点对点P2P多线程断点续传的实现.docx
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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：
DWORDWINAPIlistenthread（LPVOIDlpparam）
{
//由主函数传来的套接字
SOCKETpthis=（SOCKET）lpparam;
//开始监听
intrc=listen（pthis,30）;
//如果错就显示信息
if（rc<0）{
CStringaaa;
aaa="listen错误\n";
AfxGetMainWnd（）->SendMessageToDescendants（WM_AGE1,（LPARAM）aaa.GetBuffer（0）,1）;
aaa.ReleaseBuffer（）;
return0;
}
//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
SOCKETs1;
s1=accept（pthis,NULL,NULL）;
//给主函数发有人联入消息
CStringaa;
aa="一人联入！
\n";
AfxGetMainWnd（）->SendMessageToDescendants（WM_AGE1,（LPARAM）aa.GetBuff
er（0）,1）;
aa.ReleaseBuffer（）;
DWORDdwthread;
//建立用户线程
:
:
CreateThread（NULL,0,clientthread,（LPVOID）s1,0,&dwthread）;
}
return0;
}
接着我们来看用户线程：
先看文件消息类定义：
structfileinfo
{
intfileno;//文件号
inttype;//客户端想说什么（前面那两句话，用1,2表示）
longlen;//文件长度
intseek;//文件开始位置，用于多线程
charname[100];//文件名
};
用户线程函数:
DWORDWINAPIclientthread（LPVOIDlpparam）
{
//文件消息
fileinfo*fiinfo;
//接收缓存
char*m_buf;
m_buf=newchar[100];
//监听函数传来的用户套接字
SOCKETpthis=（SOCKET）lpparam;
//读传来的信息
intaa=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;
CStringaaa;
//检验客户想说什么
switch（fiinfo->type）
{
//我要读文件信息
case0:
//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
case2:
//发文件消息给主函数
aaa.Format（"%s文件被请求！
%s\n",zmfile[fiinfo->fileno].name,nameph[fii
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;
}
return0;
}
读文件函数
voidreadfile（SOCKETso,intseek,intlen,intfino）
{
//文件名
CStringmyname;
myname.Format（"%s",nameph[fino]）;
CFilemyFile;
//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）;
charm_buf[SIZE];
intlen2;
intlen1;
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）;
intaa=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：
classcdownload
{
public:
voidcreatethread（）;//开线程
DWORDfinish1（）;//完成线程
intsendlist（）;//发命令1
downinfodoinfo;//文件信息（与服务器定义一样）
intstartask（intn）;开始传文件n
longm_index;
BOOLgood[BLACK];
intfilerange[100];
CStringfname;
CStringfnametwo;
UINTthreadfunc（longindex）;//下载进程
intsendrequest（intn）;//发文件信息
cdownload（intthno1）;
virtual~cdownload（）;
};
下面先介绍sendrequest（intn），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
intcdownload:
:
sendrequest（intn）
{
//建套接字
sockaddr_inlocal;
SOCKETm_socket;
intrc=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）;
intret;
//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
fileinfofileinfo1;
fileinfo1.len=n;
fileinfo1.seek=50;
fileinfo1.type=1;
//发送命令
intaa=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）;
return1;
}
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]=newcdownload（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
intcdownload:
:
startask（intn）
{
//读入文件长度
doinfo.filelen=zmfile[n].length;
//读入名字
fname=zmfile[n].name;
CStringtmep;
//初使化文件名
tmep.Format（"\\temp\\%s",fname）;
//给主函数发消息
CStringaaa;
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
CStringm_temp;
m_temp=fname+".down";
doinfo.name=m_temp;
FILE*fp=NULL;
CFilemyfile;
//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（inti=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（）;
CStringtemp;
for（intii=0;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:
:
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
CStringtemp;
m_temp=fname+".down0";
if（（fp=fopen（m_temp,"r"））==NULL）
return1;
elsefclose（fp）;
intbb;
bb=0;
//读各进程记录的信息
for（intii=0;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];
CStringtemp;
}
if（bb==0）return1;
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。
DWORDdwthread;
:
:
CreateThread（NULL,0,timethread,（LPVOID）this,0,&dwthread）;
return0;
}
下面介绍建立各进程函数，很简单：
voidCMainFrame:
:
createthread（intthreadno）
{
DWORDdwthread;
//建立BLACK个进程
for（inti=0;i{
m_thread[threadno][i]=:
:
CreateThread（NULL,0,downthread,（LPVOID）down[t
hreadno],0,&dwthread）;
}
}
downthread进程函数
DWORDWINAPIdownthread（LPVOIDlpparam）
{
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）;
return1;
}
下面介绍下载进程函数,最最核心的东西了
UINTcdownload:
:
threadfunc（longindex）
{
//初使化联接
sockaddr_inlocal;
SOCKETm_socket;
intrc=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）;
intret;
//读入缓存
char*m_buf=newchar[SIZE];
intre,len2;
fileinfofileinfo1;
//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
CFiledestFile;
FILE*fp=NULL;
//是第一次传的话
if（（fp=fopen（fname,"r"））==NULL）
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）;
CFilemyfile;
CStringtemp;
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
intlen1=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;
return1;
}
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。
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