【文章內(nèi)容簡介】 地方，在下載軟件中應(yīng)用多線程技術(shù)可以理解為將一個下載任務(wù)分成若干份來完成， 其中的并發(fā)控制將使下載的效率大大提高。 由于下載資源是一個過程，當(dāng)中用到的時間可能會很長。那么在很長的這段時間中很有可能會出現(xiàn)很多的意外情況使下載中斷或是停止，比如電源意外被切斷、網(wǎng)絡(luò)中斷、或是操作系統(tǒng)故障導(dǎo)致系統(tǒng)重新啟動。這些原因都會導(dǎo)致下載的中斷，但是當(dāng)用戶重新下載資源時發(fā)現(xiàn)原來下載的數(shù)據(jù)已經(jīng)消失你還是要回頭再來。斷點續(xù)傳就是用來解決這樣的問題的，它的任務(wù)是在下載任務(wù)停止時，記錄當(dāng)前下載的信息并且利用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中的一些重定向機制繼續(xù)完成下載任務(wù)而不必從頭再來。 隨著使用下載工具的時間的增長，用戶下載的資源 越來越多，因此在下載列表中的項目也越來越多，越來越混亂，因此為了便于管理和用戶使用方便，用戶迫切希望下載工具具有下載文件分類的功能。 在下載任務(wù)的管理這一塊，用戶不僅希望下載工具具有下載一個一個資源的功能，而且具有批量下載有些相似的或有關(guān)聯(lián)的資源的功能。還有些特殊情況下，用戶在下載任務(wù)開始后由于種種原因希望放棄資源的下載，這就要求下載工具具有刪除任務(wù)的功能了。 為了對下載任務(wù)進行掌控，用戶往往具有設(shè)置下載任務(wù)的線程數(shù)，文件下載網(wǎng)址，文件下載存儲目錄和在下載過程中對下載任務(wù)的狀態(tài)進行監(jiān)控等功能需求。 鑒于某些 軟件使用初學(xué)者甚至某些電腦初學(xué)者的實際情況，他們往往需要系統(tǒng)有一個格外的幫助文檔，使他們能夠更快、更好地學(xué)會使用斷點續(xù)傳下載軟件，提高效率。 業(yè)務(wù)流分析 多線程斷點續(xù)傳的 業(yè)務(wù)流程： 首先由用戶進入軟件系統(tǒng)，在新建任務(wù)中填寫必要的下載資源的相關(guān)屬性，比如相關(guān)資源下載地址 URL、存儲路徑、以及下 第 7 頁 共 25 頁 載線程數(shù)等。由軟件發(fā)送 HTTP 消息請求，然后服務(wù)器根據(jù)請求返回響應(yīng)消息。確認(rèn)無誤就可以啟動線程開始下載資源。將緩存中存儲的數(shù)據(jù)最終存儲到目的存儲路徑。 此外， 系統(tǒng)為用戶提供了一些對任務(wù)的基本操作，比如，停止、繼續(xù)、刪 除等。 4. 系統(tǒng)設(shè)計 系統(tǒng)設(shè)計要點 隨著用戶下載需求的增大，用戶下載的資源越來越大，下載的過程也就越來越久，這就要求下載軟件能夠迅速完成對資源的下載，為了提高下載效率的問題，所以本系統(tǒng)采用多線程的方式來實現(xiàn)下載速率的提高。多線程的優(yōu)點之一是所有線程都可以訪問相同的全局變量和共享資源，它提供了程序設(shè)計的簡捷性與便利性，提高了對信息處理的并發(fā)度，但也帶來了數(shù)據(jù)的訛誤或線程得不到某一資源而被餓死（即死鎖）的可能性。為了避免這些現(xiàn)象的產(chǎn)生，線程在使用共享資源或?qū)ο笄氨仨毇@得一個約束訪問同步對象的權(quán)力，也就 是通過同步的機制來控制這種權(quán)力的使用，這就是線程的安全問題。 Http 協(xié)議是互聯(lián)網(wǎng)中一個非常重要而且應(yīng)用十分頻繁的協(xié)議，所以本系統(tǒng)的設(shè)計是基于 Http 協(xié)議的。 長期以來，斷點續(xù)傳始終是困擾網(wǎng)蟲們的一大難題，眼看著已經(jīng)下載到 99%的軟件，卻由于突然掉線而前功盡棄的那種沮喪 恐怕人人都經(jīng)歷過，于是本系統(tǒng)采用斷點續(xù)傳的方式來設(shè)計。 本系統(tǒng)設(shè)計的基本目標(biāo)就是利用編寫一個時下流行的基于 Http 協(xié)議的多線程斷點續(xù)傳的程序來研究 Java 多線程與線程安全的機制。 系統(tǒng)總體功能結(jié)構(gòu) 通過對多線程斷點續(xù)傳下載軟件的需求分析 并結(jié)合實際情況的分析，本系統(tǒng)由下載分類管理、任務(wù)管理、設(shè)置管理、系統(tǒng)幫助四個主模塊構(gòu)成。本系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)圖如圖示： 其中下載文件的分類模塊主要是通過在新建下載任務(wù)時候設(shè)置下載文件的存儲目錄甚至新建一個存儲目錄的方式來實現(xiàn)。 下載任務(wù)的管理模塊主要有三個子模塊組成：新建下載任務(wù)模塊、批量完成下載任務(wù)模塊、刪除任務(wù)模塊。 在設(shè)置任務(wù)的管理模塊主要有兩個子模塊組成：在新建（批量）下載任務(wù)的時候進行任務(wù)的連接方面的配置模塊以及在現(xiàn)在過程中對下載任務(wù)的狀態(tài)進行監(jiān)視的模塊。 在系統(tǒng)幫助模塊里主要是包含一些對整個系統(tǒng)的說 明，便于用戶理解。 另外系統(tǒng)還支持將資源下載 URL 地址自動添加到剪貼板中，這樣用戶只需 第 8 頁 共 25 頁 要點擊地址即可開始下載，而不是需要手動粘貼、復(fù)制 URL 地址到指定位置。 圖 1 下載 程序 功能結(jié)構(gòu)圖 本下載 程序 提供兩種操作模式：一種是使用命令行參數(shù)對下載軟件進行操作；另一種方式是通過圖形界面對下載軟件進行操作。在此對圖形界面的實現(xiàn)進行詳細介紹。 下載 程序 的主界面設(shè)計使用 Eclipse 開發(fā)主要分成四部分：第一部分是菜單欄，提供功能選項；第二部分是標(biāo)準(zhǔn)按鈕 欄；第三部分是信息列表框，其中包括下載軟件的名稱、大小、下載進度、下載速度、剩余時間等下載任務(wù)的屬性；最后一部分是一個文本框用來監(jiān)視下載文件時返回的信息，包括下載文件的 URL地址、下載文件的長度、以及完成任務(wù)的所有線程數(shù)和每個線程完成的塊大小。在下載過程中上邊提到的相關(guān)信息都會顯示在列表框和文本框中，用戶可以方便地監(jiān)視到下載文件的狀況。 菜單欄的設(shè)計使用了 包的 action 類， JFace 中引用了action 的概念主要用完成用戶動作的代碼復(fù)用。在這里每一個 action 都可以用來響應(yīng)一個用戶的動作，比如打印文件、打開文檔或是顯示對話框。 程序 的主界面菜 單欄的設(shè)計就是對 action 的復(fù)用。首先創(chuàng)建用戶動作，包括下載 工具 功能 模塊 下 載 文 件 分類 下 載 任 務(wù) 設(shè) 置 任 務(wù) 系 統(tǒng) 幫 助 新 建 下 載 任務(wù) 批量 完成 下載 任務(wù) 刪 除 任 務(wù) 連 接 配 置 監(jiān) 視 配 置 監(jiān) 視 下 載 信息 自動 添加 剪貼 板功 能 第 9 頁 共 25 頁 新建下載任務(wù)動作（ newTaskAction）、新建批量下載任務(wù)動作（ batchTaskAction）、刪除任務(wù)動作（ deleteTaskAction）、幫助動作（ aboutAction）和退出動作（ exitAction），這些都是 action。在主界面 GUI 中代碼設(shè)計如下。 添加用戶動作。 添加新建下載任務(wù)動作： public class NewTaskAction extends Action { public NewTaskAction() { super(新建任務(wù) @Ctrl+N, (,icons/ ))。 setToolTipText(新建任務(wù) )。 } } 添加新建批量下載任務(wù)動作： public class BatchTaskAction extends Action { public BatchTaskAction() { super(新建批量任務(wù) @Ctrl+B,(, icons/ ))。 setToolTipText(新建批量任務(wù) )。 } } 添加刪除任務(wù)動作： public class DeleteTaskAction extends Action { public DeleteTaskAction() { super(刪除下載任務(wù) @Delete, (, icons/ ))。 setToolTipText(刪除下載任務(wù) )。 } } 添加退出動作： public class ExitAction extends Action { public ExitAction() { super(退出 @Alt+F4)。 setToolTipText(退出 )。 } } ? 在界面菜單中創(chuàng)造用戶動作的實例，并將這些實例添加到菜單欄的菜單 第 10 頁 共 25 頁 項當(dāng)中。 public class GUIDownloader extends ApplicationWindow { public static GUIDownloader APP。 newTaskAction = new NewTaskAction()。 batchTaskAction = new BatchTaskAction()。 exitAction = new ExitAction()。 aboutAction = new AboutAction()。 deleteTaskAction = new DeleteTaskAction()。 protected MenuManager createMenuManager() { MenuManager menuManager = new MenuManager()。 MenuManager fileMenu = new MenuManager(文件 (amp。F))。 (fileMenu)。 (newTaskAction)。 (batchTaskAction)。 (deleteTaskAction)。 (new Separator())。 (exitAction)。 } 使用這樣的方法就完成了上述用戶動作，只要點擊菜單欄按鈕同 樣完成相應(yīng)事件的動作，比如按下新建下載任務(wù)后可以彈出新建下載任務(wù)對話框。 標(biāo)準(zhǔn)按鈕欄和菜單欄的添加方法和菜單欄很相似，只需要添加按鈕后同樣添加用戶動作即可。 用戶界面除了按鈕部分還包括下載時顯示下載任務(wù)諸多屬性的表格（ Table），和監(jiān)視下載信息的列表框（ List）。在 Table 與 List 的設(shè)計中主要采用分割條（ SashForm）對 Table 和 List 進行分隔。使用 SashForm 的好處就是可以使用戶界面顯得更標(biāo)準(zhǔn)、更美觀；而且 SashForm 的功能是可以拉伸，從而調(diào)整Table 與 List 之間的比例最終達到 用戶滿意的效果；操作非常方便。 設(shè)計 Table、 List 與 SashForm 的主要代碼： private Table tasksTable。 private List taskLogger。 public Table getTasksTable() { return tasksTable。 } public List getTaskLogger() { return taskLogger。 } protected Control createContents(Composite parent) { SashForm pane = new SashForm(parent, )。 tasksTable = new Table(pane, | )。 第 11 頁 共 25 頁 for (int i = 0, n = 。 i n。 i++) { TableColumn col = new TableColumn(tasksTable, )。 (COLUMNTEXTS[i])。 (COLUMNWIDTHS[i])。 } (true)。 (true)。 } 用戶主界面如圖 2 所示： 圖 2 下載軟件的主界面 下載任務(wù)實現(xiàn) 下載任務(wù)類圖 多線程下載程序是通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議支持進行資源的下載，在這里對建立下載任務(wù)（ Task）添加抽象方法 start、 stop、 resume 來建立任務(wù)。由支持 HTTP 協(xié)議下載（ HTTPTask）繼承 Task 的抽象方法并實現(xiàn)通過 HTTP 協(xié)議下載。這樣做的好處就是軟件會有很好的擴展性，通過對 Task 的繼承還可以產(chǎn)生支持不同協(xié)議的下載，比如 FTP 下載、 BT 下載、 EDonkey 下載等等。下載任務(wù)類圖如下： 第 12 頁 共 25 頁 圖 3 下載任務(wù)類圖 下載任務(wù)順序圖 下載任務(wù)根據(jù)用戶需求新建任務(wù)，在新建任務(wù)中填寫必要的下載資源的相關(guān)屬性，比如相關(guān)資源下載地址 URL、存儲路徑、以及下載線程數(shù)等。由軟件發(fā)送 HTTP 消息請求，然后服務(wù)器根據(jù)請求返回響應(yīng)消息。確認(rèn)無誤就可以啟動線程開始下載資源。將緩存中存儲的數(shù)據(jù)最終存儲到目的存儲路徑。 下載任務(wù)順序圖如圖 4 所示： 圖 4下載任務(wù)順序圖 第 13 頁 共 25 頁 下載任務(wù)管理主要的是對下載任務(wù)進行的一系列操作，包括新建下載任務(wù)、批量下載任務(wù)、刪除任務(wù)、清除文件的一些操作。新建下載任務(wù)是是根據(jù)用戶下載需求來創(chuàng)建下載任務(wù)的功能， 用戶需要提供下載資源的 URL 地址、選擇存儲文件的路徑、用戶希望下載時的線程數(shù)、以及存儲時的文件名稱。下載軟件會根據(jù)新建任務(wù)欄的信息完成下載任務(wù)并且進行監(jiān)控。其中選擇存儲文件的路徑可以通過單擊瀏覽按鈕來選擇存儲文件夾。批量下載的原理和下載任務(wù)的原理和相似，只是同時進行多個下載任務(wù)。刪除任務(wù)和清除文件就是對任務(wù)和以下載的文件。 下載任務(wù)具體實現(xiàn) 下載任務(wù)管理主要是對下載任務(wù)進行操作，下載任務(wù)中主要包括新建下載任務(wù)、批量下載任務(wù)、退出任務(wù)。任務(wù)管理的結(jié)構(gòu)圖如圖 5 所示： 圖 5下載任務(wù)結(jié)構(gòu)圖 新建下載任務(wù)設(shè)計使用 SWT/JFace 中的對話框（ Dialog）設(shè)計實現(xiàn)，新建下載任務(wù)流程圖，如圖 6 所示： 圖 6新建下