点对点(P2P)多线程断点续传的实现

点对点(P2P)多线程断点续传的实现

在如今的网络应用中，文件的传送是重要的功能之一，也是共享的基础。一些重要的协议像HTTP，FTP等都支持文件的传送。尤其是FTP，它的全称就是“文件传送协议”，当 初的工程师设计这一协议就是为了解决网络间的文件传送问题，而且以其稳定，高速，简单而一直保持着很大的生命力。作为一个程序员，使用这些现有的协议传送文件相当简单，不过，它们只适用于服务器模式中。这样，当我们想在点与点之间传送文件就不适用了或相当麻烦，有一种大刀小用的意味。笔者一直想寻求一种简单有效，且具备多线程断点续传的方法来实现点与点之间的文件传送问题，经过大量的翻阅资料与测试，终于实现了，现把它共享出来，与大家分享。

我写了一个以此为基础的实用程序（网络传圣，包含源代码），可用了基于TCP/IP的电脑上，供大家学习。

upload/2004_06/04062118541204.gif (本文源代码运行效果图)

实现方法（VC＋＋，基于TCP/IP协议）如下：

仍釆用服务器与客户模式，需分别对其设计与编程。

服务器端较简单，主要就是加入待传文件，监听客户，和传送文件。而那些断点续传的功能，以及文件的管理都放在客户端上。

一、服务器端

首先介绍服务器端：

最开始我们要定义一个简单的协议，也就是定义一个服务器端与客户端听得懂的语言。而为了把问题简化，我就让服务器只要听懂两句话，一就是客户说“我要读文件信息”，二就是“我准备好了，可以传文件了”。

由于要实现多线程，必须把功能独立出来，且包装成线程，首先建一个监听线程，主要负责接入客户，并启动另一个客户线程。我用VC++实现如下： DWORD WINAPI listenthread(LPVOID lpparam) {

//由主函数传来的套接字

SOCKET pthis=(SOCKET)lpparam; //开始监听

int rc=listen(pthis,30); //如果错就显示信息 if(rc<0){ CString aaa;

aaa=\错误\\n\

AfxGetMainWnd()->SendMessageToDescendants(WM_AGE1,(LPARAM)aaa.GetBuffer(0),1);

aaa.ReleaseBuffer(); return 0; }

//进入循环，并接收到来的套接字 while(1){

//新建一个套接字，用于客户端 SOCKET s1;

s1=accept(pthis,NULL,NULL);

//给主函数发有人联入消息 CString aa;

aa=\一人联入！\\n\

AfxGetMainWnd()->SendMessageToDescendants(WM_AGE1,(LPARAM)aa.GetBuff er(0),1);

aa.ReleaseBuffer(); DWORD dwthread; //建立用户线程

::CreateThread(NULL,0,clientthread,(LPVOID)s1,0,&dwthread); }

return 0; }

接着我们来看用户线程： 先看文件消息类定义：

struct fileinfo {

int fileno;//文件号

int type;//客户端想说什么（前面那两句话，用1,2表示） long len;//文件长度

int seek;//文件开始位置，用于多线程

char name[100];//文件名 };

用户线程函数:

DWORD WINAPI clientthread(LPVOID lpparam) {

//文件消息

fileinfo* fiinfo;

//接收缓存 char* m_buf;

m_buf=new char[100];

//监听函数传来的用户套接字

SOCKET pthis=(SOCKET)lpparam; //读传来的信息

int aa=readn(pthis,m_buf,100); //如果有错就返回 if(aa<0){

closesocket (pthis); return -1; }

//把传来的信息转为定义的文件信息 fiinfo=(fileinfo*)m_buf; CString aaa;

//检验客户想说什么 switch(fiinfo->type) {

//我要读文件信息 case 0: //读文件

aa=sendn(pthis,(char*)zmfile,1080); //有错 if(aa<0){

closesocket (pthis); return -1; }

//发消息给主函数

aaa=\收到LIST命令\\n\

AfxGetMainWnd()->SendMessageToDescendants(WM_AGE1,(LPARAM)aaa.GetBu ffer(0),1); break;

//我准备好了，可以传文件了

case 2:

//发文件消息给主函数 aaa.Format(\文件被请

求！%s\\n\nfo->fileno]);

AfxGetMainWnd()->SendMessageToDescendants(WM_AGE1,(LPARAM)aaa.GetBuffer

(0),1);

//读文件，并传送

readfile(pthis,fiinfo->seek,fiinfo->len,fiinfo->fileno); //听不懂你说什么

default:

aaa=\接收协议错误！\\n\

AfxGetMainWnd()->SendMessageToDescendants(WM_AGE1,(LPARAM)aaa.GetBu ffer(0),1); break; }

return 0; }

读文件函数

void readfile(SOCKET so,int seek,int len,int fino) {

//文件名

CString myname;

myname.Format(\ CFile myFile; //打开文件

myFile.Open(myname, CFile::modeRead | CFile::typeBinary|CFile::shareDen yNone);

//传到指定位置

myFile.Seek(seek,CFile::begin); char m_buf[SIZE]; int len2; int len1; len1=len;

//开始接收，直到发完整个文件 while(len1>0){

len2=len>SIZE?SIZE:len; myFile.Read(m_buf, len2); int aa=sendn(so,m_buf,len2); if(aa<0){

closesocket (so); break; }

len1=len1-aa; len=len-aa;

}

myFile.Close(); }

服务器端最要的功能各技术就是这些，下面介绍客户端。

二、客户端

客户端最重要，也最复杂，它负责线程的管理，进度的记录等工作。

大概流程如下：

先连接服务器，接着发送命令1（给我文件信息），其中包括文件长度，名字等，然后根据长度决定分几个线程下载，并初使化下载进程，接着发送命令2（可以给我传文件了），并记录文件进程。最后，收尾。

这其中有一个十分重要的类，就是cdownload类，定义如下： class cdownload {

public:

void createthread();//开线程 DWORD finish1();//完成线程 int sendlist();//发命令1

downinfo doinfo;//文件信息（与服务器定义一样） int startask(int n);开始传文件n long m_index; BOOL good[BLACK]; int filerange[100]; CString fname; CString fnametwo;

UINT threadfunc(long index);//下载进程

int sendrequest(int n);//发文件信息 cdownload(int thno1); virtual ~cdownload(); };

下面先介绍sendrequest(int n)，在开始前，向服务器发获得文件消息命令，以便让客户端知道有哪些文件可传 int cdownload::sendrequest(int n) {

//建套接字

sockaddr_in local; SOCKET m_socket;

int rc=0;

//初使化服务器地址

local.sin_family=AF_INET; local.sin_port=htons(1028);

local.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr(ip); m_socket=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);

int ret;

//联接服务器

ret=connect(m_socket,(LPSOCKADDR)&local,sizeof(local)); //有错的话 if(ret<0){

AfxMessageBox(\联接错误\ closesocket(m_socket); return -1; }

//初使化命令

fileinfo fileinfo1; fileinfo1.len=n; fileinfo1.seek=50; fileinfo1.type=1; //发送命令

int aa=sendn(m_socket,(char*)&fileinfo1,100); if(aa<0){

closesocket(m_socket); return -1; }

//接收服务器传来的信息

aa=readn(m_socket,(char*)&fileinfo1,100); if(aa<0){

closesocket(m_socket); return -1; }

//关闭

shutdown(m_socket,2); closesocket(m_socket);

return 1; }

有了文件消息后我们就可以下载文件了。在主函数中，用法如下： //下载第clno个文件，并为它建一个新cdownload类

down[clno]=new cdownload(clno); //开始下载，并初使化

type=down[clno]->startask(clno); //建立各线程

createthread(clno); 下面介绍开始方法:

//开始方法

int cdownload::startask(int n) {

//读入文件长度

doinfo.filelen=zmfile[n].length; //读入名字

fname=zmfile[n].name; CString tmep; //初使化文件名

tmep.Format(\

//给主函数发消息 CString aaa;

aaa=\正在读取 \信息，马上开始下载。。。\\n\

AfxGetMainWnd()->SendMessageToDescendants(WM_AGE1,(LPARAM)aaa.GetBuffer

(0),1);

aaa.ReleaseBuffer();

//如果文件长度小于0就返回

if(doinfo.filelen<=0) return -1;

//建一个以.down结尾的文件记录文件信息 CString m_temp;

m_temp=fname+\

doinfo.name=m_temp; FILE* fp=NULL; CFile myfile;

//如果是第一次下载文件，初使化各记录文件

if((fp=fopen(m_temp,\ filerange[0]=0; //文件分块

for(int i=0;i

if(i>0)

filerange[i*2]=i*(doinfo.filelen/BLACK+1); filerange[i*2+1]=doinfo.filelen/BLACK+1; }

filerange[BLACK*2-1]=doinfo.filelen-filerange[BLACK*2-2];

myfile.Open(m_temp,CFile::modeCreate|CFile::modeWrite | CFile::typeBina ry);

//写入文件长度

myfile.Write(&doinfo.filelen,sizeof(int)); myfile.Close();

CString temp;

for(int ii=0;ii

//初使化各进程记录文件信息（以.downN结尾）

temp.Format(\ m_temp=fname+temp;

myfile.Open(m_temp,CFile::modeCreate|CFile::modeWrite | CFile::typeBina ry);

//写入各进程文件信息

myfile.Write(&filerange[ii*2],sizeof(int)); myfile.Write(&filerange[ii*2+1],sizeof(int)); myfile.Close(); }

((CMainFrame*)::AfxGetMainWnd())->m_work.m_ListCtrl->AddItemtwo(n,2,0,0

,0,doinfo.threadno); } else{

//如果文件已存在，说明是续传，读上次信息 CString temp;

m_temp=fname+\

if((fp=fopen(m_temp,\ return 1;

else fclose(fp);

int bb; bb=0;

//读各进程记录的信息

for(int ii=0;ii

temp.Format(\ m_temp=fname+temp;

myfile.Open(m_temp,CFile::modeRead | CFile::typeBinary); myfile.Read(&filerange[ii*2],sizeof(int)); myfile.Read(&filerange[ii*2+1],sizeof(int)); myfile.Close();

bb = bb+filerange[ii*2+1]; CString temp; }

if(bb==0) return 1;

doinfo.totle=doinfo.filelen-bb;

((CMainFrame*)::AfxGetMainWnd())->m_work.m_ListCtrl->AddItemtwo(n,2,doi

nfo.totle,1,0,doinfo.threadno); }

//建立下载结束进程timethread，以管现各进程结束时间。 DWORD dwthread;

::CreateThread(NULL,0,timethread,(LPVOID)this,0,&dwthread);

return 0; }

下面介绍建立各进程函数，很简单：

void CMainFrame::createthread(int threadno) {

DWORD dwthread; //建立BLACK个进程

for(int i=0;i

m_thread[threadno][i]= ::CreateThread(NULL,0,downthread,(LPVOID)down[t

hreadno],0,&dwthread); }

}

downthread进程函数

DWORD WINAPI downthread(LPVOID lpparam) {

cdownload* pthis=(cdownload*)lpparam; //进程引索＋1

InterlockedIncrement(&pthis->m_index); //执行下载进程

pthis->threadfunc(pthis->m_index-1); return 1; }

下面介绍下载进程函数,最最核心的东西了

UINT cdownload::threadfunc(long index) {

//初使化联接

sockaddr_in local; SOCKET m_socket;

int rc=0;

local.sin_family=AF_INET; local.sin_port=htons(1028);

local.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr(ip); m_socket=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);

int ret; //读入缓存

char* m_buf=new char[SIZE]; int re,len2;

fileinfo fileinfo1; //联接

ret=connect(m_socket,(LPSOCKADDR)&local,sizeof(local)); //读入各进程的下载信息

fileinfo1.len=filerange[index*2+1]; fileinfo1.seek=filerange[index*2]; fileinfo1.type=2;

fileinfo1.fileno=doinfo.threadno;

re=fileinfo1.len;

//打开文件

CFile destFile; FILE* fp=NULL; //是第一次传的话

if((fp=fopen(fname,\

destFile.Open(fname, CFile::modeCreate|CFile::modeWrite | CFile::typeB

inary|CFile::shareDenyNone); else

//如果文件存在，是续传

destFile.Open(fname,CFile::modeWrite | CFile::typeBinary|CFile::shareD enyNone);

//文件指针移到指定位置

destFile.Seek(filerange[index*2],CFile::begin); //发消息给服务器，可以传文件了

sendn(m_socket,(char*)&fileinfo1,100);

CFile myfile; CString temp;

temp.Format(\ m_temp=fname+temp;

//当各段长度还不为0时 while(re>0){

len2=re>SIZE?SIZE:re;

//读各段内容

int len1=readn(m_socket,m_buf,len2); //有错的话 if(len1<0){

closesocket(m_socket); break; }

//写入文件

destFile.Write(m_buf, len1);

//更改记录进度信息

filerange[index*2+1]-=len1; filerange[index*2]+=len1; //移动记录文件指针到头

myfile.Seek(0,CFile::begin); //写入记录进度

myfile.Write(&filerange[index*2],sizeof(int)); myfile.Write(&filerange[index*2+1],sizeof(int));

//减去这次读的长度 re=re-len1;

//加文件长度

doinfo.totle=doinfo.totle+len1; };

//这块下载完成，收尾

myfile.Close(); destFile.Close(); delete [] m_buf;

shutdown(m_socket,2);

if(re<=0) good[index]=TRUE; return 1; }

到这客户端的主要模块和机制已基本介绍完。希望好好体会一下这种多线程断点续传的方法。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/d4d.html