Java文件断点续传实现原理解析

一、作用:

随机流(RandomAccessFile)不属于IO流,支持对文件的读取和写入随机访问。

二、随机访问文件原理:

首先把随机访问的文件对象看作存储在文件系统中的一个大型 byte 数组,然后通过指向该 byte 数组的光标或索引(即:文件指针 FilePointer)在该数组任意位置读取或写入任意数据。

三、相关方法说明:

1、对象声明:RandomAccessFile raf = newRandomAccessFile(File file, String mode);

其中参数 mode 的值可选 "r":可读,"w" :可写,"rw":可读性;

2、获取当前文件指针位置:int RandowAccessFile.getFilePointer();

3、改变文件指针位置(相对位置、绝对位置):

1> 绝对位置:RandowAccessFile.seek(int index);

2> 相对位置:RandowAccessFile.skipByte(int step); 相对当前位置

4、给写入文件预留空间:RandowAccessFile.setLength(long len);

断点续传实现原理:

  1)下载断开的时候,记录文件断点的位置position;

  2)继续下载的时候,通过RandomAccessFile找到之前的position位置开始下载

实际操作:

  我们在D盘的根目录下创建一个名为”test.txt”的文件,文件内容很简单,如图所示:

没错,我们输入的内容就是简单的6个英语字母。然后我们右键→属性:

  我们要实现的效果很简单:将在D盘的”test.txt”文件写入到E盘当中,但中途我们会模拟一次”中断”行为,然后在重新继续上传,最终完成整个过程。

  也就是说,我们这里将会把“D盘”视作一台电脑,并且直接将”E盘”视作一台服务器。那么这样我们甚至都不再与http协议扯上半毛钱关系了,(当然实际开发我们肯定是还是得与它扯上关系的 ^<^),从而只关心最基本的文件读写的”断”和”续”的原理是怎么样的。

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.RandomAccessFile;

public class Test {
  private static int position = -1;

  public static void main(String[] args) {
    // 源文件与目标文件
    File sourceFile = new File("D:/", "test.txt");
    File targetFile = new File("E:/", "test.txt");
    // 输入输出流
    FileInputStream fis = null;
    FileOutputStream fos = null;
    // 数据缓冲区
    byte[] buf = new byte[1];

    try {
      fis = new FileInputStream(sourceFile);
      fos = new FileOutputStream(targetFile);
      // 数据读写
      while (fis.read(buf) != -1) {
        fos.write(buf);
        // 当已经上传了3字节的文件内容时,模拟网络中断了,抛出异常
        if (targetFile.length() == 3) {
          position = 3;
          throw new FileAccessException();
        }
      }

    } catch (FileAccessException e) {
      keepGoing(sourceFile, targetFile, position);
    } catch (FileNotFoundException e) {
      System.out.println("指定文件不存在");
    } catch (IOException e) {

    } finally {
      try {
        // 关闭输入输出流
        if (fis != null)
          fis.close();

        if (fos != null)
          fos.close();
      } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
      }
    }
  }

  private static void keepGoing(File source, File target, int position) {
    try {
      Thread.sleep(10000);
    } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
    }

    try {
      RandomAccessFile readFile = new RandomAccessFile(source, "rw");
      RandomAccessFile writeFile = new RandomAccessFile(target, "rw");

      readFile.seek(position);
      writeFile.seek(position);

      // 数据缓冲区
      byte[] buf = new byte[1];
      // 数据读写
      while (readFile.read(buf) != -1) {
        writeFile.write(buf);
      }
    } catch (FileNotFoundException e) {
      e.printStackTrace();
    } catch (IOException e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }

}

class FileAccessException extends Exception {
}

总结一下,我们在这次改动当中都做了什么工作:

  • 首先,我们定义了一个变量position,记录在发生中断的时候,已完成读写的位置。(这是为了方便,实际来说肯定应该讲这个值存到文件或者数据库等进行持久化)
  • 然后在文件读写的while循环中,我们去模拟一个中断行为的发生。这里是当targetFile的文件长度为3个字节则模拟抛出一个我们自定义的异常。(我们可以想象为实际下载中,已经上传(下载)了”x”个字节的内容,这个时候网络中断了,那么我们就在网络中断抛出的异常中将”x”记录下来)。
  • 剩下的就如果我们之前说的一样,在“续传”行为开始后,通过RandomAccessFile类来包装我们的文件,然后通过seek将指针指定到之前发生中断的位置进行读写就搞定了。(实际的文件下载上传,我们当然需要将保存的中断值上传给服务器,这个方式通常为httpConnection.setRequestProperty(“RANGE”,”bytes=x”);)

在我们这段代码,开启”续传“行为,即keepGoing方法中:我们起头让线程休眠10秒钟,这正是为了让我们运行程序看到效果。
现在我们运行程序,那么文件就会开启“由D盘上传到E盘的过程”,我们首先点开E盘,会发现的确多了一个test.txt文件,打开它发现内容如下:

没错,这个时候我们发现内容只有“abc”。这是在我们预料以内的,因为我们的程序模拟在文件上传了3个字节的时候发生了中断。

Ok,我们静静的等待10秒钟过去,然后再点开该文件,看看是否能够成功:

 

通过截图我们发现内容的确已经变成了“abc”,由此也就完成了续传。

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持呐喊教程。

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