基于Java的多线程下载工具研究与实现

1、computerknowledgeandtechnology电脑知识与技术软件设计开发本栏目责任编辑： 谢媛媛第6卷第36期(2010年12月)基于 java 的多线程下载工具研究与实现王逢州（ 徐州工程学院信电学院 ， 江苏 徐州 221008）摘要 ： 目前 ， 随着计算机技术和计算机网络技术的高速发展， 人们对计算机网络资源的依赖性越来越大， 获取网络信息资源已经成为我们使用计算机的主要目的， 而网络资源的下载又是实现这一目的的重要途径和必要手段。该文在java网络和多线程技术的基础上 ， 提出了一个简单而实用的文件分割算法， 并据此设计开发了一个的简单实用的网络资源下载工具， 使用该下

2、载工具可以实现对多种格式的网络文件的浏览和下载。关键词 ：j2sdk； 网络编程； 多线程 ； 网络下载中图分类号：tp311文献标识码：a文章编号 ：1009-3044(2010)36-10301-03research and realization of multi-threadednetwork download based on javawang feng-zhou(department of information and electricalengineering, xuzhou institute of technology, xuzhou 221008, china)abstr

3、act:with computer technology and high-speed computer network technology development, people dependent on computer net-work resourcesmore and more, getting network information resourceshave become the main purpose of the useof computer and net-work. download is the important waysfor this purpose.this

4、 paperdesign a algorithms to realize a simple anduseful downloader basedonthe javatechnology. we can get all type files on the network by this software,include web, text, image or mp3.key words: j2sdk; network programming; multi-threaded; network download随着计算机技术和计算机网络技术的发展， 网络已成为人们获取信息的重要途径之一。 其中网络资

5、源的下载和网页浏览已经成为人们生活中不可或缺的信息获取手段。目前比较流行的网络下载工具有网际快车、 迅雷 、 网络传送带、 脱兔 、 超级旋风 。其开发工具的使用多为vb、vc+等等 ， 这样的下载工具安装时通常要修改注册表信息， 且对于计算机资源的消耗较大， 同时操作流程略显得复杂 。java技术的出现使得面向对象编程应用达到了一个新的高度。java程序设计语言在目前的核心应用是在网络编程和移动编程上 ， 这主要是因其具有很好的平台无关性、 鲁棒性 、 纯面向对象性等特点。本文在研究和分析现有网络资源下载软件的基础上， 从算法入手 ， 综合了java的网络编程和多线程编程技术， 设计并实现了

6、一个简单易用的网络多媒体下载工具， 使其同时具有网页浏览和资源多线程下载的主要功能。1 java的多线程和网络编程技术从多线程技术角度讲，java环境本身就是多线程的。一方面 ， 若干个系统线程运行负责必要的无用单元回收， 系统维护等系统级操作 ； 另一方面，java语言内置多线程控制， 可以大大简化多线程应用程序开发。1在java中实现多线程有两种方法： 第一种方法是继承thread类 ， 覆盖方法run()。 即创建thread类的子类并重写run()方法 ， 加入线程所要执行的代码即可。这种方法简单明了， 但是它有一个很大的缺点， 就是一个类已经继承了另一个类（ 如小程序必须继承自app

7、let类）， 则无法再继承thread类。 第二种方法是实现runnable接口。runnable接口只有一个方法run()， 需要声明自己的类来实现runnable接口并提供这一方法， 将线程代码写入其中， 就完成了这一部分的任务。 但是runnable接口并没有任何对线程的支持 ， 我们还必须创建thread类的实例 ， 这一点是通过thread类的构造函数publicthread(runnabletar-get)来实现的。2从java的网络编程技术来看。java语言能够风靡全球的重要的原因之一就是和网络的紧密结合。 作为网络编程语言，java可以很方便地将applet嵌入网络的主页中，

8、也可以实现客户端和服务器的通信， 并且通信可以是多客户的。为了实现客户端与服务器端的通信 ，java语言使用了基于套接字的网络通信方式。这种套接字的网络通信方式分为流套接字和数据报套接字两种。流套接字网络通信方式使用的协议是tcp（transmissioncontrol protocol），它提供一种面向连接的高可靠性的传输， 利用他通信时， 首先需要建立连接 。数据报套接字网络通信方式使用的协议是udp（userdatagramprotocol）， 它是一种无连接， 高效率 ， 但不十分可靠的协议。java语言通过软件包实现三种网上通信模式：url通信模式（ 在使用url通信模式时， 它的底

9、层仍使用流套接字方式 ）；socket通信模式（ 也称为流套接字通信模式） 及datagram通信模式（ 也称为数据报套接字通信模式）。2系统设计与实现2.1系统结构流程图和设计思想本文所设计的下载器系统的结构如图1所示 。由结构图可知， 本系统主要由界面设计和功能设计两部分组成。收稿日期：2010-10-28基金项目：2010年安徽省级质量工程项目（20101708）；安徽中澳科技职业学院教科研项目（xja10302）作者简介： 王逢州 （1973-），讲师 ， 博士在读， 计算机应用专业， 主要研究方向为数据处理与智能系统。e-mail: http:/tel:+86-551-5690963

10、5690964issn 1009-3044computerknowledgeand technology电脑知识与技术vol.6, no.36, december 2010,pp.10301-1030310301computerknowledgeandtechnology电脑知识与技术本栏目责任编辑： 谢媛媛软件设计开发第6卷第36期(2010年12月)界面设计由menuframe类实现 ， 主要完成系统界面的布局、 菜单和工具图标的生成 、 浏览窗口的生成， 并实现鼠标事件的监听。 网页浏览功能的实现由editorpaneframe类完成 。 文件的下载由downfile和downfiles

11、plitter两个类实现。前者主要是分析要下载的文件并启动下载进程， 后者主要完成对多线程文件的分割。多线程文件的分割算法在downfilesplitter中实现 ， 具体描述如下：首先根据用户选定的下载目标计算文件的长度，filelength=getfilesize()； 然后根据用户输入的 线 程 数 目 等 分 文 件 ， 用 数 组startposi=(long)(i*(filelength/startpos.length);和endposi=startposi+1;作为每段文件的起点和终点位置； 最后启动一组线程开始文件下载 ：downfilesplitter=new downfil

12、esplitterstartpos.length;具体下载时每段文件内容又被分割为64byte进行 ，此时利用java的文件处理流将读到的文件写入目标地址的相应文件中， 循环处理直到所有内容被写入。2.2系统实现1)系统界面所设计的下载器界面如图2所示 。采用swing组件来实现， 包括菜单、 下载进度显示区 、 被下载目标文件路径输入、 下载保存地址和进程数量选择等内容。3此处仅给出按钮“ 下载 ” 代码的主要功能包括： 启动分 析 下 载 文 件 的 进 程 ； 从textfield1获取url， 递交给downfile类作为参数； 从textfield2获取保存路径， 递交给downfi

13、le类；启动线程及异常检测等。2)下载功能实现用户在主界面中要输入基本信息， 如进程数、 目标路径和存储地址， 他们分别被存在相应的变量中传递给多线程下载模块。4-5本文将多线程下载技术细分为三个子模块分别实现： 获取远程文件、 目标文件分析和多线程下载文件分块并保存。下面按模块具体描述：获取远程文件作用是通过网络连接到远程文件， 获取远程文件的信息。说明 ： 通过网络连接到远程文件通信协议： 使用http协议条件 ： 有正常网络连接， 远程文件存在而且有获取它的权限，http的相关设置正确预期结果： 连接到远程文件并可以开始对远程文件下载基本过程：a.输入连接所需的远程文件的信息b.用户发出

14、获取远程文件的请求c.连接到远程文件异常处理： 连接失败或文件不能获取， 将失败信息返回给用户目标文件分块该模块运用了多线程下载技术， 它在获取目标的长度后， 将文件分成长度相等的块， 即为每个线程划分工作。说明 ： 将目标文件划分为长度相等的小块条件 ： 已经成功获取远程文件预期结果：a.远程文件被分成长度相等的小块b.保存每个小块的起始地址和结束地址基本过程：a.获取远程文件的长度b.将远程文件划分成长度相等的小块c.保存每个小块的起始地址和结束地址d.为每个小块创建一个下载线程异常处理： 若文件长度无法获取或线程创建失败， 将信息返回给用户下载文件分块并保存描述了每个文件分块被下载和保存

15、的方式。说明 ： 将已经划分的每个文件分块下载并保存通信协议： 使用http协议先决条件： 已经成功获取目标文件； 目标文件已分块； 线程创建成功预期结果： 将文件分块保存到指定的文件路径基本过程：a.获取保存文件路径b.获取文件分块的起始和结束地址c.从开始地址起顺次读取目标文件， 每次读取offset大小的数据块图1系统总体结构流程图图2系统运行基本界面10302computerknowledgeandtechnology电脑知识与技术软件设计开发本栏目责任编辑： 谢媛媛第6卷第36期(2010年12月)（ 上接第10300页）1.5最大公约数计算例5利 用 辗 转 相 除 法 求 两 个

16、 数3662307、3641979的 最大公约数 。解 ： 辗转相除法方法如下：1)将两数中较大者（ 被除数 ） 除以两数中较小者（ 除数 ），得到余数 。2)若余数为0， 则除数就为最大公约数gcd； 若余数不为0， 则把上一次的除数作为本次的被除数， 将上一次的余数作为本次的除数 （ 辗转相除法由此命名）。3)重复第步 ， 直到余数为0为止 。用excel求解步骤如下：1)在a1单元格输入被除数（ 两数中较大者）；2)在a2单元格输入除数（ 两数中较小者）；3)在a3单元格输入公式：=mod(a1,a2)4)拖动填充柄复制公式，a列第一个为0的上一个单元格中的数（ 即除数 ）， 就是最大公

17、约数（363）。见图6最大公约数计算。2结束语本文利用办公软件excel的自动填充、 公式 、 函数等功能， 无需编写程序， 就能对有规律的程序设计题进行快速、 精确地求解， 这为程序设计题的求解、 验证提供了一种新方法。参考文献 ：1周庆麟.excel应用大全m.北京:人民邮电出版社,2008.图5最小公倍数计算图6最大公约数计算d.保存读取的内容到指定的文件路径e.将当前读取到位置标志为起始位置f.重复b.直到开始地址等于起始地址异常处理： 获取文件保存路径失败或者写文件出错， 将信息返回给用户该模块实现代码如下：3)网页浏览功能实现系统中web浏览器模块的设计是利用java语言编程来实现的。 其功能是能连接到一个远端的web服务器 ， 并从服务器获取必要的信息。网页浏览使用的协议是http协议 ， 网络连接和通信功能是利用java技术的软件包实现的url通信 。使用url类创建一个url对象进行连接。editorpaneframe类具体实现了网页浏览的功能， 其中在editorpane.addhyperlin-klistener(newhyperlinklistener();方法中实现了具体的网络链接监听和资源的定位显示。3结论本系统的设计实现是利用java的相关技术完成的， 系统建成后测试