一 前言
本文是上一篇博客JWebFileTrans:一款可以从网络上下载文件的小程序(一)的续集。此篇博客主要在上一篇的基础上加入了断点续传的功能，用户在下载中途停止下载后，下次可以读取断点文件，接着上次已经下载的部分文件继续下载。另外将程序名从JWebFileTrans更改为JDownload,并从github的utility repository中独立出来专门维护，后续会添加多线程、ftp下载等功能。JDownload的github链接请点击 JDownload源代码 。
另外时隔三个月后，我按照上一篇博客里面的四个下载链接再次测试的时候发现失败了，原因在于其中有的http链接已经发生变化，比如stable目录下的hbase从1.2.4升级成1.2.5了。然后我把其中有个链接中的1.2.4改成1.2.5结果也无法下载，后来发现是改成1.2.5后的链接是对的，但是服务器会把这个链接重定向到真正的下载链接。由于JDownload在设计过程中并没有考虑到可能出现的重定向问题，所以对于此类链接暂时无法下载，但是在未来可能会考虑增加此类功能。所以大家在测试的时候选择好正确的http链接，确保此链接当前存在，并且是真正的下载链接而不是重定向的链接，这样才会测试成功。
PS: 本文是github用户junhuster,以及微博用户weibo.com/junhuster 的原创作品，转载请注明原作者和博客出处，谢谢。
二 断点续传功能展示
测试链接 http://www.flashget.com/apps/flashget3.7.0.1222cn.exe ，这是快车下载软件的官网下载链接，注意，如果读者也用快车链接来做实验的话，请先到快车官网检查下最新的下载链接，因为诸如软件升级改版本号等问题，就会导致本文给出的链接失效。在实验的过程中，作者在虚拟机Ubuntu linux的终端shell里面先提交一个脚本从快车官网下载，等下载到1M左右的时候，终端输入crtl-z中断程序的执行。然后再次运行另外一个脚本，这个脚本会告诉JDownload 去读取断点文件，然后接着上次未完成的下载点继续下载。下载成功后，把快车拷贝到windows 10操作系统里，然后点击测试证明下载的文件可以正确执行。实验过程的截图如下：
如上图，从第一张图中的终端可以看出，中途笔者执行了crtl-z中断了执行，图中后缀.jbp .jbp0是断点文件，断点续传依赖这些断点数据来继续下载，.part0是未下载完成的快车软件。在第二张图中读者可以看到作者在中断了上一次的执行后，再一次执行另外一个脚本shell1.sh,(这两个脚本请参加作者的github JDownload的test目录)，开始继续上次的下载，直到完成。最后一张图是把在ubuntu中下载的快车软件复制的windows里面执行的画面，以确保下载的软件没有出现错误。显然从图中可以看出安装程序可以正常执行。
三 基本思路
关于下载的功能设计部分请读者参考作者的上一篇博客，或者直接参考github代码，链接在前言中。本文主要描述如何在上一篇博客的基础上加入断点续传的功能。
其实断点续传的功能挺简单的，无非就是记录一下上次下载的位置，然后再次下载的时候从那个位置开始就行了。从上一篇博客可以了解到，在下载一个文件的时候，我们会按照一定的规则把这个文件划分为N等分，每一次向服务器请求1/N的数据。所以显然为了支持断点续传，我们需要记录该文件被等分的数目N, 因为是续传我们还要记录上一次已经下载了多少个等分。中断下载后再一次链接时需要知道服务器的链接(或者ip),因此这些信息也是需要记录的。因此在单线程下载的时候只需要用一个文件记录这些信息就行了。然而未来要假如多线程的支持，那个时候一个文件会同时由M个线程同时下载，每一个线程下载这个文件的第i到第j个等分，对于每一个线程来说，都有可能下载中断重新续传的可能性，所以每一个线程所下载的那部分文件都需要记录一份断点信息。而且应该还有一份单独的信息记录总共文件被分成了几份来下载(例如4个线程就相当于把文件分成了四份来下载)，这样下载中断后，下载就可以挨个读取所有的断点文件来续传。
由以上描述我们可以设计出如下的数据结构：
下面这个描述的是总体断点的信息情况
1 typedef struct break_point{
2
3 long file_size;
4 long num_of_part_file;
5 long size_of_one_piece;
6 long total_num_of_piece_of_whole_file;
7 char server_ip[128+1];
8 int server_port;
9
10 }break_point;各个字段的含义是：
- file_size： 文件大小，以字节为单位
- num_of_part_file: 文件被分为多少份来下载，比如四个线程来下载就是四份
- size_of_one_piece: 前文说过，一个大文件被分为很多小的等分，这个字段就表示每一个等分的大小，也是以字节为单位
- total_num_of_piece_of_whole_file: 文件总共有多少等分
- server_ip: 服务器ip地址
- server_port: 服务器端口号
下面这个是描述的是每一个线程下载的那部分文件对应的断点信息，当前实际上只有一个线程，未来会加入多线程的支持
1 typedef struct break_point_part
2 {
3 long start_num_of_piece_of_this_part_file;
4 long end_num_of_piece_of_this_part_file;
5 long size_of_last_incomplete_piece;
6 long alread_download_num_of_piece;
7 }break_point_of_part;各个字段的含义是：
- start_num_of_piece_of_this_part_file: 该部分文件对应的起始等分数，也即前文提到的第i个等分
- end_num_of_piece_of_this_part_file: 分到的结束等分数，也即前文提到的第j个等分
- size_of_last_incomplete_piece: 文件不一定能够完全均分，最后一份取余数
- alread_download_num_of_piece:已经下载了的等分数目
假如，我们一开始启用了四个线程来下载，那么就会生成一份break_point信息，四份break_point_of_part信息。
在一开始的时候我们向服务器查询要下载的文件的大小，然后根据自己代码中每一次下载分片的大小，将文件记为N等分，这N等分将分给M个线程，每一个线程下载其中的N/M个等分。根据这些信息就可以创建出相应的断点文件。然后每一个线程在每一次下载成功后就更新一下对应的断点文件，主要是更新已经下载的等分数目。在中断下载后，再一次下载的时候，程序首先会读取break_point断点文件，得到总共有多少个break_point_of_part断点文件，然后挨个读取break_point_of_part断点文件，解析之，然后继续上次未完成的地方继续下载。
由上所述，我们可以设计出如下几个函数：
1 int Http_create_breakpoint_file(char *file_name, FILE **fp_breakpoint, long file_size, long num_of_part_file, long size_of_one_piece,
2 long total_num_of_piece_of_whole_file,
3 char *server_ip, int server_port);
4 int Http_create_breakpoint_part_file(char *file_name, FILE **fp_breakpoint_part, int part_num, long start_num_of_piece_of_this_part_file,
5 long end_num_of_piece_of_this_part_file,
6 long size_of_last_incompelet_piece,
7 long alread_download_num_of_piece);
8 int Update_breakpoint_part_file(FILE *fp_breakpoint_part, int num_of_piece_tobe_added);
9 int Delete_breakpoint_file(char *file_name, FILE *fp);
四 代码实现
下载部分的代码请参考上一篇博客或者github源代码。这里主要描述断点相关函数。
首先是Http_create_breakpoint_file：
1 int Http_create_breakpoint_file(char *file_name, FILE **fp_breakpoint, long file_size, long num_of_part_file, long size_of_one_piece,
2 long total_num_of_piece_of_whole_file,
3 char *server_ip, int server_port){
4 /**
5 ** check argument error
6 */
7 if(file_name==NULL || fp_breakpoint==NULL){
8
9 printf("Http_create_breakpoint_file: argument error\n");
10 exit(0);
11 }
12
13 char *break_point_file_name=(char *)malloc((strlen(file_name)+4+1)*sizeof(char));
14 if(NULL==break_point_file_name){
15
16 printf("Http_create_breakpoint_file: malloc failed\n");
17 exit(0);
18
19 }
20 strcpy(break_point_file_name,file_name);
21 strcat(break_point_file_name,".jbp");
22
23 if(access(break_point_file_name,F_OK)==0){
24 int ret=remove(break_point_file_name);
25 if(ret!=0){
26 perror("Http_create_breakpoint_file,remove,\n");
27 exit(0);
28 }
29 }
30
31 *fp_breakpoint=fopen(break_point_file_name,"w+");
32 if(NULL==*fp_breakpoint){
33 printf("Http_create_breakpoint_file: fopen failed\n");
34 exit(0);
35 }
36
37 unsigned char *break_point_buffer=(unsigned char *)malloc(sizeof(break_point)+1000);
38 if(NULL==break_point_buffer){
39 printf("Http_create_breakpoint_file: malloc failed\n");
40 exit(0);
41 }
42
43 ((break_point *)break_point_buffer)->file_size=file_size;
44 ((break_point *)break_point_buffer)->num_of_part_file=number_of_part_file;
45 ((break_point *)break_point_buffer)->size_of_one_piece=size_of_one_piece;
46 ((break_point *)break_point_buffer)->total_num_of_piece_of_whole_file=total_num_of_piece_of_whole_file;
47 ((break_point *)break_point_buffer)->server_port=server_port;
48
49 memcpy(((break_point *)break_point_buffer)->server_ip, server_ip, strlen(server_ip));
50 ((break_point *)break_point_buffer)->server_ip[strlen(server_ip)]='\0';
51
52
53 int ret_fwrite=fwrite(break_point_buffer,sizeof(break_point),1,*fp_breakpoint);
54 fflush(*fp_breakpoint);
55
56 if(ret_fwrite!=1){
57 printf("Http_create_breakpoint_file: fwrite failed \n");
58 exit(0);
59 }
60
61 if(break_point_file_name!=NULL){
62 free(break_point_file_name);
63 }
64
65 return 1;
66 }然后是Http_create_breakpoint_part_file:
1 int Http_create_breakpoint_part_file(char *file_name, FILE **fp_breakpoint_part, int part_num, long start_num_of_piece_of_this_part_file,
2 long end_num_of_piece_of_this_part_file,
3 long size_of_last_incomplete_piece,
4 long alread_download_num_of_piece){
5 if(file_name==NULL || fp_breakpoint_part==NULL || part_num<0){
6 printf("Http_create_breakpoint_part_file, argument error\n");
7 exit(0);
8 }
9
10 char buffer_for_part_num[6];
11 sprintf(buffer_for_part_num, "%d",part_num);
12 int part_num_str_len=strlen(buffer_for_part_num);
13 char *break_point_part_file_name=(char *)malloc((strlen(file_name)+4+part_num_str_len+1)*sizeof(char));
14 if(break_point_part_file_name==NULL){
15 printf("Http_create_breakpoint_part_file,malloc failed\n");
16 exit(0);
17 }
18
19 strcpy(break_point_part_file_name,file_name);
20 strcat(break_point_part_file_name,".jbp");
21 strcat(break_point_part_file_name,buffer_for_part_num);
22
23 if(access(break_point_part_file_name,F_OK)==0){
24 int ret=remove(break_point_part_file_name);
25 if(ret!=0){
26 perror("Http_create_breakpoint_part_file,remove");
27 exit(0);
28 }
29 }
30
31 *fp_breakpoint_part=fopen(break_point_part_file_name, "w+");
32 if(*fp_breakpoint_part==NULL){
33 printf("Http_create_breakpoint_part_file,fopen failed\n");
34 exit(0);
35 }
36
37 break_point_of_part bpt;
38 bpt.start_num_of_piece_of_this_part_file=start_num_of_piece_of_this_part_file;
39 bpt.end_num_of_piece_of_this_part_file=end_num_of_piece_of_this_part_file;
40 bpt.size_of_last_incomplete_piece=size_of_last_incomplete_piece;
41 bpt.alread_download_num_of_piece=alread_download_num_of_piece;
42
43
44 int ret=fwrite(&bpt, sizeof(break_point_of_part), 1, *fp_breakpoint_part);
45 if(ret!=1){
46 printf("Http_create_breakpoint_part_file,fwrite, break_point_of_part,error\n");
47 exit(0);
48 }
49
50
51 fflush(*fp_breakpoint_part);
52
53
54 if(break_point_part_file_name!=NULL){
55 free(break_point_part_file_name);
56 }
57
58 return 0;
59
60 }接下来是int Update_breakpoint_part_file：
1 int Update_breakpoint_part_file(FILE *fp_breakpoint_part, int num_of_piece_tobe_added){
2
3 if(fp_breakpoint_part==NULL || num_of_piece_tobe_added<1){
4 printf("Update_breakpoint_part_file,argument error\n");
5 exit(0);
6 }
7
8 break_point_of_part *bpt=(break_point_of_part *)malloc(sizeof(break_point_of_part));
9 if(bpt==NULL){
10 printf("Update_breakpoint_part_file,malloc failed\n");
11 exit(0);
12 }
13 fseek(fp_breakpoint_part, 0, SEEK_SET);
14 int ret_fread=fread(bpt, sizeof(break_point_of_part), 1, fp_breakpoint_part);
15
16 int start_num=bpt->start_num_of_piece_of_this_part_file;
17 int end_num=bpt->end_num_of_piece_of_this_part_file;
18 bpt->alread_download_num_of_piece=bpt->alread_download_num_of_piece+num_of_piece_tobe_added;
19 if((bpt->alread_download_num_of_piece)<=(bpt->end_num_of_piece_of_this_part_file-bpt->start_num_of_piece_of_this_part_file+1+1)){
20 fseek(fp_breakpoint_part, 0, SEEK_SET);
21 int ret=fwrite(bpt, sizeof(break_point_of_part), 1, fp_breakpoint_part);
22 if(ret!=1){
23 printf("Update_breakpoint_part_file,fwrite failed\n");
24 exit(0);
25 }
26 fflush(fp_breakpoint_part);
27 }else{
28 printf("Update_breakpoint_part_file, num_of_piece_tobe_added not correct\n");
29 exit(0);
30 }
31
32 }最后是Delete_breakpoint_file，文件下载成功后，这些断点文件应该删除
1 int Delete_breakpoint_file(char *file_name,FILE *fp){
2
3 if(file_name==NULL || fp==NULL){
4 printf("Delete_breakpoint_file, argument error\n");
5 exit(0);
6 }
7
8 break_point *bp=(break_point *)malloc(sizeof(break_point));
9 fseek(fp, 0, SEEK_SET);
10 int ret=fread(bp, sizeof(break_point), 1, fp);
11 if(ret!=1){
12 printf("Delete_breakpoint_file,fread failed\n");
13 exit(0);
14 }
15 int num=bp->num_of_part_file;
16
17 char *buffer=(char *)malloc((strlen(file_name)+4+100));
18 for(int i=0;i<num;i++){
19
20 char buffer_part[6];
21 sprintf(buffer_part, "%d",i);
22 strcpy(buffer,file_name);
23 strcat(buffer,".jbp");
24 strcat(buffer,buffer_part);
25
26 if(access(buffer, F_OK)==0){
27 if(remove(buffer)!=0){
28 perror("Delete_breakpoint_file,remove .jbp_num");
29 exit(0);
30 }
31 }
32
33 }
34
35
36
37 fclose(fp);
38 strcpy(buffer, file_name);
39 strcat(buffer, ".jbp");
40
41 if(access(buffer, F_OK)==0){
42 if(remove(buffer)!=0){
43 perror("Delete_breakpoint_file,remove .jbp");
44 exit(0);
45 }
46 }
47
48 if(buffer!=NULL){
49 free(buffer);
50 }
51
52 return 0;
53 }
注意，每一次重新续传读取断点文件的时候模式不要设错了，笔者之前每次读取断点文件以“w+”模式打开，结果每次下载完后，文件都是错误的，原因是w+模式打开文件，会把文件清零，这样自然就出错了。
五 结束语
自此整篇文章就结束了，更详细的信息请访问笔者的github链接。
联系方式：https://github.com/junhuster/
http://weibo.com/junhuster/
