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點對點多線程斷點續傳的實現

編輯：關於VC++

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在如今的網絡應用中，文件的傳送是重要的功能之一，也是共享的基礎。一些重要的協議像HTTP， FTP等都支持文件的傳送。尤其是FTP，它的全稱就是“文件傳送協議”，當初的工程師設計這一協議就是為了解決網絡間的文件傳送問題，而且以其穩定，高速，簡單而一直保持著很大的生命力。作為一個程序員，使用這些現有的協議傳送文件相當簡單，不過，它們只適用於服務器模式中。這樣，當我們想在點與點之間傳送文件就不適用了或相當麻煩，有一種大刀小用的意味。筆者一直想尋求一種簡單有效，且具備多線程斷點續傳的方法來實現點與點之間的文件傳送問題，經過大量的翻閱資料與測試，終於實現了，現把它共享出來，與大家分享。

我寫了一個以此為基礎的實用程序（網絡傳聖，包含源代碼），可用了基於TCP/IP的電腦上，供大家學習。

(本文源代碼運行效果圖)

實現方法（VC＋＋，基於TCP/IP協議）如下：

仍釆用服務器與客戶模式，需分別對其設計與編程。

服務器端較簡單，主要就是加入待傳文件，監聽客戶，和傳送文件。而那些斷點續傳的功能，以及文件的管理都放在客戶端上。

一、服務器端

首先介紹服務器端：

最開始我們要定義一個簡單的協議，也就是定義一個服務器端與客戶端聽得懂的語言。而為了把問題簡化，我就讓服務器只要聽懂兩句話，一就是客戶說“我要讀文件信息”，二就是“我准備好了，可以傳文件了”。

由於要實現多線程，必須把功能獨立出來，且包裝成線程，首先建一個監聽線程，主要負責接入客戶，並啟動另一個客戶線程。我用VC++實現如下：

DWORD WINAPI listenthread(LPVOID lpparam) { 　　//由主函數傳來的套接字　　SOCKET　pthis=(SOCKET)lpparam; 　　//開始監聽　　int rc=listen (pthis,30); 　　//如果錯就顯示信息　　if(rc<0){ 　　　CString aaa; 　　　aaa="listen錯誤\n"; 　　　AfxGetMainWnd()- >SendMessageToDescendants(WM_AGE1,(LPARAM)aaa.GetBuffer(0),1); 　　　 aaa.ReleaseBuffer(); 　　　return 0; 　　} 　　//進入循環，並接收到來的套接字　　while(1){ 　　//新建一個套接字，用於客戶端　　SOCKET s1; 　　 s1=accept(pthis,NULL,NULL); 　　//給主函數發有人聯入消息　　CString aa; 　　aa="一人聯入！\n"; 　　AfxGetMainWnd()->SendMessageToDescendants (WM_AGE1,(LPARAM)aa.GetBuffer(0),1); 　　aa.ReleaseBuffer(); 　　DWORD dwthread; 　　//建立用戶線程　　::CreateThread(NULL,0,clientthread,(LPVOID) s1,0,&dwthread); 　　} 　　return 0; }

接著我們來看用戶線程：

先看文件消息類定義：

struct fileinfo { 　　int fileno;//文件號　　int type;//客戶端想說什麼（前面那兩句話，用1,2表示）　　long len;//文件長度　　int seek;//文件開始位置，用於多線程　　char name[100];//文件名 };

用戶線程函數:

DWORD WINAPI clientthread(LPVOID lpparam) { 　　//文件消息　　fileinfo* fiinfo; 　　//接收緩存　　char* m_buf; 　　m_buf=new char[100]; 　　//監聽函數傳來的用戶套接字　　SOCKET　pthis=(SOCKET) lpparam; 　　//讀傳來的信息　　int aa=readn(pthis,m_buf,100); 　　//如果有錯就返回　　if(aa<0){ 　　　　closesocket (pthis); 　　　　return -1; 　　} 　　//把傳來的信息轉為定義的文件信息　　fiinfo=(fileinfo*)m_buf; 　　CString aaa; 　　//檢驗客戶想說什麼　　switch(fiinfo->type) 　　{ 　　//我要讀文件信息　　case 0: 　　//讀文件　　aa=sendn(pthis,(char*) zmfile,1080); 　　//有錯　　if(aa<0){ 　　　　closesocket (pthis); 　　　　return -1; 　　} 　　//發消息給主函數　　aaa="收到LIST命令 \n"; 　　　　AfxGetMainWnd()->SendMessageToDescendants(WM_AGE1,(LPARAM) aaa.GetBuffer(0),1); 　　break; 　　//我准備好了，可以傳文件了　　case 2: 　　//發文件消息給主函數　　aaa.Format("%s　文件被請求！% s\n",zmfile[fiinfo->fileno].name,nameph[fiinfo->fileno]); 　　 AfxGetMainWnd()->SendMessageToDescendants(WM_AGE1,(LPARAM)aaa.GetBuffer(0),1); 　　 //讀文件，並傳送　　readfile(pthis,fiinfo->seek,fiinfo->len,fiinfo- >fileno); 　　//聽不懂你說什麼　　default: 　　aaa="接收協議錯誤！ \n"; 　　　　AfxGetMainWnd()->SendMessageToDescendants(WM_AGE1,(LPARAM) aaa.GetBuffer(0),1); 　　break; } 　　return 0; }

讀文件函數

void readfile(SOCKET　so,int seek,int len,int fino) { 　　//文件名　　CString myname; 　　myname.Format("%s",nameph[fino]); 　　CFile myFile; 　　//打開文件　　myFile.Open(myname, CFile::modeRead | CFile::typeBinary|CFile::shareDenyNone); 　　//傳到指定位置　　　myFile.Seek (seek,CFile::begin); 　　char m_buf[SIZE]; 　　int len2; 　　int len1; 　　len1=len; 　　//開始接收，直到發完整個文件　　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(); }

服務器端最要的功能各技術就是這些，下面介紹客戶端。

二、客戶端

客戶端最重要，也最復雜，它負責線程的管理，進度的記錄等工作。

大概流程如下：

先連接服務器，接著發送命令1（給我文件信息），其中包括文件長度，名字等，然後根據長度決定分幾個線程下載，並初使化下載進程，接著發送命令2（可以給我傳文件了），並記錄文件進程。最後，收尾。

這其中有一個十分重要的類，就是cdownload類，定義如下：

class cdownload　 { public: 　　void createthread();//開線程　　DWORD finish1();//完成線程　　int sendlist();//發命令1 　　downinfo doinfo;//文件信息（與服務器定義一樣）　　int startask(int n);開始傳文件n 　　long m_index; 　　BOOL good[BLACK]; 　　int　filerange[100]; 　　CString fname; 　　 CString fnametwo; 　　UINT threadfunc(long index);//下載進程　　int sendrequest (int n);//發文件信息　　cdownload(int thno1); 　　virtual ~cdownload(); };

下面先介紹sendrequest(int n)，在開始前，向服務器發獲得文件消息命令，以便讓客戶端知道有哪些文件可傳

int cdownload::sendrequest(int n) { 　　//建套接字　　sockaddr_in local; 　　SOCKET m_socket; 　　int rc=0; 　　//初使化服務器地址　　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; 　　//聯接服務器　　 ret=connect(m_socket,(LPSOCKADDR)&local,sizeof(local)); 　　//有錯的話　　 if(ret<0){ 　　　　AfxMessageBox("聯接錯誤"); 　　closesocket (m_socket); 　　return -1; 　　} 　　//初使化命令　　fileinfo fileinfo1; 　　fileinfo1.len=n; 　　fileinfo1.seek=50; 　　 fileinfo1.type=1; 　　//發送命令　　int aa=sendn(m_socket,(char*) &fileinfo1,100); 　　if(aa<0){ 　　　　closesocket(m_socket); 　　　　return -1; 　　} 　　//接收服務器傳來的信息　　 aa=readn(m_socket, (char*)&fileinfo1,100); 　　if(aa<0){ 　　　　closesocket(m_socket); 　　　　return -1; 　　} 　　//關閉　　shutdown(m_socket,2); 　　 closesocket(m_socket); 　　return 1; }

有了文件消息後我們就可以下載文件了。在主函數中，用法如下：

//下載第clno個文件，並為它建一個新cdownload類 down[clno]=new cdownload(clno); //開始下載，並初使化 type=down[clno]- >startask(clno); //建立各線程 createthread(clno);

下面介紹開始方法:

//開始方法 int cdownload::startask(int n) { 　　//讀入文件長度　　doinfo.filelen=zmfile[n].length; 　　//讀入名字　　fname=zmfile [n].name; 　　CString tmep; 　　//初使化文件名　　tmep.Format ("\\temp\\%s",fname); 　　//給主函數發消息　　CString aaa; 　　 aaa="正在讀取 "+fname+" 信息，馬上開始下載。。。\n"; 　　 AfxGetMainWnd()->SendMessageToDescendants(WM_AGE1,(LPARAM)aaa.GetBuffer(0),1); 　　 aaa.ReleaseBuffer(); 　　//如果文件長度小於0就返回　　if(doinfo.filelen<=0) return -1; 　　//建一個以.down結尾的文件記錄文件信息　　CString m_temp; 　　m_temp=fname+".down"; 　　doinfo.name=m_temp; 　　FILE* fp=NULL; 　　CFile myfile; 　　//如果是第一次下載文件，初使化各記錄文件　　 if((fp=fopen(m_temp,"r"))==NULL){ 　　filerange[0]=0; 　　//文件分塊　　for(int i=0;i<BLACK;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::typeBinary); 　　//寫入文件長度　　myfile.Write (&doinfo.filelen,sizeof(int)); 　　myfile.Close(); 　　CString temp; 　　for(int ii=0;ii<BLACK;ii++){ 　　//初使化各進程記錄文件信息（以.downN結尾）　　temp.Format(".down%d",ii); 　　m_temp=fname+temp; 　　 myfile.Open(m_temp,CFile::modeCreate|CFile::modeWrite | CFile::typeBinary); 　　//寫入各進程文件信息　　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，說明是續傳，讀上次信息　　CString temp; 　　m_temp=fname+".down0"; 　　if((fp=fopen(m_temp,"r"))==NULL) 　　　　return 1; 　　else fclose (fp); 　　int bb; 　　bb=0; 　　//讀各進程記錄的信息　　for(int ii=0;ii<BLACK;ii++) 　　{ 　　　　temp.Format(".down%d",ii); 　　　　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,doinfo.totle,1,0,doinfo.threadno); 　　} 　　　//建立下載結束進程timethread ，以管現各進程結束時間。　　DWORD dwthread; 　　::CreateThread (NULL,0,timethread,(LPVOID)this,0,&dwthread); 　　return 0; }

下面介紹建立各進程函數，很簡單：

void CMainFrame::createthread(int threadno) { 　　DWORD dwthread; 　　//建立BLACK個進程　　for(int i=0;i<BLACK;i++) 　　{ 　　　　m_thread[threadno][i]=　　::CreateThread(NULL,0,downthread,(LPVOID)down [threadno],0,&dwthread); 　　} }

downthread進程函數

DWORD WINAPI downthread(LPVOID lpparam) { 　　cdownload* pthis=(cdownload*)lpparam; 　　//進程引索＋1 　　InterlockedIncrement(&pthis->m_index); 　　//執行下載進程　　pthis->threadfunc(pthis->m_index-1); 　　return 1; }

下面介紹下載進程函數,最最核心的東西了

UINT cdownload::threadfunc(long index) { 　　//初使化聯接　　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; 　　//讀入緩存　　 char* m_buf=new char[SIZE]; 　　int re,len2; 　　fileinfo fileinfo1; 　　// 聯接　　ret=connect(m_socket,(LPSOCKADDR)&local,sizeof(local)); 　　//讀入各進程的下載信息　　fileinfo1.len=filerange[index*2+1]; 　　 fileinfo1.seek=filerange[index*2]; 　　fileinfo1.type=2; 　　 fileinfo1.fileno=doinfo.threadno; 　　re=fileinfo1.len; 　　//打開文件　　CFile destFile; 　　FILE* fp=NULL; 　　//是第一次傳的話　　 if((fp=fopen(fname,"r"))==NULL) 　　　　destFile.Open(fname, CFile::modeCreate|CFile::modeWrite | CFile::typeBinary|CFile::shareDenyNone); 　　 else 　　　　//如果文件存在，是續傳　　　　destFile.Open(fname,CFile::modeWrite | CFile::typeBinary|CFile::shareDenyNone); 　　//文件指針移到指定位置　　 destFile.Seek(filerange[index*2],CFile::begin); 　　//發消息給服務器，可以傳文件了　　sendn(m_socket,(char*)&fileinfo1,100); 　　CFile myfile; 　　CString temp; 　　temp.Format(".down%d",index); 　　m_temp=fname+temp; 　　　//當各段長度還不為0時　　while(re>0){ 　　　　len2=re>SIZE?SIZE:re; 　　　　//讀各段內容　　　　int len1=readn(m_socket,m_buf,len2); 　　　　//有錯的話　　　　if(len1<0){ 　　　　　　closesocket(m_socket); 　　　　　　break; 　　　　} 　　//寫入文件　　destFile.Write(m_buf, len1); 　　//更改記錄進度信息　　filerange[index*2+1]-=len1; 　　filerange [index*2]+=len1; 　　//移動記錄文件指針到頭　　myfile.Seek(0,CFile::begin); 　　//寫入記錄進度　　myfile.Write(&filerange[index*2],sizeof(int)); 　　 myfile.Write(&filerange[index*2+1],sizeof(int)); 　　//減去這次讀的長度　　 re=re-len1; 　　//加文件長度　　doinfo.totle=doinfo.totle+len1; 　　}; 　　//這塊下載完成，收尾　　myfile.Close(); 　　destFile.Close (); 　　delete [] m_buf; 　　shutdown(m_socket,2); 　　if (re<=0) good[index]=TRUE; 　　return 1; }