Java 断点下载(下载续传)服务端及客户端（Android）代码

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最近在研究断点下载(下载续传)的功能,此功能需要服务端和客户端进行对接编写,本篇也是记录一下关于贴上关于实现服务端(Spring Boot)与客户端(Android)是如何实现下载续传功能

断点下载功能(下载续传)解释:

客户端由于突然性网络中断等原因,导致的下载失败,这个时候重新下载,可以继续从上次的地方进行下载,而不是重新下载

原理

首先，我们先说明了断点续传的功能,实际上的原理比较简单

客户端和服务端规定好一个规则,客户端传递一个参数,告知服务端需要数据从何处开始传输,服务端接收到参数进行处理,之后文件读写流从指定位置开始传输给客户端

实际上,上述的参数,在http协议中已经有规范,参数名为Range

而对于服务端来说，只要处理好Range请求头参数，即可实现下载续传的功能

我们来看下Range请求头数据格式如下：

格式如下：

Range:bytes=300-800
//客户端需要文件300-800字节范围的数据（即500B数据）Range:bytes=300-
//客户端需要文件300字节之后的数据

我们根据上面的格式，服务端对Range字段进行处理(String字符串数据处理),在流中返回指定的数据大小即可

那么，如何让流返回指定的数据大小或从指定位置开始传输数据呢?

这里,Java提供了RandomAccessFile类,通过seekTo()方法,可以让我们将流设置从指定位置开始读取或写入数据

这里读取和写入数据,我是采用的Java7之后新增的NIO的Channel进行流的写入（当然，用传统的文件IO流(BIO)也可以）

这里,我所说的客户端是指的Android客户端,由于App开发也是基于Java,所以也是可以使用RandomAccessFile这个类

对于客户端来说，有以下逻辑：

先读取本地已下载文件的大小，然后请求下载数据将文件大小的数据作为请求头的数值传到服务端，之后也是利用RandomAccessFile移动到文件的指定位置开始写入数据即可

扩展-大文件快速下载思路

利用上面的思路，我们还可以可以得到一个大文件快速下载的思路：

如，一份文件，大小为2000B（这个大小可以通过网络请求，从返回数据的请求头content-length获取获取）

客户端拿回到文件的总大小,根据调优算法,将平分成合适的N份，通过线程池，来下载这个N个单文件

在下载完毕之后，将N个文件按照顺序合并成单个文件即可

代码

上面说明了具体的思路,那么下面就是贴出服务端和客户端的代码示例

服务端

服务端是采用的spring boot进行编写

/*** 断点下载文件** @return*/
@GetMapping("download")
public void download( HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws IOException {//todo 这里文件按照你的需求调整File file = new File("D:\\temp\\测试文件.zip");if (!file.exists()) {response.setStatus(HttpStatus.NOT_FOUND.value());return;}long fromPos = 0;long downloadSize = file.length();if (request.getHeader("Range") != null) {response.setStatus(HttpServletResponse.SC_PARTIAL_CONTENT);String[] ary = request.getHeader("Range").replaceAll("bytes=", "").split("-");fromPos = Long.parseLong(ary[0]);downloadSize = (ary.length < 2 ? downloadSize : Long.parseLong(ary[1])) - fromPos;}//注意下面设置的相关请求头response.setContentType(MediaType.APPLICATION_OCTET_STREAM_VALUE);//相当于设置请求头content-lengthresponse.setContentLengthLong(downloadSize);//使用URLEncoder处理中文名(否则会出现乱码)response.setHeader("Content-Disposition", "attachment;filename=" + URLEncoder.encode(file.getName(), "UTF-8"));response.setHeader("Accept-Ranges", "bytes");response.setHeader("Content-Range", String.format("bytes %s-%s/%s", fromPos, (fromPos + downloadSize), downloadSize));RandomAccessFile randomAccessFile = new RandomAccessFile(file, "rw");randomAccessFile.seek(fromPos);FileChannel inChannel = randomAccessFile.getChannel();WritableByteChannel outChannel = Channels.newChannel(response.getOutputStream());try {while (downloadSize > 0) {long count = inChannel.transferTo(fromPos, downloadSize, outChannel);if (count > 0) {fromPos += count;downloadSize -= count;}}inChannel.close();outChannel.close();randomAccessFile.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}
}

客户端

Android客户端,是基于Okhttp的网络框架写的，需要先引用依赖

implementation 'com.squareup.okhttp3:okhttp:3.9.0'

下面给出的是封装好的方法（含进度，下载失败和成功回调）：

package com.tyky.update.utils;import com.blankj.utilcode.util.ThreadUtils;import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.RandomAccessFile;
import java.math.BigDecimal;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.Channels;
import java.nio.channels.FileChannel;
import java.nio.channels.ReadableByteChannel;import okhttp3.Call;
import okhttp3.OkHttpClient;
import okhttp3.Request;
import okhttp3.Response;public class FileDownloadUtil {public static void download(String url, File file, OnDownloadListener listener) {//http://10.232.107.44:9060/swan-business/file/download// 利用通道完成文件的复制(非直接缓冲区)ThreadUtils.getIoPool().submit(new Runnable() {@Overridepublic void run() {try {//续传开始的进度long startSize = 0;if (file.exists()) {startSize = file.length();}OkHttpClient okHttpClient = new OkHttpClient.Builder().build();Request request = new Request.Builder().url(url).addHeader("Range", "bytes=" + startSize).get().build();Call call = okHttpClient.newCall(request);Response resp = call.execute();double length = Long.parseLong(resp.header("Content-Length")) * 1.0;InputStream fis = resp.body().byteStream();ReadableByteChannel fisChannel = Channels.newChannel(fis);RandomAccessFile randomAccessFile = new RandomAccessFile(file, "rw");//从上次未完成的位置开始下载randomAccessFile.seek(startSize);FileChannel foschannel = randomAccessFile.getChannel();// 通道没有办法传输数据，必须依赖缓冲区// 分配指定大小的缓冲区ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);// 将通道中的数据存入缓冲区中while (fisChannel.read(byteBuffer) != -1) {  // fisChannel 中的数据读到 byteBuffer 缓冲区中byteBuffer.flip();  // 切换成读数据模式// 将缓冲区中的数据写入通道foschannel.write(byteBuffer);final double progress = (foschannel.size() / length);BigDecimal two = new BigDecimal(progress);double result = two.setScale(2,BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();//计算进度，回调if (listener != null) {listener.onProgress(result);}byteBuffer.clear();  // 清空缓冲区}foschannel.close();fisChannel.close();randomAccessFile.close();if (listener != null) {listener.onSuccess(file);}} catch (IOException e) {if (listener != null) {listener.onError(e);}}}});}public interface OnDownloadListener {void onProgress(double progress);void onError(Exception e);void onSuccess(File outputFile);}
}

使用：

FileDownloadUtil.download(downloadUrl, file, new FileDownloadUtil.OnDownloadListener() {@Overridepublic void onProgress(double progress) {KLog.d("下载进度: " + progress);}@Overridepublic void onError(Exception e) {KLog.e("下载错误: " + e.getMessage());}@Overridepublic void onSuccess(File outputFile) {KLog.d("下载成功");}
});