用C#实现HTTP协议下的多线程文件传输_c# 多协议发送请求-优快云博客

本文介绍如何使用C#编程实现基于HTTP协议的多线程文件下载。通过HttpWebRequest和HttpWebResponse类，创建并管理多个线程，每个线程负责文件的一部分下载，最后合并成完整文件。示例代码展示了如何创建线程、设置请求范围以及处理文件流。

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开发工具：VS 2008 .net Framework 3.5

系统环境：Microsoft Windows 2003

System.Net命名空间为当前网络使用的多种协议提供了简单的编程接口。WebRequest 和 WebResponse 类形成了所谓的可插接式协议的基础，可插接式协议是网络服务的一种实现，它使您能够开发使用 Internet 资源的应用程序，而不必考虑各种不同协议的具体细节。

l WebRequest类

WebRequest类发出对统一资源标识符（Uniform Resource Identifier，URI）的请求。它是一个 abstract 类。

WebRequest 是 .NET Framework 的请求/响应模型的 abstract 基类，用于访问 Internet 数据。使用该请求/响应模型的应用程序可以用协议不可知的方式从 Internet 请求数据，在这种方式下，应用程序处理 WebRequest 类的实例，而协议特定的子类则执行请求的具体细节。

请求从应用程序发送到某个特定的 URI，如服务器上的网页。URI 从一个为应用程序注册的 WebRequest 子代列表中确定要创建的适当子类。注册 WebRequest 子代通常是为了处理某个特定的协议（如 HTTP 或 FTP），但是也可以注册它以处理对特定服务器或服务器上路径的请求。

l WebResponse类

WebResponse类提供来自统一资源标识符（URI）的响应。它是一个 abstract 类。

WebResponse 类是 abstract 基类，协议特定的响应类从该抽象基类派生。应用程序可以使用 WebResponse 类的实例以协议不可知的方式参与请求和响应事务，WebResponse 派生的协议特定的类携带请求的详细信息。

客户端应用程序不直接创建 WebResponse 对象；而是调用 WebRequest 实例的 GetResponse 方法来创建。

l HttpWebRequest类

HttpWebRequest类提供 WebRequest 类的 HTTP 特定的实现。

HttpWebRequest 类对 WebRequest 中定义的属性和方法提供支持，也对用户直接与 HTTP 服务器交互的附加属性和方法提供支持。

不要使用 HttpWebRequest 构造函数。使用 WebRequest.Create 方法初始化新的 HttpWebRequest 对象。如果 URI 的方案是 http:// 或 https://，则 Create 返回 HttpWebRequest 对象。

GetResponse 方法向 RequestUri 属性中指定的资源发出同步请求，并返回包含该响应的 HttpWebResponse。可以使用 BeginGetResponse 和 EndGetResponse 方法对资源发出异步请求。

当要向资源发送数据时，GetRequestStream 方法返回用于发送数据的 Stream 对象。BeginGetRequestStream 和 EndGetRequestStream 方法提供对发送数据流的异步访问。

对于使用 HttpWebRequest 的客户端验证身份，客户端证书必须安装在当前用户的“我的证书”存储区中。

l HttpWebResponse类

HttpWebResponse类提供 WebResponse 类的 HTTP 特定的实现。

此类包含对 WebResponse 类中的属性和方法的 HTTP 特定用法的支持。HttpWebResponse 类用于生成发送 HTTP 请求和接收 HTTP 响应的 HTTP 独立客户端应用程序。

说明：不要混淆 HttpWebResponse 和 HttpResponse 类；后者用于 ASP.NET 应用程序，而且它的方法和属性是通过 ASP.NET 的内部 Response 对象公开的。

决不要直接创建 HttpWebResponse 类的实例。而应当使用通过调用 HttpWebRequest.GetResponse 所返回的实例。您必须调用 Stream.Close 方法或 HttpWebResponse.Close 方法来关闭响应并将连接释放出来供重用。不必同时调用 Stream.Close 和 HttpWebResponse.Close，但这样做不会导致错误。

下面说明如何用 C#，利用HTTP协议编写一个支持多线程下载文件的程序。

程序设计：

1，新建项目“HttpDownload”；

2， Form1.Desginer.cs代码如下所示：

namespace HttpDownload { partial class Form1 { /// <summary> /// 必需的设计器变量。 /// </summary> private System.ComponentModel.IContainer components = null; /// <summary> /// 清理所有正在使用的资源。 /// </summary> /// <param name="disposing">如果应释放托管资源，为 true；否则为 false。</param> protected override void Dispose(bool disposing) { if (disposing && (components != null)) { components.Dispose(); } base.Dispose(disposing); } #region Windows 窗体设计器生成的代码 /// <summary> /// 设计器支持所需的方法 - 不要 /// 使用代码编辑器修改此方法的内容。 /// </summary> private void InitializeComponent() { this.lst_infos = new System.Windows.Forms.ListBox(); this.lbl_url = new System.Windows.Forms.Label(); this.lbl_localFile = new System.Windows.Forms.Label(); this.lbl_threadNum = new System.Windows.Forms.Label(); this.txt_url = new System.Windows.Forms.TextBox(); this.txt_localFile = new System.Windows.Forms.TextBox(); this.txt_threadNum = new System.Windows.Forms.TextBox(); this.btn_rec = new System.Windows.Forms.Button(); this.txt_overTime = new System.Windows.Forms.TextBox(); this.lbl_overTime = new System.Windows.Forms.Label(); this.SuspendLayout(); // // lst_infos // this.lst_infos.FormattingEnabled = true; this.lst_infos.ItemHeight = 12; this.lst_infos.Location = new System.Drawing.Point(12, 12); this.lst_infos.Name = "lst_infos"; this.lst_infos.Size = new System.Drawing.Size(458, 364); this.lst_infos.TabIndex = 0; // // lbl_url // this.lbl_url.AutoSize = true; this.lbl_url.Location = new System.Drawing.Point(492, 9); this.lbl_url.Name = "lbl_url"; this.lbl_url.Size = new System.Drawing.Size(47, 12); this.lbl_url.TabIndex = 1; this.lbl_url.Text = "文件URL"; // // lbl_localFile // this.lbl_localFile.AutoSize = true; this.lbl_localFile.Location = new System.Drawing.Point(492, 34); this.lbl_localFile.Name = "lbl_localFile"; this.lbl_localFile.Size = new System.Drawing.Size(53, 12); this.lbl_localFile.TabIndex = 2; this.lbl_localFile.Text = "本地地址"; // // lbl_threadNum // this.lbl_threadNum.AutoSize = true; this.lbl_threadNum.Location = new System.Drawing.Point(492, 66); this.lbl_threadNum.Name = "lbl_threadNum"; this.lbl_threadNum.Size = new System.Drawing.Size(41, 12); this.lbl_threadNum.TabIndex = 3; this.lbl_threadNum.Text = "线程数"; // // txt_url // this.txt_url.Location = new System.Drawing.Point(565, 9); this.txt_url.Name = "txt_url"; this.txt_url.Size = new System.Drawing.Size(232, 21); this.txt_url.TabIndex = 4; this.txt_url.Text = "http://localhost/IAction.xml"; // // txt_localFile // this.txt_localFile.Location = new System.Drawing.Point(565, 36); this.txt_localFile.Name = "txt_localFile"; this.txt_localFile.Size = new System.Drawing.Size(232, 21); this.txt_localFile.TabIndex = 5; this.txt_localFile.Text = "c:////httpfile.xml"; // // txt_threadNum // this.txt_threadNum.Location = new System.Drawing.Point(565, 63); this.txt_threadNum.Name = "txt_threadNum"; this.txt_threadNum.Size = new System.Drawing.Size(232, 21); this.txt_threadNum.TabIndex = 6; this.txt_threadNum.Text = "5"; // // btn_rec // this.btn_rec.Location = new System.Drawing.Point(722, 129); this.btn_rec.Name = "btn_rec"; this.btn_rec.Size = new System.Drawing.Size(75, 23); this.btn_rec.TabIndex = 7; this.btn_rec.Text = "接收"; this.btn_rec.UseVisualStyleBackColor = true; this.btn_rec.Click += new System.EventHandler(this.btn_rec_Click); // // txt_overTime // this.txt_overTime.Location = new System.Drawing.Point(565, 91); this.txt_overTime.Name = "txt_overTime"; this.txt_overTime.Size = new System.Drawing.Size(232, 21); this.txt_overTime.TabIndex = 8; // // lbl_overTime // this.lbl_overTime.AutoSize = true; this.lbl_overTime.Location = new System.Drawing.Point(492, 94); this.lbl_overTime.Name = "lbl_overTime"; this.lbl_overTime.Size = new System.Drawing.Size(53, 12); this.lbl_overTime.TabIndex = 9; this.lbl_overTime.Text = "结束时间"; // // Form1 // this.AutoScaleDimensions = new System.Drawing.SizeF(6F, 12F); this.AutoScaleMode = System.Windows.Forms.AutoScaleMode.Font; this.ClientSize = new System.Drawing.Size(815, 384); this.Controls.Add(this.lbl_overTime); this.Controls.Add(this.txt_overTime); this.Controls.Add(this.btn_rec); this.Controls.Add(this.txt_threadNum); this.Controls.Add(this.txt_localFile); this.Controls.Add(this.txt_url); this.Controls.Add(this.lbl_threadNum); this.Controls.Add(this.lbl_localFile); this.Controls.Add(this.lbl_url); this.Controls.Add(this.lst_infos); this.Name = "Form1"; this.Text = "Form1"; this.ResumeLayout(false); this.PerformLayout(); } #endregion public System.Windows.Forms.ListBox lst_infos; private System.Windows.Forms.Label lbl_url; private System.Windows.Forms.Label lbl_localFile; private System.Windows.Forms.Label lbl_threadNum; private System.Windows.Forms.TextBox txt_url; private System.Windows.Forms.TextBox txt_localFile; private System.Windows.Forms.TextBox txt_threadNum; private System.Windows.Forms.Button btn_rec; private System.Windows.Forms.TextBox txt_overTime; private System.Windows.Forms.Label lbl_overTime; } }

说明：

1）添加四个 Lable 控件和 TextBox 控件；一个ListBox控件；一个Button控件；

2） ListBox控件需要将private属性改为public，以便在外部使用。

3，新建HttpFile.cs类，代码如下：

using System; namespace HttpDownload { /// <summary> /// 调用外部窗体 /// </summary> /// <param name="text"></param> delegate void SetListBoxCallback(string text); public class HttpFile { public Form1 frm; public int threadIndex; //线程代号 public string filename; //文件名 public string url; //接收文件的URL public System.IO.FileStream fs; public System.Net.HttpWebRequest request; public System.IO.Stream ns; public byte[] nbytes; //接收缓冲区 public int nreadsize; //接收字节数 /// <summary> /// /// </summary> /// <param name="form"></param> /// <param name="threadIdx"></param> public HttpFile(Form1 form, int threadIdx) { frm = form; threadIndex = threadIdx; url = frm.url; } /// <summary> /// 析构方法 /// </summary> ~HttpFile() { if (!frm.InvokeRequired) { frm.Dispose(); } } /// <summary> /// 接收 /// </summary> public void receive() { filename = frm.fileNames[threadIndex]; ns = null; nbytes = new byte[512]; nreadsize = 0; this.SetListBox("线程 " + threadIndex.ToString() + " 开始接收......"); fs = new System.IO.FileStream(filename, System.IO.FileMode.Create); try { request = (System.Net.HttpWebRequest)System.Net.HttpWebRequest.Create(url); request.AddRange(frm.fileStartPos[threadIndex], frm.fileStartPos[threadIndex] + frm.fileSize[threadIndex]); ns = request.GetResponse().GetResponseStream(); nreadsize = ns.Read(nbytes, 0, 512); this.SetListBox("线程 " + threadIndex.ToString() + " 正在接收 " + nreadsize); while (nreadsize > 0) { fs.Write(nbytes, 0, nreadsize); nreadsize = ns.Read(nbytes, 0, 512); this.SetListBox("线程 " + threadIndex.ToString() + " 正在接收 " + nreadsize); } fs.Close(); ns.Close(); } catch (Exception er) { System.Windows.Forms.MessageBox.Show(er.Message); fs.Close(); } this.SetListBox("进程 " + threadIndex.ToString() + " 接收完毕!"); frm.threadStatus[threadIndex] = true; } private void SetListBox(string text) { if (frm.lst_infos.InvokeRequired) { SetListBoxCallback d = new SetListBoxCallback(SetListBox); frm.Invoke(d, new object[] { text }); } else { frm.lst_infos.Items.Add(text); } } } }

说明：

1）该类使用了析构函数。通常，.NET Framework 垃圾回收器会隐式地管理对象的内存分配和释放。但是，当应用程序封装窗口、文件和网络连接这类非托管资源时，应当使用析构函数释放这些资源。当对象符合析构时，垃圾回收器将运行对象的 Finalize 方法。

参考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/66x5fx1b.aspx

2）另外，SetListBox 方法确保以线程安全方式访问 ListBox 控件。

参考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms171728(v=VS.90).aspx

4，Form1.cs代码如下所示：

using System; using System.Collections.Generic; using System.ComponentModel; using System.Data; using System.Drawing; using System.Linq; using System.Text; using System.Windows.Forms; namespace HttpDownload { public partial class Form1 : Form { public int threadNum; // 进程 public bool[] threadStatus; // 每个线程结束标志 public string[] fileNames; // 每个线程接收文件的文件名 public int[] fileStartPos; // 每个线程接收文件的起始位置 public int[] fileSize; // 每个线程接收文件的大小 public string url; // 接受文件的URL public bool isMerge; // 文件合并标志 public Form1() { InitializeComponent(); } /// <summary> /// /// </summary> /// <param name="sender"></param> /// <param name="e"></param> private void btn_rec_Click(object sender, EventArgs e) { url = this.txt_url.Text.Trim().ToString(); System.Net.HttpWebRequest request; long fileSizeAll = 0; request = (System.Net.HttpWebRequest)System.Net.HttpWebRequest.Create(url); fileSizeAll = request.GetResponse().ContentLength; request.Abort(); threadNum = int.Parse(this.txt_threadNum.Text.Trim().ToString()); Init(fileSizeAll); for (int i = 0; i < threadNum; i++) { this.lst_infos.Items.Add("线程" + i + ":" + " 线程状态:" + threadStatus[i].ToString() + "-开始位置:" + fileStartPos[i].ToString() + "-大小:" + fileSize[i].ToString()); } this.lst_infos.Items.Add(" 文件总大小：" + fileSizeAll); // 定义并启动线程数组 System.Threading.Thread[] threads = new System.Threading.Thread[threadNum]; HttpFile[] httpDownloads = new HttpFile[threadNum]; for (int i = 0; i < threadNum; i++) { httpDownloads[i] = new HttpFile(this, i); threads[i] = new System.Threading.Thread(new System.Threading.ThreadStart(httpDownloads[i].receive)); threads[i].Start(); } System.Threading.Thread merge = new System.Threading.Thread(new System.Threading.ThreadStart(MergeFile)); merge.Start(); this.txt_overTime.Text = DateTime.Now.ToString(); } /// <summary> /// 初始化 /// </summary> /// <remarks> /// 每个线程平均分配文件大小，剩余部分由最后一个线程完成 /// </remarks> /// <param name="filesize"></param> private void Init(long filesize) { threadStatus = new bool[threadNum]; fileNames = new string[threadNum]; fileStartPos = new int[threadNum]; fileSize = new int[threadNum]; int filethread = (int)filesize / threadNum; int filethreade = filethread + (int)filesize % threadNum; for (int i = 0; i < threadNum; i++) { threadStatus[i] = false; fileNames[i] = i.ToString() + ".dat"; if (i < threadNum - 1) { fileStartPos[i] = filethread * i; fileSize[i] = filethread - 1; } else { fileStartPos[i] = filethread * i; fileSize[i] = filethreade - 1; } } } /// <summary> /// 合并文件 /// </summary> public void MergeFile() { while (true) { isMerge = true; for (int i = 0; i < threadNum; i++) { if (threadStatus[i] == false) // 若有未结束线程，则等待 { isMerge = false; System.Threading.Thread.Sleep(100); break; } } if (isMerge == true) // 否则，停止等待 { break; } } System.IO.FileStream fs; System.IO.FileStream fstemp; int readfile; byte[] bytes = new byte[512]; fs = new System.IO.FileStream(txt_localFile.Text.Trim().ToString(), System.IO.FileMode.Create); for (int k = 0; k < threadNum; k++) { fstemp = new System.IO.FileStream(fileNames[k], System.IO.FileMode.Open); while (true) { readfile = fstemp.Read(bytes, 0, 512); if (readfile > 0) { fs.Write(bytes, 0, readfile); } else { break; } } fstemp.Close(); } fs.Close(); System.Windows.Forms.MessageBox.Show("接收完毕!!!"); } } }