流

public SiteFileFetch(SiteInfoBean bean) throws IOException
{
　 siteInfoBean = bean;
　 //tmpFile = File.createTempFile ("zhong","1111",new File(bean.getSFilePath()));
　 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()
{
　 //获得文件长度
　 //分割文件
　 //实例FileSplitterFetch
　 //启动FileSplitterFetch线程
　 //等待子线程返回
　 try{
　　 if(bFirst)
　　 {
　　　 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
　　 {
　　　 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;
　　 }
　 }

　 //启动子线程
　 fileSplitterFetch = new FileSplitterFetch[nStartPos.length];
　 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();
　 }
　 // fileSplitterFetch[nPos.length-1] = new FileSplitterFetch(siteInfoBean.getSSiteURL(),
　 siteInfoBean.getSFilePath() + File.separator + siteInfoBean.getSFileName(),nPos[nPos.length-1],nFileLength,nPos.length-1);
　 // Utility.log("Thread " + (nPos.length-1) + " , nStartPos = " + nPos[nPos.length-1] + ", nEndPos = " + nFileLength);
　 // fileSplitterFetch[nPos.length-1].start();

　 //等待子线程结束
　 //int count = 0;
　 //是否结束while循环
　 boolean breakWhile = false;

　 while(!bStop)
　 {
　　 write_nPos();
　　 Utility.sleep(500);
　　 breakWhile = true;

　　 for(int i=0;i<nStartPos.length;i++)
　　 {
　　　 if(!fileSplitterFetch[i].bDownOver)
　　　 {
　　　　 breakWhile = false;
　　　　 break;
　　　 }
　　 }
　　 if(breakWhile)
　　　 break;

　　 //count++;
　　 //if(count>4)
　　 // siteStop();
　 }

　 System.err.println("文件下载结束！");
}
catch(Exception e){e.printStackTrace ();}
}

//获得文件长度
public long getFileSize()
{
　 int nFileLength = -1;
　 try{
　　 URL url = new URL(siteInfoBean.getSSiteURL());
　　 HttpURLConnection httpConnection = (HttpURLConnection)url.openConnection ();
　　 httpConnection.setRequestProperty("User-Agent","NetFox");

　　 int responseCode=httpConnection.getResponseCode();
　　 if(responseCode>=400)
　　 {
　　　 processErrorCode(responseCode);
　　　 return -2; //-2 represent access is error
　　 }

　　 String sHeader;

　　 for(int i=1;;i++)
　　 {
　　　 //DataInputStream in = new DataInputStream(httpConnection.getInputStream ());
　　　 //Utility.log(in.readLine());
　　　 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;
}

//保存下载信息（文件指针位置）
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(nPos[i]);
　　　 output.writeLong(fileSplitterFetch[i].nStartPos);
　　　 output.writeLong(fileSplitterFetch[i].nEndPos);
　　 }
　　 output.close();
　 }
　 catch(IOException e){e.printStackTrace ();}
　 catch(Exception e){e.printStackTrace ();}
}

//读取保存的下载信息（文件指针位置）
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);
}

//停止文件下载
public void siteStop()
{
　 bStop = true;
　 for(int i=0;i<nStartPos.length;i++)
　　 fileSplitterFetch[i].splitterStop();

}
}
/*
**FileSplitterFetch.java
*/
package NetFox;

import java.io.*;
import java.net.*;

public class FileSplitterFetch extends Thread {

　 String sURL; //File URL
　 long nStartPos; //File Snippet Start Position
　 long nEndPos; //File Snippet End Position
　 int nThreadID; //Thread´s ID
　 boolean bDownOver = false; //Downing is over
　 boolean bStop = false; //Stop identical
　 FileAccessI fileAccessI = null; //File Access interface

　 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;
　　 fileAccessI = new FileAccessI(sName,nStartPos);
　 }

public void run()
{
　 while(nStartPos < nEndPos && !bStop)
　 {
　　 try{
　　　 URL url = new URL(sURL);
　　　 HttpURLConnection httpConnection = (HttpURLConnection)url.openConnection ();
　　　 httpConnection.setRequestProperty("User-Agent","NetFox");
　　　 String sProperty = "bytes="+nStartPos+"-";
　　　 httpConnection.setRequestProperty("RANGE",sProperty);
　　　 Utility.log(sProperty);
　　　 InputStream input = httpConnection.getInputStream();
　　　 //logResponseHead(httpConnection);

　　　 byte[] b = new byte[1024];
　　　 int nRead;
　　　 while((nRead=input.read(b,0,1024)) > 0 && nStartPos < nEndPos && !bStop)
　　　 {
　　　　 nStartPos += fileAccessI.write(b,0,nRead);
　　　　 //if(nThreadID == 1)
　　　　 // Utility.log("nStartPos = " + nStartPos + ", nEndPos = " + nEndPos);
　　　 }

　　　 Utility.log("Thread " + nThreadID + " is over!");
　　　 bDownOver = true;
　　　 //nPos = fileAccessI.write (b,0,nRead);
　　 }
　　 catch(Exception e){e.printStackTrace ();}
　 }
}

//打印回应的头信息
public void logResponseHead(HttpURLConnection con)
{
　 for(int i=1;;i++)
　 {
　　 String header=con.getHeaderFieldKey(i);
　　 if(header!=null)
　　　 //responseHeaders.put(header,httpConnection.getHeaderField(header));
　　　 Utility.log(header+" : "+con.getHeaderField(header));
　　 else
　　　 break;
　 }
}

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

/*
**FileAccess.java
*/
package NetFox;
import java.io.*;

public class FileAccessI implements Serializable{

　 RandomAccessFile oSavedFile;
　 long nPos;

　 public FileAccessI() throws IOException
　 {
　　 this("",0);
　 }

　 public FileAccessI(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
*/
package NetFox;

public class SiteInfoBean {
　 private String sSiteURL; //Site´s URL
　 private String sFilePath; //Saved File´s Path
　 private String sFileName; //Saved File´s Name
　 private int nSplitter; //Count of Splited Downloading File

　 public SiteInfoBean()
　 {
　　 //default value of nSplitter is 5
　　 this("","","",5);
　 }

　 public SiteInfoBean(String sURL,String sPath,String sName,int nSpiltter)
　 {
　　 sSiteURL= sURL;
　　 sFilePath = sPath;
　　 sFileName = sName;
　　 this.nSplitter = nSpiltter;
　 }

　 public String getSSiteURL()
　 {
　　 return sSiteURL;
　 }

　 public void setSSiteURL(String value)
　 {
　　 sSiteURL = value;
　 }

　 public String getSFilePath()
　 {
　　 return sFilePath;
　 }

　 public void setSFilePath(String value)
　 {
　　 sFilePath = value;
　 }

　 public String getSFileName()
　 {
　　 return sFileName;
　 }

　 public void setSFileName(String value)
　 {
　　 sFileName = value;
　 }

　 public int getNSplitter()
　 {
　　 return nSplitter;
　 }

　 public void setNSplitter(int nCount)
　 {
　　 nSplitter = nCount;
　 }
}

/*
**Utility.java
*/
package NetFox;

public class Utility {

　 public Utility()
　 {
　 }

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

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

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

/*
**TestMethod.java
*/
package NetFox;

public class TestMethod {

　 public TestMethod()
　 { ///xx/weblogic60b2_win.exe
　　 try{
　　　 SiteInfoBean bean = new SiteInfoBean(" 　　　http://localhost/xx/weblogic60b2_win.exe";;,"L:/temp","weblogic60b2_win.exe",5);
　　　 //SiteInfoBean bean = new SiteInfoBean(" 　　http://localhost:8080/down.zip";;,"L:/temp","weblogic60b2_win.exe",5);
　　　 SiteFileFetch fileFetch = new SiteFileFetch(bean);
　　　 fileFetch.start();
　　 }
　　 catch(Exception e){e.printStackTrace ();}
　 }

　 public static void main(String[] args)
　 {
　　 new TestMethod();
　 }
}