JWebFileTrans(JDownload): 一款可以从网络上下载文件的小程序(二)

一前言　　本文是上一篇博客JWebFileTrans:一款可以从网络上下载文件的小程序(一)的续集。此篇博客主要在上一篇的基础上加入了断点续传的功能，用户在下载中途停止下载后，下次可以读取断点文件，接着上次已经下载的部分文件继续下载。另外将程序名从JWebFileTrans更改为JDownload,并从github的utility repository中独立出来专门维护，后续会添加多线程、...

weixin_30568715

173人浏览 · 2017-05-01 11:15:00

weixin_30568715 · 2017-05-01 11:15:00 发布

一前言

　　本文是上一篇博客JWebFileTrans:一款可以从网络上下载文件的小程序(一)的续集。此篇博客主要在上一篇的基础上加入了断点续传的功能，用户在下载中途停止下载后，下次可以读取断点文件，接着上次已经下载的部分文件继续下载。另外将程序名从JWebFileTrans更改为JDownload,并从github的utility repository中独立出来专门维护，后续会添加多线程、ftp下载等功能。JDownload的github链接请点击JDownload源代码。

　　另外时隔三个月后，我按照上一篇博客里面的四个下载链接再次测试的时候发现失败了，原因在于其中有的http链接已经发生变化，比如stable目录下的hbase从1.2.4升级成1.2.5了。然后我把其中有个链接中的1.2.4改成1.2.5结果也无法下载，后来发现是改成1.2.5后的链接是对的，但是服务器会把这个链接重定向到真正的下载链接。由于JDownload在设计过程中并没有考虑到可能出现的重定向问题，所以对于此类链接暂时无法下载，但是在未来可能会考虑增加此类功能。所以大家在测试的时候选择好正确的http链接，确保此链接当前存在，并且是真正的下载链接而不是重定向的链接，这样才会测试成功。

　　PS: 本文是github用户junhuster,以及微博用户http://weibo.com/junhuster 的原创作品，转载请注明原作者和博客出处，谢谢。

二断点续传功能展示

　　测试链接 http://www.flashget.com/apps/flashget3.7.0.1222cn.exe ，这是快车下载软件的官网下载链接，注意，如果读者也用快车链接来做实验的话，请先到快车官网检查下最新的下载链接，因为诸如软件升级改版本号等问题，就会导致本文给出的链接失效。在实验的过程中，作者在虚拟机Ubuntu linux的终端shell里面先提交一个脚本从快车官网下载，等下载到1M左右的时候，终端输入crtl-z中断程序的执行。然后再次运行另外一个脚本，这个脚本会告诉JDownload 去读取断点文件，然后接着上次未完成的下载点继续下载。下载成功后，把快车拷贝到windows 10操作系统里，然后点击测试证明下载的文件可以正确执行。实验过程的截图如下：

　　如上图，从第一张图中的终端可以看出，中途笔者执行了crtl-z中断了执行，图中后缀.jbp .jbp0是断点文件，断点续传依赖这些断点数据来继续下载，.part0是未下载完成的快车软件。在第二张图中读者可以看到作者在中断了上一次的执行后，再一次执行另外一个脚本shell1.sh,(这两个脚本请参加作者的github JDownload的test目录)，开始继续上次的下载，直到完成。最后一张图是把在ubuntu中下载的快车软件复制的windows里面执行的画面，以确保下载的软件没有出现错误。显然从图中可以看出安装程序可以正常执行。

三基本思路

　　关于下载的功能设计部分请读者参考作者的上一篇博客，或者直接参考github代码，链接在前言中。本文主要描述如何在上一篇博客的基础上加入断点续传的功能。

　　其实断点续传的功能挺简单的，无非就是记录一下上次下载的位置，然后再次下载的时候从那个位置开始就行了。从上一篇博客可以了解到，在下载一个文件的时候，我们会按照一定的规则把这个文件划分为N等分，每一次向服务器请求1/N的数据。所以显然为了支持断点续传，我们需要记录该文件被等分的数目N, 因为是续传我们还要记录上一次已经下载了多少个等分。中断下载后再一次链接时需要知道服务器的链接(或者ip),因此这些信息也是需要记录的。因此在单线程下载的时候只需要用一个文件记录这些信息就行了。然而未来要假如多线程的支持，那个时候一个文件会同时由M个线程同时下载，每一个线程下载这个文件的第i到第j个等分，对于每一个线程来说，都有可能下载中断重新续传的可能性，所以每一个线程所下载的那部分文件都需要记录一份断点信息。而且应该还有一份单独的信息记录总共文件被分成了几份来下载(例如4个线程就相当于把文件分成了四份来下载)，这样下载中断后，下载就可以挨个读取所有的断点文件来续传。

　　由以上描述我们可以设计出如下的数据结构：

　　下面这个描述的是总体断点的信息情况

 1 typedef struct break_point{
 2 
 3     long file_size;
 4     long num_of_part_file;
 5     long size_of_one_piece;
 6     long total_num_of_piece_of_whole_file;
 7     char server_ip[128+1];
 8     int  server_port;
 9 
10 }break_point;

　　各个字段的含义是：

file_size：文件大小，以字节为单位
num_of_part_file: 文件被分为多少份来下载，比如四个线程来下载就是四份
size_of_one_piece: 前文说过，一个大文件被分为很多小的等分，这个字段就表示每一个等分的大小，也是以字节为单位
total_num_of_piece_of_whole_file: 文件总共有多少等分
server_ip: 服务器ip地址
server_port: 服务器端口号

　　下面这个是描述的是每一个线程下载的那部分文件对应的断点信息，当前实际上只有一个线程，未来会加入多线程的支持

1 typedef struct break_point_part
2 {
3     long start_num_of_piece_of_this_part_file;
4     long end_num_of_piece_of_this_part_file;
5     long size_of_last_incomplete_piece;
6     long alread_download_num_of_piece;
7 }break_point_of_part;

　　各个字段的含义是：

start_num_of_piece_of_this_part_file: 该部分文件对应的起始等分数，也即前文提到的第i个等分
end_num_of_piece_of_this_part_file: 分到的结束等分数，也即前文提到的第j个等分
size_of_last_incomplete_piece: 文件不一定能够完全均分，最后一份取余数
alread_download_num_of_piece:已经下载了的等分数目

　　假如，我们一开始启用了四个线程来下载，那么就会生成一份break_point信息，四份break_point_of_part信息。

　　在一开始的时候我们向服务器查询要下载的文件的大小，然后根据自己代码中每一次下载分片的大小，将文件记为N等分，这N等分将分给M个线程，每一个线程下载其中的N/M个等分。根据这些信息就可以创建出相应的断点文件。然后每一个线程在每一次下载成功后就更新一下对应的断点文件，主要是更新已经下载的等分数目。在中断下载后，再一次下载的时候，程序首先会读取break_point断点文件，得到总共有多少个break_point_of_part断点文件，然后挨个读取break_point_of_part断点文件，解析之，然后继续上次未完成的地方继续下载。

　　由上所述，我们可以设计出如下几个函数：

1 int Http_create_breakpoint_file(char *file_name, FILE **fp_breakpoint, long file_size, long num_of_part_file, long size_of_one_piece,
2                                                                                        long total_num_of_piece_of_whole_file,
3                                                                                        char *server_ip, int server_port);
4 int Http_create_breakpoint_part_file(char *file_name, FILE **fp_breakpoint_part, int part_num, long start_num_of_piece_of_this_part_file,
5                                                                                  long end_num_of_piece_of_this_part_file,
6                                                                                  long size_of_last_incompelet_piece,
7                                                                                  long alread_download_num_of_piece);
8 int Update_breakpoint_part_file(FILE *fp_breakpoint_part, int num_of_piece_tobe_added);
9 int Delete_breakpoint_file(char *file_name, FILE *fp);

四代码实现

　　下载部分的代码请参考上一篇博客或者github源代码。这里主要描述断点相关函数。

　　首先是Http_create_breakpoint_file：

 1 int Http_create_breakpoint_file(char *file_name, FILE **fp_breakpoint, long file_size, long num_of_part_file, long size_of_one_piece,
 2                                                                                        long total_num_of_piece_of_whole_file,
 3                                                                                        char *server_ip, int server_port){
 4     /**
 5      ** check argument error
 6      */
 7      if(file_name==NULL || fp_breakpoint==NULL){
 8 
 9         printf("Http_create_breakpoint_file: argument error\n");
10         exit(0);
11      }
12 
13      char *break_point_file_name=(char *)malloc((strlen(file_name)+4+1)*sizeof(char));
14      if(NULL==break_point_file_name){
15 
16         printf("Http_create_breakpoint_file: malloc failed\n");
17         exit(0);
18 
19      }
20      strcpy(break_point_file_name,file_name);
21      strcat(break_point_file_name,".jbp");
22 
23      if(access(break_point_file_name,F_OK)==0){
24         int ret=remove(break_point_file_name);
25         if(ret!=0){
26             perror("Http_create_breakpoint_file,remove,\n");
27             exit(0);
28         }
29      }
30 
31      *fp_breakpoint=fopen(break_point_file_name,"w+");
32      if(NULL==*fp_breakpoint){
33         printf("Http_create_breakpoint_file: fopen failed\n");
34         exit(0);
35      }
36 
37      unsigned char *break_point_buffer=(unsigned char *)malloc(sizeof(break_point)+1000);
38      if(NULL==break_point_buffer){
39             printf("Http_create_breakpoint_file: malloc failed\n");
40             exit(0);
41      }
42 
43      ((break_point *)break_point_buffer)->file_size=file_size;
44      ((break_point *)break_point_buffer)->num_of_part_file=number_of_part_file;
45      ((break_point *)break_point_buffer)->size_of_one_piece=size_of_one_piece;
46      ((break_point *)break_point_buffer)->total_num_of_piece_of_whole_file=total_num_of_piece_of_whole_file;
47      ((break_point *)break_point_buffer)->server_port=server_port;
48 
49      memcpy(((break_point *)break_point_buffer)->server_ip, server_ip, strlen(server_ip));
50      ((break_point *)break_point_buffer)->server_ip[strlen(server_ip)]='\0';
51 
52      
53      int ret_fwrite=fwrite(break_point_buffer,sizeof(break_point),1,*fp_breakpoint);
54      fflush(*fp_breakpoint);
55 
56      if(ret_fwrite!=1){
57             printf("Http_create_breakpoint_file: fwrite failed \n");
58             exit(0);
59      }
60 
61      if(break_point_file_name!=NULL){
62         free(break_point_file_name);
63      }
64 
65      return 1;
66 }

　　然后是Http_create_breakpoint_part_file:

 1 int Http_create_breakpoint_part_file(char *file_name, FILE **fp_breakpoint_part, int part_num, long start_num_of_piece_of_this_part_file,
 2                                                                                  long end_num_of_piece_of_this_part_file,
 3                                                                                  long size_of_last_incomplete_piece,
 4                                                                                  long alread_download_num_of_piece){
 5     if(file_name==NULL || fp_breakpoint_part==NULL || part_num<0){
 6         printf("Http_create_breakpoint_part_file, argument error\n");
 7         exit(0);
 8     }
 9 
10     char buffer_for_part_num[6];
11     sprintf(buffer_for_part_num, "%d",part_num);
12     int part_num_str_len=strlen(buffer_for_part_num);
13     char *break_point_part_file_name=(char *)malloc((strlen(file_name)+4+part_num_str_len+1)*sizeof(char));
14     if(break_point_part_file_name==NULL){
15         printf("Http_create_breakpoint_part_file,malloc failed\n");
16         exit(0);
17     }
18 
19     strcpy(break_point_part_file_name,file_name);
20     strcat(break_point_part_file_name,".jbp");
21     strcat(break_point_part_file_name,buffer_for_part_num);
22 
23     if(access(break_point_part_file_name,F_OK)==0){
24         int ret=remove(break_point_part_file_name);
25         if(ret!=0){
26             perror("Http_create_breakpoint_part_file,remove");
27             exit(0);
28         }
29     }
30 
31     *fp_breakpoint_part=fopen(break_point_part_file_name, "w+");
32     if(*fp_breakpoint_part==NULL){
33         printf("Http_create_breakpoint_part_file,fopen failed\n");
34         exit(0);
35     }
36 
37     break_point_of_part bpt;
38     bpt.start_num_of_piece_of_this_part_file=start_num_of_piece_of_this_part_file;
39     bpt.end_num_of_piece_of_this_part_file=end_num_of_piece_of_this_part_file;
40     bpt.size_of_last_incomplete_piece=size_of_last_incomplete_piece;
41     bpt.alread_download_num_of_piece=alread_download_num_of_piece;
42 
43 
44     int ret=fwrite(&bpt, sizeof(break_point_of_part), 1, *fp_breakpoint_part);
45     if(ret!=1){
46         printf("Http_create_breakpoint_part_file,fwrite, break_point_of_part,error\n");
47         exit(0);
48     }
49 
50     
51     fflush(*fp_breakpoint_part);
52 
53 
54     if(break_point_part_file_name!=NULL){
55         free(break_point_part_file_name);
56     }
57 
58     return 0;
59 
60 }

　　接下来是int Update_breakpoint_part_file：

 1 int Update_breakpoint_part_file(FILE *fp_breakpoint_part, int num_of_piece_tobe_added){
 2 
 3     if(fp_breakpoint_part==NULL || num_of_piece_tobe_added<1){
 4         printf("Update_breakpoint_part_file,argument error\n");
 5         exit(0);
 6     }
 7 
 8     break_point_of_part *bpt=(break_point_of_part *)malloc(sizeof(break_point_of_part));
 9     if(bpt==NULL){
10         printf("Update_breakpoint_part_file,malloc failed\n");
11         exit(0);
12     }
13     fseek(fp_breakpoint_part, 0, SEEK_SET);
14     int ret_fread=fread(bpt, sizeof(break_point_of_part), 1, fp_breakpoint_part);
15 
16     int start_num=bpt->start_num_of_piece_of_this_part_file;
17     int end_num=bpt->end_num_of_piece_of_this_part_file;
18     bpt->alread_download_num_of_piece=bpt->alread_download_num_of_piece+num_of_piece_tobe_added;
19     if((bpt->alread_download_num_of_piece)<=(bpt->end_num_of_piece_of_this_part_file-bpt->start_num_of_piece_of_this_part_file+1+1)){   
20         fseek(fp_breakpoint_part, 0, SEEK_SET);
21         int ret=fwrite(bpt, sizeof(break_point_of_part), 1, fp_breakpoint_part);
22         if(ret!=1){
23             printf("Update_breakpoint_part_file,fwrite failed\n");
24             exit(0);
25         }
26         fflush(fp_breakpoint_part);
27     }else{
28         printf("Update_breakpoint_part_file, num_of_piece_tobe_added not correct\n");
29         exit(0);
30     }
31 
32 }

　　最后是Delete_breakpoint_file，文件下载成功后，这些断点文件应该删除

 1 int Delete_breakpoint_file(char *file_name,FILE *fp){
 2 
 3     if(file_name==NULL || fp==NULL){
 4         printf("Delete_breakpoint_file, argument error\n");
 5         exit(0);
 6     }
 7 
 8     break_point *bp=(break_point *)malloc(sizeof(break_point));
 9     fseek(fp, 0, SEEK_SET);
10     int ret=fread(bp, sizeof(break_point), 1, fp);
11     if(ret!=1){
12         printf("Delete_breakpoint_file,fread failed\n");
13         exit(0);
14     }
15     int num=bp->num_of_part_file;
16 
17     char *buffer=(char *)malloc((strlen(file_name)+4+100));
18     for(int i=0;i<num;i++){
19 
20         char buffer_part[6];
21         sprintf(buffer_part, "%d",i);
22         strcpy(buffer,file_name);
23         strcat(buffer,".jbp");
24         strcat(buffer,buffer_part);
25 
26         if(access(buffer, F_OK)==0){
27             if(remove(buffer)!=0){
28                 perror("Delete_breakpoint_file,remove .jbp_num");
29                 exit(0);
30             }
31         }
32 
33     }
34 
35     
36 
37     fclose(fp);
38     strcpy(buffer, file_name);
39     strcat(buffer, ".jbp");
40     
41     if(access(buffer, F_OK)==0){
42         if(remove(buffer)!=0){
43             perror("Delete_breakpoint_file,remove .jbp");
44             exit(0);
45         }
46     }
47 
48     if(buffer!=NULL){
49         free(buffer);
50     }
51 
52     return 0;
53 }