Java多線程文件分片下載實現(xiàn)的示例代碼
多線程下載介紹
多線程下載技術(shù)是很常見的一種下載方案,這種方式充分利用了多線程的優(yōu)勢,在同一時間段內(nèi)通過多個線程發(fā)起下載請求,將需要下載的數(shù)據(jù)分割成多個部分,每一個線程只負(fù)責(zé)下載其中一個部分,然后將下載后的數(shù)據(jù)組裝成完整的數(shù)據(jù)文件,這樣便大大加快了下載效率。常見的下載器,迅雷,QQ旋風(fēng)等都采用了這種技術(shù)。
分片下載
所謂分片下載就是要利用多線程的優(yōu)勢,將要下載的文件一塊一塊的分配到各個線程中去下載,這樣就極大的提高了下載速度。
技術(shù)難點
并不能說是什么難點,只能說沒接觸過不知道罷了。
1、如何請求才能拿到數(shù)據(jù)的特定部分,而非全部?
可以在HTTP請求頭中加入Range來標(biāo)識數(shù)據(jù)的請求范圍/區(qū)間,從HTTP/1.1開始可用。
基本用法:
Range: bytes=10-:取第10個字節(jié)及后所有數(shù)據(jù)。
Range: bytes=40-100:取第40個字節(jié)到第100個字節(jié)之間的數(shù)據(jù)。
這樣我們就能拿到特定部分的數(shù)據(jù)了,斷點續(xù)傳也可以用這個來實現(xiàn)。
PS:0為開始點。
2、分片后某線程下載時如何寫出?
思路1:等所有下載完成后進行統(tǒng)一匯總整理然后再一次性寫出。
這簡直是最笨的思路了,如果文件過大全部拉到內(nèi)存中,豈不涼涼。
思路2:下載采用多線程,寫出時采取數(shù)據(jù)前后順序排隊寫出。
也就是說多線程下載,單線程輸出,某種程度解決了內(nèi)存占用問題,不過效率基本不理想。
思路3:要說還是API香,老大哥Java給我們提供了一個類叫做RandomAccessFile。
這個類可以進行隨機文件讀寫,其中有一個seek函數(shù),可以將指針指向任意位置,然后進行讀寫。什么意思呢,舉個栗子:假如我們開了30個線程,首先第一個下載完成的是線程X,它下載的數(shù)據(jù)范圍是4000-9000,那么這時我們調(diào)用seek函數(shù)將指針撥動到4000,然后調(diào)用它的write函數(shù)將byte寫出,這時4000之前都是NULL,4000之后就是我們插入的數(shù)據(jù)。這樣就可以實現(xiàn)多線程下載和本地寫入了。
具體實現(xiàn)
一個分片下載類,我們需要創(chuàng)建多個對象來進行下載。
public class UnitDownloader implements Runnable { private int from; private int to; private File target; private String uri; private int id; public UnitDownloader(int from, int to, File target, String uri, int id) { this.from = from; this.to = to; this.target = target; this.uri = uri; this.id = id; } public int getFrom() { return from; } public int getTo() { return to; } @Override public void run() { //download and save data try { HttpURLConnection connection = (HttpURLConnection) new URL(uri).openConnection(); connection.setRequestProperty('Range', 'bytes=' + from + '-' + to); connection.connect(); int totalSize = connection.getContentLength(); InputStream inputStream = connection.getInputStream(); RandomAccessFile randomAccessFile = new RandomAccessFile(target, 'rw'); randomAccessFile.seek(from); byte[] buffer = new byte[1024 * 1024]; int readCount = inputStream.read(buffer, 0, buffer.length); while (readCount > 0) {totalSize -= readCount;System.out.println('分片:' + this.id + '的剩余:' + totalSize);randomAccessFile.write(buffer, 0, readCount);readCount = inputStream.read(buffer, 0, buffer.length); } inputStream.close(); randomAccessFile.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } }}
分片下載管理器,主要就是拿到內(nèi)容的總大小,將其分配給每一個UnitDownloader。這里的threadCount函數(shù)可以再考慮優(yōu)化一下。
public class MultipleThreadDownloadManager implements Runnable { private String uri; private File target; public MultipleThreadDownloadManager(String uri, File target) { this.target = target; this.uri = uri; if (target.exists() == false) { try {target.createNewFile(); } catch (IOException e) {e.printStackTrace(); } } } /** * 開始下載 */ public void start() { new Thread(this).start(); } /** * 根據(jù)文件總大小計算線程數(shù)量 * * @param totalSize * @return */ public int threadCount(int totalSize) { if (totalSize < 30 * 2014 * 1024) { return 1; } return 30; } @Override public void run() { //獲取文件總大小 int totalSize = 0; try { HttpURLConnection connection = (HttpURLConnection) new URL(uri).openConnection(); connection.connect(); int contentLength = connection.getContentLength(); totalSize = contentLength; } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } //將文件分片并分開下載 int threadCount = threadCount(totalSize); int perThreadSize = totalSize / threadCount;//每一個線程分到的任務(wù)下載量 int id = 0; int from = 0, to = 0; while (totalSize > 0) { id++; //計算分片 if (totalSize < perThreadSize) {from = 0;to = totalSize; } else {from = totalSize;to = from + perThreadSize; } //開始下載 UnitDownloader downloader = new UnitDownloader(from, to, target, uri, id); new Thread(downloader).start(); } }}
參考文獻
1、https://emacsist.github.io/2015/12/29/http-%E5%8D%8F%E8%AE%AE%E4%B8%AD%E7%9A%84range%E8%AF%B7%E6%B1%82%E5%A4%B4%E4%BE%8B%E5%AD%90/
2、https://blog.csdn.net/lyt_7cs1dn9/article/details/75105266
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