用JAVA制作网络文件下载系统
类别: JSP教程 
由于Linux操作系统的兴起和Java语言的日渐成熟，使用Java语言实现一个跨平台的、外观一致的下载工具软件已成为可能。网络蚂蚁是大家非常熟知的下载工具软件，我采用Java语言实现了类似网络蚂蚁的基本功能的软件Jants。本文介绍了一些技术实现要点。
单线程直接获取网络文件
单线程直接获取网络文件的关键点是获取网络文件，以确定基本方法的正确性。它的初始代码的内容比较简单，可以利用HTTP的基本知识进行设计。它的基本原理是：连接网络地址，打开连接并获取输入流，从输入流中读取数据。实现代码（测试过程中使用的）如下：
int data;//从输入流中获取数据
URL url=new URL("http://www.sohu.com");
//创建连接的地址
HttpURLConnection connection=url.openConnection();
//打开连接
int responsCode=connection. getResponseCode();
//返回Http的响应状态码
InputStream input=connection.getInputStream();
//获取输入流
System.out.println("responseCode:"+responseCode);
While((data=input.read())!=-1)
System.out.println(data);
//将获取的数据打到屏幕显示出来
单线程断点续传
大家常常有这样的体会:下载一个几十兆的文件时突然断线，结果前功尽弃。可以使用断点续传解决这个问题。
基本原理
这里主要介绍一下断点续传的原理。断点续传的原理很简单，只是在HTTP请求上和一般的下载有所不同。
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，在客户端传给Web服务器的时候，要多加一条信息??下载的起始位置,且服务器返回的HTTP状态代码也从200转变为206。
上述要点，可以使用Java语言中的HttpURLConnection类中的setRequestProperty()方法来设置。
断点续传的关键步骤
1.实现提交断点续传下载的起始位置
Java的Net包中提供了这种功能，代码如下：
URL url = new URL("http://www.mydomain.com/down.zip";);
HttpURLConnection httpConnection=(HttpURLConnection) url.openConnection();
//设置断点续传的开始位置
httpConnection.setRequestProperty("RANGE","bytes=10000");
//设置请求信息
httpConnection.setRequestProperty("GET","/down.zip HTTP/1.1");
//设置接受信息
httpConnection.setRequestProperty("Accept","image/gif,image/x-xbitmap,application/
msword,*/*");
//设置连接信息
httpConnection.setRequestProperty("Connection","Keep-Alive");
//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10000字节开始的字节流。
2.保存获得的字节流到文件中
由于文件的下载涉及到断点续传，因此，在保存文件的时候，需要对文件进行随机读写。特别是在多线程下载的过程中，需要在写文件之前在文件中定位。
在Java的IO包中的RandomAccessFile类可以满足这种设计需求。该类在文件中定位指针时，用到的方法是seek（Long）。
操作相当简单。假设从10000字节处开始保存文件，代码如下：
RandomAccess oSavedFile = new RandomAccessFile("down.zip","rw");
//创建随机文件
long nPos = 10000;
//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)
{ //input为网络输入流
oSavedFile.write(b,0,nRead);
}
3.保存已经下载的文件的长度值
由于在每次断开连接时都要保存已下载文件的长度，且应进行永久保存，因此将它保存到文件介质中。这里采用的是对象序列化的方法??将要保存的内容序列化到一个临时文件中。代码如下：
long nStart;
//记录已经下载的字节数
File tempFile=new File(“donwzip.tmp”);
//创建临时文件
FileOutputStream file=new FileOutputStream(tempFile);
//创建文件输出流
ObjectOutputStream serialize=new ObjectOutputStream(file)；
//创建文件序列化流
serialize.writeObject(nStart);//序列化
serialize.flush();
//刷新序列化流
file.close();
//关闭文件输出流
serialize.close();
//关闭序列化流
多线程的断点续传
加入断点续传以后，下载速度还没能得到提高。为防止已下载文件数据的丢失，也为提高网络文件的下载速度，可在其中加入多线程。虽然前两步已经基本实现，似乎再加入多线程时应该比较容易，但是并非如此。在多线程的编程过程中，需要考虑到线程的同步与互斥。由于是多线程进行断点续传，还要考虑记录多个断点位置，且记录断点位置时也要考虑同步互斥等问题。所有这些都使得这一步比较复杂。
同步的考虑
同步的基本思想是避免多个线程访问同一个资源时出现问题。由于多线程对同一个文件资源进行读写，因此，为了避免出现错误，要进行读写控制??即同步。Java中使用synchronized实现线程之间的同步。Java是面向对象的语言，它的资源是以对象的形式表现的。因此，Java同步机制的作用就是力图避免对“对象”的访问冲突。
对需要同步的方法或代码段进行标记以实现同步，需要用到关键字synchronized。系统使用synchronized关键字声明的方法就是为其设置特殊的标记。这个标记起着信号量的作用，每当调用该方法时，Java的运行系统都将进行检查，以确认此标记的状态，看相应的代码是否已经被调用执行。如没有执行，系统将把这个内部标记授予调用代码的线程，方法运行结束后，标记被释放。在标记被释放之前，任何其它的对象不得调用此方法。
主要的同步代码如下（在下载数据保存入文件中时使用）：
public synchronized int write(byte[] b,int nStart,int len){
int n=-1;
try{
rf.write(b,nStart,len);
//调用另一个类的方法，向文件中写入数据
n=len;
}catch(IOException ioe){
ioe.printStackTrace();
}
return n;
}
在保存已下载的字节数时，由于多个断点位置在不同的线程中记录，所以必须在所有线程都结束时才能保存。为此，解决的办法是再开出一个线程,用以持续监测是否所有的线程都已经结束。若结束，保存所有的断点位置；否则，继续监测。同样，在文件下载的线程中，需要设置标志位以记录线程是否结束。基本代码如下（在监测线程中使用）：
stop=false;
while(!stop){
if(Utility.bStop[0] && Utility.bStop[1] && Utility.bStop[2] && Utility.bStop[3] && Utility.bStop[4]){
System.out.println("Serialize...");
Utility.serializeOut();
//调用序列化函数以保存断点位置于文件中
javaants.setStopFalse();
javaants.setStartTrue();
stop=true;
}
断点数据的记录
笔者使用的是一个静态数组以记录断点位置。由于有多个断点位置，可采用一个函数进行统一保存：
public static void serializeOut(){
try{
File tempFile=new File(getTempFileName()+"."+"tmp");
FileOutputStream file=new FileOutputStream(tempFile);
ObjectOutputStream serialize=new ObjectOutputStream(file);
for(int i=0;i〈5;i++){
serialize.writeObject(String.valueOf(nStart[i]));
serialize.writeObject(String.valueOf(nStop[i]));
}
serialize.flush();
file.close();
serialize.close();
}catch(Exception e){
System.out.println(e.toString());
}
}
该文件下载系统的图形界面与流行下载软件??网络蚂蚁很相似。图形界面的实现，使用了Swing包。限于篇幅，这里不再赘述。
使用jar命令将所有的文件下载系统的.class文件打包为javaants.jar文件，并在其中加入Menifest.mf文件，指定Main-Class。
打包代码： jar cfv *.* javaants.jar
运行代码：javaw -classpath javaants.jar Main
单线程直接获取网络文件
单线程直接获取网络文件的关键点是获取网络文件，以确定基本方法的正确性。它的初始代码的内容比较简单，可以利用HTTP的基本知识进行设计。它的基本原理是：连接网络地址，打开连接并获取输入流，从输入流中读取数据。实现代码（测试过程中使用的）如下：
int data;//从输入流中获取数据
URL url=new URL("http://www.sohu.com");
//创建连接的地址
HttpURLConnection connection=url.openConnection();
//打开连接
int responsCode=connection. getResponseCode();
//返回Http的响应状态码
InputStream input=connection.getInputStream();
//获取输入流
System.out.println("responseCode:"+responseCode);
While((data=input.read())!=-1)
System.out.println(data);
//将获取的数据打到屏幕显示出来
单线程断点续传
大家常常有这样的体会:下载一个几十兆的文件时突然断线，结果前功尽弃。可以使用断点续传解决这个问题。
基本原理
这里主要介绍一下断点续传的原理。断点续传的原理很简单，只是在HTTP请求上和一般的下载有所不同。
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，在客户端传给Web服务器的时候，要多加一条信息??下载的起始位置,且服务器返回的HTTP状态代码也从200转变为206。
上述要点，可以使用Java语言中的HttpURLConnection类中的setRequestProperty()方法来设置。
断点续传的关键步骤
1.实现提交断点续传下载的起始位置
Java的Net包中提供了这种功能，代码如下：
URL url = new URL("http://www.mydomain.com/down.zip";);
HttpURLConnection httpConnection=(HttpURLConnection) url.openConnection();
//设置断点续传的开始位置
httpConnection.setRequestProperty("RANGE","bytes=10000");
//设置请求信息
httpConnection.setRequestProperty("GET","/down.zip HTTP/1.1");
//设置接受信息
httpConnection.setRequestProperty("Accept","image/gif,image/x-xbitmap,application/
msword,*/*");
//设置连接信息
httpConnection.setRequestProperty("Connection","Keep-Alive");
//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10000字节开始的字节流。
2.保存获得的字节流到文件中
由于文件的下载涉及到断点续传，因此，在保存文件的时候，需要对文件进行随机读写。特别是在多线程下载的过程中，需要在写文件之前在文件中定位。
在Java的IO包中的RandomAccessFile类可以满足这种设计需求。该类在文件中定位指针时，用到的方法是seek（Long）。
操作相当简单。假设从10000字节处开始保存文件，代码如下：
RandomAccess oSavedFile = new RandomAccessFile("down.zip","rw");
//创建随机文件
long nPos = 10000;
//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)
{ //input为网络输入流
oSavedFile.write(b,0,nRead);
}
3.保存已经下载的文件的长度值
由于在每次断开连接时都要保存已下载文件的长度，且应进行永久保存，因此将它保存到文件介质中。这里采用的是对象序列化的方法??将要保存的内容序列化到一个临时文件中。代码如下：
long nStart;
//记录已经下载的字节数
File tempFile=new File(“donwzip.tmp”);
//创建临时文件
FileOutputStream file=new FileOutputStream(tempFile);
//创建文件输出流
ObjectOutputStream serialize=new ObjectOutputStream(file)；
//创建文件序列化流
serialize.writeObject(nStart);//序列化
serialize.flush();
//刷新序列化流
file.close();
//关闭文件输出流
serialize.close();
//关闭序列化流
多线程的断点续传
加入断点续传以后，下载速度还没能得到提高。为防止已下载文件数据的丢失，也为提高网络文件的下载速度，可在其中加入多线程。虽然前两步已经基本实现，似乎再加入多线程时应该比较容易，但是并非如此。在多线程的编程过程中，需要考虑到线程的同步与互斥。由于是多线程进行断点续传，还要考虑记录多个断点位置，且记录断点位置时也要考虑同步互斥等问题。所有这些都使得这一步比较复杂。
同步的考虑
同步的基本思想是避免多个线程访问同一个资源时出现问题。由于多线程对同一个文件资源进行读写，因此，为了避免出现错误，要进行读写控制??即同步。Java中使用synchronized实现线程之间的同步。Java是面向对象的语言，它的资源是以对象的形式表现的。因此，Java同步机制的作用就是力图避免对“对象”的访问冲突。
对需要同步的方法或代码段进行标记以实现同步，需要用到关键字synchronized。系统使用synchronized关键字声明的方法就是为其设置特殊的标记。这个标记起着信号量的作用，每当调用该方法时，Java的运行系统都将进行检查，以确认此标记的状态，看相应的代码是否已经被调用执行。如没有执行，系统将把这个内部标记授予调用代码的线程，方法运行结束后，标记被释放。在标记被释放之前，任何其它的对象不得调用此方法。
主要的同步代码如下（在下载数据保存入文件中时使用）：
public synchronized int write(byte[] b,int nStart,int len){
int n=-1;
try{
rf.write(b,nStart,len);
//调用另一个类的方法，向文件中写入数据
n=len;
}catch(IOException ioe){
ioe.printStackTrace();
}
return n;
}
在保存已下载的字节数时，由于多个断点位置在不同的线程中记录，所以必须在所有线程都结束时才能保存。为此，解决的办法是再开出一个线程,用以持续监测是否所有的线程都已经结束。若结束，保存所有的断点位置；否则，继续监测。同样，在文件下载的线程中，需要设置标志位以记录线程是否结束。基本代码如下（在监测线程中使用）：
stop=false;
while(!stop){
if(Utility.bStop[0] && Utility.bStop[1] && Utility.bStop[2] && Utility.bStop[3] && Utility.bStop[4]){
System.out.println("Serialize...");
Utility.serializeOut();
//调用序列化函数以保存断点位置于文件中
javaants.setStopFalse();
javaants.setStartTrue();
stop=true;
}
断点数据的记录
笔者使用的是一个静态数组以记录断点位置。由于有多个断点位置，可采用一个函数进行统一保存：
public static void serializeOut(){
try{
File tempFile=new File(getTempFileName()+"."+"tmp");
FileOutputStream file=new FileOutputStream(tempFile);
ObjectOutputStream serialize=new ObjectOutputStream(file);
for(int i=0;i〈5;i++){
serialize.writeObject(String.valueOf(nStart[i]));
serialize.writeObject(String.valueOf(nStop[i]));
}
serialize.flush();
file.close();
serialize.close();
}catch(Exception e){
System.out.println(e.toString());
}
}
该文件下载系统的图形界面与流行下载软件??网络蚂蚁很相似。图形界面的实现，使用了Swing包。限于篇幅，这里不再赘述。
使用jar命令将所有的文件下载系统的.class文件打包为javaants.jar文件，并在其中加入Menifest.mf文件，指定Main-Class。
打包代码： jar cfv *.* javaants.jar
运行代码：javaw -classpath javaants.jar Main
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