详解Android多线程断点续传下载示例

2020-02-21 17:23:30

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供稿：网友

Android 多线程是通过多线程和断点重传来下载文件，其实下载文件的大小通常与服务器相同，今天武林技术频道小编详解Android多线程断点续传下载示例，希望对你有所帮助。

一、概述

在上一篇博文《Android多线程下载示例》中，我们讲解了如何实现Android的多线程下载功能，通过将整个文件分成多个数据块，开启多个线程，让每个线程分别下载一个相应的数据块来实现多线程下载的功能。多线程下载中，可以将下载这个耗时的操作放在子线程中执行，即不阻塞主线程，又符合Android开发的设计规范。

但是当下载的过程当中突然出现手机卡死，或者网络中断，手机电量不足关机的现象，这时，当手机可以正常使用后，如果重新下载文件，似乎不太符合大多数用户的心理期望，那如何实现当手机可以正常联网时，基于上次断网时下载的数据来下载呢？这就是所谓的断点下载了。这篇文章主要是讲解如何实现断点下载的功能。

本文讲解的Android断点下载是基于上一篇文章《Android多线程下载示例》，本示例是在上一示例的基础上通过在下载的过程中，将下载的信息保存到Andoid系统自带的数据库SQLite中，当手机出现异常情况而断开网络时，由于数据库中记录了上次下载的数据信息，当手机再次联网时，读取数据库中的信息，从上次断开下载的地方继续下载数据。好，不多说了，进入正文。

二、服务端准备

服务端的实现很简单，这里为了使下载的文件大些，我在网络上下载了有道词典来作为要下载的测试资源。将它放置在项目的WebContent目录下，并将项目发布在Tomcat服务器中，具体如下图所示：

就这样，服务端算是弄好了，怎么样？很简单吧？相信大家都会的！

三、Android实现

Android实现部分是本文的重点，这里我们从布局开始由浅入深慢慢讲解，这里我们通过Activity来显示程序的界面，以SQLite数据库来保存下载的信息，通过ContentProvider来操作保存的记录信息，通过Handler和Message机制将子线程中的数据传递到主线程来更新UI显示。同时通过自定义监听器来实现对UI显示更新的监听操作。

1、布局实现

布局基本上和上一博文中的布局一样，没有什么大的变动，界面上自上而下放置一个TextView,用来提示文本框中输入的信息，一个文本框用来输入网络中下载文件的路径，一个Button按钮，点击下载文件,一个ProgressBar显示下载进度，一个TextView显示下载的百分比。

具体布局内容如下：

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"  xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"  android:layout_width="match_parent"  android:layout_height="match_parent"  android:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin"  android:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin"  android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin"  android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin"  android:orientation="vertical"  tools:context=".MainActivity" >   <TextView  android:layout_width="match_parent"  android:layout_height="wrap_content"  android:text="下载路径" />   <EditText  android:id="@+id/ed_path"  android:layout_width="match_parent"  android:layout_height="wrap_content"  android:text="http://192.168.0.170:8080/web/youdao.exe"/>  <Button  android:layout_width="wrap_content"  android:layout_height="wrap_content"  android:text="下载"  android:onClick="download"/>   <ProgressBar  android:id="@+id/pb"  android:layout_width="match_parent"  android:layout_height="wrap_content"  style="@android:style/Widget.ProgressBar.Horizontal"/>   <TextView  android:id="@+id/tv_info"  android:layout_width="match_parent"  android:layout_height="wrap_content"  android:gravity="center"  android:text="下载:0%"/>  </LinearLayout>

2、自定义ProgressBarListener监听器接口

新建自定义ProgressBarListener监听器接口，这个接口中定义两个方法，void getMax(int length)用来获取下载文件的长度，void getDownload(int length);用来获取每次下载的长度，这个方法中主要是在多线程中调用，子线程中获取到的数据传递到这两个接口方法中，然后在这两个接口方法中通过Handler将相应的长度信息传递到主线程，更新界面显示信息。

具体代码实现如下：

package com.example.inter;  /**  * 自定义进度条监听器  * @author liuyazhuang  *  */ public interface ProgressBarListener {  /**  * 获取文件的长度  * @param length  */  void getMax(int length);  /**  * 获取每次下载的长度  * @param length  */  void getDownload(int length); }

3.定义数据库的相关信息类DownloadDBHelper

在这个实例中，我们将数据库的名称定义为download.db,我们需要保存主键id,文件下载后要保存的路径，每个线程的标识id，每个线程下载的文件数据块大小，所以，在创建的数据表中共有_id, path，threadid，downloadlength，详情见下图

DownloadDBHelper实现的具体代码如下：

package com.example.db;  import android.content.Context; import android.database.sqlite.SQLiteDatabase; import android.database.sqlite.SQLiteDatabase.CursorFactory; import android.database.sqlite.SQLiteOpenHelper;  /**  * 数据库相关类  * @author liuyazhuang  *  */ public class DownloadDBHelper extends SQLiteOpenHelper {  /**  * 数据库名称  */  private static final String NAME = "download.db";  /**  * 原有的构造方法  * @param context  * @param name  * @param factory  * @param version  */  public DownloadDBHelper(Context context, String name,  CursorFactory factory, int version) {  super(context, name, factory, version);  }  /**  * 重载构造方法  * @param context  */  public DownloadDBHelper(Context context){  super(context, NAME, null, 1);  }   /**  * 创建数据库时调用  */  @Override  public void onCreate(SQLiteDatabase db) {  db.execSQL("create table download(_id integer primary key autoincrement," +   "path text," +   "threadid integer," +   "downloadlength integer)");   }  /**  * 更新数据库时调用  */  @Override  public void onUpgrade(SQLiteDatabase db, int oldVersion, int newVersion) {   }  }

4、创建DownloadProvider类

DownloadProvider类继承自ContentProvider，提供操作数据库的方法，在这个类中，通过UriMatcher类匹配要操作的数据库，通过DownloadDBHelper对象来得到一个具体数据库实例，来对相应的数据库进行增、删、改、查操作。
具体实现如下代码所示：

package com.example.provider;  import com.example.db.DownloadDBHelper;  import android.content.ContentProvider; import android.content.ContentValues; import android.content.UriMatcher; import android.database.Cursor; import android.database.sqlite.SQLiteDatabase; import android.database.sqlite.SQLiteOpenHelper; import android.net.Uri;  /**  * 自定义ContentProvider实例  * @author liuyazhuang  *  */ public class DownloadProvider extends ContentProvider {  //实例化UriMatcher对象  private static UriMatcher matcher = new UriMatcher(UriMatcher.NO_MATCH);  //配置访问规则  private static final String AUTHORITY = "download";  //自定义常量  private static final int DOWANLOAD = 10;  static{  //添加匹配的规则  matcher.addURI(AUTHORITY, "download", DOWANLOAD);  }  private SQLiteOpenHelper mOpenHelper;  @Override  public boolean onCreate() {  mOpenHelper = new DownloadDBHelper(getContext());  return false;  }   @Override  public Cursor query(Uri uri, String[] projection, String selection,  String[] selectionArgs, String sortOrder) {  // TODO Auto-generated method stub  Cursor ret = null;  SQLiteDatabase db = mOpenHelper.getReadableDatabase();  int code = matcher.match(uri);  switch (code) {  case DOWANLOAD:  ret = db.query("download", projection, selection, selectionArgs, null, null, sortOrder);  break;   default:  break;  }  return ret;  }   @Override  public String getType(Uri uri) {  // TODO Auto-generated method stub  return null;  }   @Override  public Uri insert(Uri uri, ContentValues values) {  // TODO Auto-generated method stub  SQLiteDatabase db = mOpenHelper.getWritableDatabase();  int code = matcher.match(uri);  switch (code) {  case DOWANLOAD:  db.insert("download", "_id", values);  break;   default:  break;  }  return null;  }   @Override  public int delete(Uri uri, String selection, String[] selectionArgs) {  SQLiteDatabase db = mOpenHelper.getWritableDatabase();  int code = matcher.match(uri);  switch (code) {  case DOWANLOAD:  db.delete("download", selection, selectionArgs);  break;   default:  break;  }  return 0;  }   @Override  public int update(Uri uri, ContentValues values, String selection,  String[] selectionArgs) {  SQLiteDatabase db = mOpenHelper.getWritableDatabase();  int code = matcher.match(uri);  switch (code) {  case DOWANLOAD:  db.update("download", values, selection, selectionArgs);  break;   default:  break;  }  return 0;  }  }

5、创建DownloadInfo实体类

为了使程序更加面向对象化，这里我们建立DownloadInfo实体类来对数据库中的数据进行封装，DownloadInfo实体类中的数据字段与数据库中的字段相对应
具体实现代码如下：

package com.example.domain;  /**  * 支持断点续传时，  * 要保存到数据库的信息  * @author liuyazhuang  *  */ public class DownloadInfo {  //主键id  private int _id;  //保存路径  private String path;  //线程的标识id  private String threadId;  //下载文件的大小  private int downloadSize;   public DownloadInfo() {  super();  }   public DownloadInfo(int _id, String path, String threadId, int downloadSize) {  super();  this._id = _id;  this.path = path;  this.threadId = threadId;  this.downloadSize = downloadSize;  }   public int get_id() {  return _id;  }  public void set_id(int _id) {  this._id = _id;  }  public String getPath() {  return path;  }  public void setPath(String path) {  this.path = path;  }  public String getThreadId() {  return threadId;  }  public void setThreadId(String threadId) {  this.threadId = threadId;  }  public int getDownloadSize() {  return downloadSize;  }  public void setDownloadSize(int downloadSize) {  this.downloadSize = downloadSize;  } }

6、定义外界调用的操作数据库的方法类DownloadDao

DownloadDao类中封装了一系列操作数据库的方法，这个类不是直接操作数据库对象，而是通过ContentResolver这个对象来调用DownloadProvider中的方法来实现操作数据库的功能，这里用到了ContentResolver与ContentProvider这两个Android中非常重要的类。ContentProvider即内容提供者，主要是向外提供数据，简单理解就是一个应用程序可以通过ContentProvider向外提供操作本应用程序的接口，其他应用程序可以调用ContentProvider提供的接口来操作本应用程序的数据。ContentResolver内容接接收者，它可以接收ContentProvider的向外提供的数据。
具体代码实现如下：

package com.example.dao;  import android.content.ContentResolver; import android.content.ContentValues; import android.content.Context; import android.database.Cursor; import android.net.Uri;  import com.example.domain.DownloadInfo;  /**  * 保存下载文件信息的dao类  * @author liuyazhuang  *  */ public class DownloadDao {   /**  * ContentResolver对象  */  private ContentResolver cr;   public DownloadDao(Context context){  this.cr = context.getContentResolver();  }  /**  * 保存下载信息记录  * @param info  */  public void save(DownloadInfo info){  Uri uri = Uri.parse("content://download/download");  ContentValues values = new ContentValues();  values.put("path", info.getPath());  values.put("threadid", info.getThreadId());  cr.insert(uri, values);  }   /**  * 更新下载信息记录  * @param info  */  public void update(DownloadInfo info){  Uri uri = Uri.parse("content://download/download");  ContentValues values = new ContentValues();  values.put("downloadlength", info.getDownloadSize());  values.put("threadid", info.getThreadId());  cr.update(uri, values, " path = ? and threadid = ? ", new String[]{info.getPath(), info.getThreadId()});  }  /**  * 删除下载信息记录  * @param info  */  public void delete(DownloadInfo info){  Uri uri = Uri.parse("content://download/download");  cr.delete(uri, " path = ? and threadid = ? ", new String[]{info.getPath(), info.getThreadId()});  }  /**  * 删除下载信息记录  * @param info  */  public void delete(String path){  Uri uri = Uri.parse("content://download/download");  cr.delete(uri, " path = ? ", new String[]{path});  }   /**  * 判断是否有下载记录  * @param path  * @return  */  public boolean isExist(String path){  boolean result = false;  Uri uri = Uri.parse("content://download/download");  Cursor cursor = cr.query(uri, null, " path = ? ", new String[]{path}, null);  if(cursor.moveToNext()){  result = true;  }  cursor.close();  return result;  }   /**  * 计算所有的下载长度  * @param path  * @return  */  public int queryCount(String path){  int count = 0;  Uri uri = Uri.parse("content://download/download");  Cursor cursor = cr.query(uri, new String[]{"downloadlength"}, " path = ? ", new String[]{path}, null);  while(cursor.moveToNext()){  int len = cursor.getInt(0);  count += len;  }  cursor.close();  return count;  }  /**  * 计算每个线程的下载长度  * @param path  * @return  */  public int query(DownloadInfo info){  int count = 0;  Uri uri = Uri.parse("content://download/download");  Cursor cursor = cr.query(uri, new String[]{"downloadlength"}, " path = ? and threadid = ?", new String[]{info.getPath(), info.getThreadId()}, null);  while(cursor.moveToNext()){  int len = cursor.getInt(0);  count += len;  }  cursor.close();  return count;  } }

7、自定义线程类DownThread

这里通过继承Thread的方式来实现自定义线程操作，在这个类中主要是实现文件的下载操作，在这个类中，定义了一系列与下载有关的实例变量来控制下载的数据，通过自定义监听器ProgressBarListener中的void getDownload(int length)方法来跟新界面显示的进度信息，同时通过调用DownloadDao的方法来记录和更新数据的下载信息。
具体实现代码如下：

package com.example.download;  import java.io.File; import java.io.InputStream; import java.io.RandomAccessFile; import java.net.HttpURLConnection; import java.net.URL;  import android.content.Context;  import com.example.dao.DownloadDao; import com.example.domain.DownloadInfo; import com.example.inter.ProgressBarListener;  /**  * 自定义线程类  * @author liuyazhuang  *  */ public class DownloadThread extends Thread {  //下载的线程id  private int threadId;  //下载的文件路径  private String path;  //保存的文件  private File file;  //下载的进度条更新的监听器  private ProgressBarListener listener;  //每条线程下载的数据量  private int block;  //下载的开始位置  private int startPosition;  //下载的结束位置  private int endPosition;   private DownloadDao downloadDao;   public DownloadThread(int threadId, String path, File file, ProgressBarListener listener, int block, Context context) {  this.threadId = threadId;  this.path = path;  this.file = file;  this.listener = listener;  this.block = block;  this.downloadDao = new DownloadDao(context);  this.startPosition = threadId * block;  this.endPosition = (threadId + 1) * block - 1;  }   @Override  public void run() {  super.run();  try {  //判断该线程是否有下载记录  DownloadInfo info = new DownloadInfo();  info.setPath(path);  info.setThreadId(String.valueOf(threadId));  int length = downloadDao.query(info);  startPosition += length;  //创建RandomAccessFile对象  RandomAccessFile accessFile = new RandomAccessFile(file, "rwd");  //跳转到开始位置  accessFile.seek(startPosition);  URL url = new URL(path);  //打开http链接  HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) url.openConnection();  //设置超时时间  conn.setConnectTimeout(5000);  //指定请求方式为GET方式  conn.setRequestMethod("GET");  //指定下载的位置  conn.setRequestProperty("Range", "bytes="+startPosition + "-" + endPosition);  //不用再去判断状态码是否为200  InputStream in = conn.getInputStream();  byte[] buffer = new byte[1024];  int len = 0;  //该线程下载的总数据量  int count = length;  while((len = in.read(buffer)) != -1){  accessFile.write(buffer, 0, len);  //更新下载进度  listener.getDownload(len);  count += len;  info.setDownloadSize(count);  //更新下载的信息  downloadDao.update(info);  }  accessFile.close();  in.close();  } catch (Exception e) {  // TODO: handle exception  e.printStackTrace();  }  } }

8、新建下载的管理类DownloadManager

这个类主要是对下载过程的管理，包括下载设置下载后文件要保存的位置，计算多线程中每个线程的数据下载量等等，同时相比《Android多线程下载示例》一文中，它多了多下载数据的记录与更新操作。
具体实现代码如下：

package com.example.download;  import java.io.File; import java.io.RandomAccessFile; import java.net.HttpURLConnection; import java.net.URL;  import android.content.Context; import android.os.Environment;  import com.example.dao.DownloadDao; import com.example.domain.DownloadInfo; import com.example.inter.ProgressBarListener;  /**  * 文件下载管理器  * @author liuyazhuang  *  */ public class DownloadManager {  //下载线程的数量  private static final int TREAD_SIZE = 3;  private File file;  private DownloadDao downloadDao;  private Context context;  public DownloadManager(Context context) {  this.context = context;  this.downloadDao = new DownloadDao(context);  }   /**  * 下载文件的方法  * @param path：下载文件的路径  * @param listener：自定义的下载文件监听接口  * @throws Exception  */  public void download(String path, ProgressBarListener listener) throws Exception{  URL url = new URL(path);  HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) url.openConnection();  conn.setConnectTimeout(5000);  conn.setRequestMethod("GET");  if(conn.getResponseCode() == 200){  int filesize = conn.getContentLength();  //设置进度条的最大长度  listener.getMax(filesize);  //判断下载记录是否存在  boolean ret = downloadDao.isExist(path);  if(ret){  //得到下载的总长度，设置进度条的刻度  int count = downloadDao.queryCount(path);  listener.getDownload(count);  }else{  //保存下载记录  for(int i = 0; i < filesize; i++){   DownloadInfo info = new DownloadInfo();   info.setPath(path);   info.setThreadId(String.valueOf(i));   //保存下载的记录信息   downloadDao.save(info);  }  }  //创建一个和服务器大小一样的文件  file = new File(Environment.getExternalStorageDirectory(), this.getFileName(path));  RandomAccessFile accessFile = new RandomAccessFile(file, "rwd");  accessFile.setLength(filesize);  //要关闭RandomAccessFile对象  accessFile.close();   //计算出每条线程下载的数据量  int block = filesize % TREAD_SIZE == 0 ? (filesize / TREAD_SIZE) : (filesize / TREAD_SIZE +1 );   //开启线程下载  for(int i = 0; i < TREAD_SIZE; i++){  new DownloadThread(i, path, file, listener, block, context).start();  }  }  }   /**  * 截取路径中的文件名称  * @param path:要截取文件名称的路径  * @return:截取到的文件名称  */  private String getFileName(String path){  return path.substring(path.lastIndexOf("/") + 1);  } }

9、完善MainActivity

在这个类中首先，找到页面中的各个控件，实现Button按钮的onClick事件，在onClick事件中开启一个线程进行下载操作，同时子线程中获取到的数据，通过handler与Message机制传递到主线程，更新界面显示，利用DownloadDao类中的方法来记录和更新下载数据。
具体实现代码如下：

package com.example.multi;  import android.app.Activity; import android.os.Bundle; import android.os.Handler; import android.os.Message; import android.view.Menu; import android.view.View; import android.widget.EditText; import android.widget.ProgressBar; import android.widget.TextView; import android.widget.Toast;  import com.example.dao.DownloadDao; import com.example.download.DownloadManager; import com.example.inter.ProgressBarListener;  /**  * MainActivity整个应用程序的入口  * @author liuyazhuang  *  */ public class MainActivity extends Activity {   protected static final int ERROR_DOWNLOAD = 0;  protected static final int SET_PROGRESS_MAX = 1;  protected static final int UPDATE_PROGRESS = 2;   private EditText ed_path;  private ProgressBar pb;  private TextView tv_info;  private DownloadManager manager;  private DownloadDao downloadDao;   //handler操作  private Handler mHandler = new Handler(){   public void handleMessage(android.os.Message msg) {  switch (msg.what) {  case ERROR_DOWNLOAD:  //提示用户下载失败  Toast.makeText(MainActivity.this, "下载失败", Toast.LENGTH_SHORT).show();  break;  case SET_PROGRESS_MAX:  //得到最大值  int max = (Integer) msg.obj;  //设置进度条的最大值  pb.setMax(max);  break;  case UPDATE_PROGRESS:  //获取当前下载的长度  int currentprogress = pb.getProgress();  //获取新下载的长度  int len = (Integer) msg.obj;  //计算当前总下载长度  int crrrentTotalProgress = currentprogress + len;  pb.setProgress(crrrentTotalProgress);    //获取总大小  int maxProgress = pb.getMax();  //计算百分比  float value = (float)currentprogress / (float)maxProgress;  int percent = (int) (value * 100);  //显示下载的百分比  tv_info.setText("下载:"+percent+"%");    if(maxProgress == crrrentTotalProgress){   //删除下载记录   downloadDao.delete(ed_path.getText().toString());  }  break;  default:  break;  }  };  };  @Override  protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  super.onCreate(savedInstanceState);  setContentView(R.layout.activity_main);  this.ed_path = (EditText) super.findViewById(R.id.ed_path);  this.pb = (ProgressBar) super.findViewById(R.id.pb);  this.tv_info = (TextView) super.findViewById(R.id.tv_info);  this.manager = new DownloadManager(this);  this.downloadDao = new DownloadDao(this);  }   @Override  public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) {  // Inflate the menu; this adds items to the action bar if it is present.  getMenuInflater().inflate(R.menu.main, menu);  return true;  }   public void download(View v){  final String path = ed_path.getText().toString();  //下载  new Thread(new Runnable() {  @Override  public void run() {  // TODO Auto-generated method stub  try {   manager.download(path, new ProgressBarListener() {   @Override   public void getMax(int length) {   // TODO Auto-generated method stub   Message message = new Message();   message.what = SET_PROGRESS_MAX;   message.obj = length;   mHandler.sendMessage(message);   }     @Override   public void getDownload(int length) {   // TODO Auto-generated method stub   Message message = new Message();   message.what = UPDATE_PROGRESS;   message.obj = length;   mHandler.sendMessage(message);   }   });  } catch (Exception e) {   // TODO: handle exception   e.printStackTrace();   Message message = new Message();   message.what = ERROR_DOWNLOAD;   mHandler.sendMessage(message);  }  }  }).start();  } }

10、增加权限

最后，别忘了给应用授权，这里要用到Android联网授权和向SD卡中写入文件的权限。
具体实现如下：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"  package="com.example.multi"  android:versionCode="1"  android:versionName="1.0" >   <uses-sdk  android:minSdkVersion="8"  android:targetSdkVersion="18" />  <uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"/>  <uses-permission android:name="android.permission.MOUNT_UNMOUNT_FILESYSTEMS"/>  <uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE"/>  <application  android:allowBackup="true"  android:icon="@drawable/ic_launcher"  android:label="@string/app_name"  android:theme="@style/AppTheme" >  <activity  android:name="com.example.multi.MainActivity"  android:label="@string/app_name" >  <intent-filter>  <action android:name="android.intent.action.MAIN" />   <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />  </intent-filter>  </activity>  <provider android:name="com.example.provider.DownloadProvider" android:authorities="download"></provider>  </application>  </manifest>

四、运行效果