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多线程多任务开发文件下载极简实现(2)

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1.写在前面

-------------关于CyclicBarrier----------
参考:http://www.cnblogs.com/techyc/archive/2013/03/13/2957059.html
      1.CyclicBarrier初始化时规定一个数目,然后计算调用了CyclicBarrier.await()进入等待的线程数。当线程数达到了这个数目时,所有进入等待状态的线程被唤醒并继续。
      2.CyclicBarrier就象它名字的意思一样,可看成是个障碍, 所有的线程必须到齐后才能一起通过这个障碍。
      3.CyclicBarrier初始时还可带一个Runnable的参数, 此Runnable任务在CyclicBarrier的数目达到后,所有其它线程被唤醒前被执行。

1.下载监听器,用于监听文件是否下载完成

public interface DownloadListener {
      void notifyFinished();
}

2.下载线程类

public class DownloadThread extends Thread {

    Connection conn;
    int startPos;
    int endPos;
    CyclicBarrier barrier;
    String localFile;

    public DownloadThread(Connection conn, int startPos, int endPos, String localFile, CyclicBarrier barrier) {
        this.conn = conn;
        this.startPos = startPos;
        this.endPos = endPos;
        this.localFile = localFile;
        this.barrier = barrier;
    }


    public void run() {
        System.out.println("开始现在文件,从" + this.startPos + "到" + this.endPos);

        RandomAccessFile raf = null;
        try {
            byte[] bytes = conn.read(startPos, endPos);
            raf = new RandomAccessFile(localFile, "rw");
            raf.seek(startPos);
            raf.write(bytes);
            raf.close();
            conn.close();
            barrier.await();//等待别的线程完成
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }

}

3.文件下载实现类

public class FileDownloader {

    private String url;
    private String localFile;

    ConnectionManager cm;
    DownloadListener listener;//持有一个下载监听的引用

    private static final int DOWNLOAD_TRHEAD_NUM = 3;

    public FileDownloader(String _url, String localFile) {
        this.url = _url;
        this.localFile = localFile;
    }


    public void setConnectionManager(ConnectionManager connectionManager) {
        this.cm = connectionManager;
    }

    public void setListener(DownloadListener listener) {
        this.listener = listener;
    }


    /**
     * @Author xuyangyang
     * @Describe 调用进行下载
     * @Date 2017/6/7
     * @Params 
     * @Return 
     */
     /*
     在这里实现你的代码, 注意: 需要用多线程实现下载
     这个类依赖于其他几个接口, 你需要写这几个接口的实现代码
     (1) ConnectionManager , 可以打开一个连接,通过Connection可以读取其中的一段(用startPos, endPos来指定)
     (2) DownloadListener, 由于是多线程下载, 调用这个类的客户端不知道什么时候结束,所以你需要实现当所有
         线程都执行完以后, 调用listener的notifiedFinished方法, 这样客户端就能收到通知。
     具体的实现思路:
     1. 需要调用ConnectionManager的open方法打开连接, 然后通过Connection.getContentLength方法获得文件的长度
     2. 至少启动3个线程下载,  注意每个线程需要先调用ConnectionManager的open方法
     然后调用read方法, read方法中有读取文件的开始位置和结束位置的参数, 返回值是byte[]数组
     3. 把byte数组写入到文件中
     4. 所有的线程都下载完成以后, 需要调用listener的notifiedFinished方法
     */
    public void execute() {

        CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(DOWNLOAD_TRHEAD_NUM, new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                listener.notifyFinished();
            }
        });


        Connection conn = null;

        try {
            conn = cm.open(this.url);
            int fileLength = conn.getContentLength();
            //创建一个本地缓存文件, 占位
            createPlaceHolderFile(this.localFile, fileLength);
            //建立一个二维数组, 为每个线程分配大小
            int[][] ranges = allocateDownloadRange(DOWNLOAD_TRHEAD_NUM, fileLength);

            for (int i = 0; i < DOWNLOAD_TRHEAD_NUM; i++) {
                DownloadThread thread = new DownloadThread(
                        cm.open(this.url),
                        ranges[i][0],
                        ranges[i][1],
                        localFile,
                        barrier);
                thread.start();

            }

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (conn != null) {
                conn.close();
            }
        }

    }


    /**
     * @Author xuyangyang
     * @Describe 建立一个二维数组, 为每个线程分配大小
     * @Date 2017/6/7
     * @Params
     * @Return
     */
    private int[][] allocateDownloadRange(int threadNum, int fileLength) {
        int[][] ranges = new int[threadNum][2];

        int eachThreadSize = fileLength / threadNum;//每个线程需要下载的文件大小
        int left = fileLength % threadNum;//剩余的文件大小,增加到--最后一个线程

        for (int i = 0; i < threadNum; i++) {
            int startPos = i * eachThreadSize;
            int endPos = (i + 1) * eachThreadSize - 1;
            if (i == (threadNum - 1)) {
                endPos += left;
            }
            ranges[i][0] = startPos;
            ranges[i][1] = endPos;
        }
        return ranges;
    }


    /**
     * @Author xuyangyang
     * @Describe 创建一个本地缓存文件, 占位
     * @Date 2017/6/7
     * @Params
     * @Return
     */
    private void createPlaceHolderFile(String fileName, int fileLength) {

        RandomAccessFile raf = null;
        try {
            raf = new RandomAccessFile(fileName, "rw");
            for (int i = 0; i < fileLength; i++) {
                raf.write(0);//占位
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                raf.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

    }
}

4.测试类

/**
 * 测试多线程下载
 * @author xyy
 * @create 2017-06-07 11:32
 **/
public class FileDownloaderTest {

    boolean downloadFinished = false;

    @Before
    public void setUp() throws Exception {
    }

    @After
    public void tearDown() throws Exception {
    }


    @Test
    public void testDownload() {

        String url = "http://dzs.qisuu.com/txt/%E5%A4%AA%E4%B8%8A%E7%AB%A0.txt";
        FileDownloader downloader = new FileDownloader(url, "D://太上章.txt");

        ConnectionManager cm = new ConnectionManagerImpl();
        downloader.setConnectionManager(cm);

        downloader.setListener(new DownloadListener() {
            @Override
            public void notifyFinished() {
                downloadFinished = true;
            }
        });

        downloader.execute();
        // 等待多线程下载程序执行完毕
        while (!downloadFinished) {
            try {
                System.out.println("还没有下载完成,休眠五秒");
                //休眠5秒
                Thread.sleep(5000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        System.out.println("下载完成!");

    }


}

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