点对点多线程断点续传的实现

最新推荐文章于 2025-11-28 09:20:19 发布

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本文介绍了一种基于TCP/IP协议的点对点文件传输方法，采用多线程断点续传技术，通过服务器中转实现客户端间高效稳定的文件传输。

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。

(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="listen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.GetBuffer(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.GetBuffer(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("%s 文件被请求！%s\n",zmfile[fiinfo->fileno].name,nameph[fiinfo->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.GetBuffer(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("%s",nameph[fino]);
	CFile myFile;
	//打开文件
	myFile.Open(myname, CFile::modeRead | CFile::typeBinary|CFile::shareDenyNone); 
	//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("\\temp\\%s",fname); //给主函数发消息 CString aaa; aaa="正在读取 "+fname+" 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+".down"; 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,"r"))==NULL){ filerange[0]=0; //文件分块 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); //写入文件长度 myfile.Write(&doinfo.filelen,sizeof(int)); myfile.Close(); 　 CString temp; for(int ii=0;ii<BLACK;ii++){ //初使化各进程记录文件信息（以.downN结尾） temp.Format(".down%d",ii); m_temp=fname+temp; myfile.Open(m_temp,CFile::modeCreate|CFile::modeWrite | CFile::typeBinary); //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+".down0"; if((fp=fopen(m_temp,"r"))==NULL) return 1; else fclose(fp); int bb; bb=0; //读各进程记录的信息 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<BLACK;i++) { m_thread[threadno][i]= ::CreateThread(NULL,0,downthread,(LPVOID)down[threadno],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,"r"))==NULL) destFile.Open(fname, CFile::modeCreate|CFile::modeWrite | CFile::typeBinary|CFile::shareDenyNone); else //如果文件存在，是续传 destFile.Open(fname,CFile::modeWrite | CFile::typeBinary|CFile::shareDenyNone); //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(".down%d",index); 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。