这篇文章主要介绍了Java多线程断点复制的方法是什么的相关知识,内容详细易懂,操作简单快捷,具有一定借鉴价值,相信大家阅读完这篇Java多线程断点复制的方法是什么文章都会有所收获,下面我们一起来看看吧。
细节介绍
我这里是使用一个Timer类(
java.util.Timer)来实现断点功能的,就是使用这个类,每隔一段时间进行一次记录,记录的内容是每个线程复制的进度。
Timer 类的介绍:
A facility for threads to schedule tasks for future execution in a background thread. Tasks may be scheduled for one-time execution, or for repeated execution at regular intervals. 线程在后台线程中调度任务以供将来执行的工具。任务可以安排为一次性执行,也可以安排为定期重复执行。
根据 API 中的介绍可以看出,这个 Timer 类可以只执行一次任务,也可以周期性地执行任务。(注意这个类是 java.util.Timer 类,不是 javax 包下面的类。)
这个类的有很多和时间相关的方法,这里就不介绍了,感兴趣的可以去了解,这里只介绍我们需要使用的一个方法。
public void schedule(TimerTask task, long delay, long period)
Schedules the specified task for repeated fixed-delay execution beginning after the specified delay. Subsequent executions take place at approximately regular intervals separated by the specified period. 为指定的任务安排在指定延迟之后开始的重复固定延迟执行。随后的执行发生在按规定时间间隔的大致间隔。
使用这个方法,按照一个固定的时间间隔记录各个线程的复制进度信息即可。
代码部分
定时任务类
package dragon.local; import java.io.File; import java.io.FileNotFoundException; import java.io.FileOutputStream; import java.io.IOException; import java.io.ObjectOutputStream; import java.util.List; import java.util.Timer; import java.util.TimerTask; public class RecordTask extends TimerTask { public static final String filename = "breakPointRecord.txt"; private Timer timer; private List<FileCopyThread> copyThreads; private String outputPath; public RecordTask(Timer timer, List<FileCopyThread> copyThreads, String outputPath) { this.timer = timer; this.copyThreads = copyThreads; this.outputPath = outputPath; } @Override public void run() { try { this.breakPointRecord(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } public void breakPointRecord() throws FileNotFoundException, IOException { int aliveThreadNum = 0; //存活线程数目 //不使用追加方式,这里只需要最新的记录即可。 File recordFile = new File(outputPath, filename); try (ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(recordFile))){ //每次记录一个线程的下载位置,但是取出来又需要进行转换,太麻烦了。 //我们直接使用序列化来进行操作,哈哈! long[] curlen = new long[4]; int index = 0; for (FileCopyThread copyThread : copyThreads) { if (copyThread.isAlive()) { aliveThreadNum++; } curlen[index++] = copyThread.getCurlen(); System.out.println(index+" curlen: "+copyThread.getCurlen()); } //创建 Record 对象,并序列化。 oos.writeObject(new Record(curlen)); } //当所有的线程都死亡时,关闭计时器,删除记录文件。(所有线程死亡的话,就是文件已经复制完成了!) if (aliveThreadNum == 0) { timer.cancel(); recordFile.delete(); } System.out.println("线程数量: "+aliveThreadNum); } }
说明:
if (aliveThreadNum == 0) { timer.cancel(); recordFile.delete(); }
如果线程都已经结束了,就表示程序已经正常执行结束了。这个时候就删除记录文件。这里这个记录文件是一个标志(flag),如果存在记录文件就表示程序没有正常结束,再次启动时,会进行断点复制。
注意:这里没有考虑复制过程中的 IO 异常,如果线程抛出 IO 异常,那么线程的状态也是结束了。但是考虑,本地文件复制出现 IO 异常的情况还是比较少的,就没有考虑,如果是网络下载的话,这个程序的功能可能就需要进行改进了。
记录信息类
每次需要依次写入各个线程的信息,但是读取出来还需要进行转换,还是感觉过于麻烦了,这里直接利用Java的序列化机制了。 有时候,直接操作对象是很方便的。 注意: 数组的下标表示的就是每个线程的位置。
package dragon.local; import java.io.Serializable; public class Record implements Serializable{ /** * 序列化 id */ private static final long serialVersionUID = 1L; private long[] curlen; public Record(long[] curlen) { this.curlen = curlen; } public long[] getCurlen() { return this.curlen; } }
复制线程类
package dragon.local; import java.io.BufferedInputStream; import java.io.File; import java.io.FileInputStream; import java.io.IOException; import java.io.RandomAccessFile; public class FileCopyThread extends Thread { private int index; private long position; private long size; private File targetFile; private File outputFile; private long curlen; //当前下载的长度 public FileCopyThread(int index, long position, long size, File targetFile, File outputFile) { this.index = index; this.position = position; this.size = size; this.targetFile = targetFile; this.outputFile = outputFile; this.curlen = 0L; } @Override public void run() { try ( BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(targetFile)); RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(outputFile, "rw")){ bis.skip(position); //跳过不需要读取的字节数,注意只能先后跳 raf.seek(position); //跳到需要写入的位置,没有这句话,会出错,但是很难改。 int hasRead = 0; byte[] b = new byte[1024]; /** * 注意,每个线程只是读取一部分数据,不能只以 -1 作为循环结束的条件 * 循环退出条件应该是两个,即写入的字节数大于需要读取的字节数 或者 文件读取结束(最后一个线程读取到文件末尾) */ while(curlen < size && (hasRead = bis.read(b)) != -1) { raf.write(b, 0, hasRead); curlen += (long)hasRead; //强制停止程序。 // if (curlen > 17_000_000) { // System.exit(0); // } } System.out.println(index+" "+position+" "+curlen+" "+size); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } public long getCurlen() { //获取当前的进度,用于记录,以便必要时恢复读取进度。 return position+this.curlen; } }
这段代码是为了测试断点复制的。如果你想要进行测试,可以将 if 判断中的条件按照你要复制的文件大小进行相应的调整。如果要进行测试,可以先将这段代码的注释取消再执行程序(然后程序退出,这时候文件没有复制完成。),然后再将这段代码注释再次执行程序,文件将会复制成功。
//强制停止程序。 // if (curlen > 17_000_000) { // System.exit(0); // }
复制工具类
package dragon.local; import java.io.File; import java.io.FileInputStream; import java.io.FileNotFoundException; import java.io.IOException; import java.io.ObjectInputStream; import java.io.RandomAccessFile; import java.util.ArrayList; import java.util.List; import java.util.Timer; /** * 设计思路: * 获取目标文件的大小,然后设置复制文件的大小(这样做是有好处的), * 然后使用将文件分为 n 分,使用 n 个线程同时进行复制(这里我将 n 取为 4)。 * * 进一步拓展: * 加强为断点复制功能,即程序中断以后, * 仍然可以继续从上次位置恢复复制,减少不必要的重复开销 * */ public class FileCopyUtil { //设置一个常量,复制线程的数量 private static final int THREAD_NUM = 4; private FileCopyUtil() {} /** * @param targetPath 目标文件的路径 * @param outputPath 复制输出文件的路径 * @throws IOException * @throws ClassNotFoundException * */ public static void transferFile(String targetPath, String outputPath) throws IOException, ClassNotFoundException { File targetFile = new File(targetPath); File outputFilePath = new File(outputPath); if (!targetFile.exists() || targetFile.isDirectory()) { //目标文件不存在,或者是一个文件夹,则抛出异常 throw new FileNotFoundException("目标文件不存在:"+targetPath); } if (!outputFilePath.exists()) { //如果输出文件夹不存在,将会尝试创建,创建失败,则抛出异常。 if(!outputFilePath.mkdir()) { throw new FileNotFoundException("无法创建输出文件:"+outputPath); } } long len = targetFile.length(); File outputFile = new File(outputFilePath, "copy"+targetFile.getName()); createOutputFile(outputFile, len); //创建输出文件,设置好大小。 //创建计时器 Timer 对象 Timer timer = new Timer(); long[] position = new long[4]; //每一个线程需要复制文件的起点 long size = len / FileCopyUtil.THREAD_NUM + 1; //保存复制线程的集合 List<FileCopyThread> copyThreads = new ArrayList<>(); Record record = getRecord(outputPath); for (int i = 0; i < FileCopyUtil.THREAD_NUM; i++) { //如果已经有了 记录文件,就从使用记录数据,否则就是新的下载。 position[i] = record == null ? i*size : record.getCurlen()[i]; FileCopyThread copyThread = new FileCopyThread(i, position[i], size, targetFile, outputFile); copyThread.start(); //启动复制线程 copyThreads.add(copyThread); //将复制线程添加到集合中。 } timer.schedule(new RecordTask(timer, copyThreads, outputPath), 0L, 100L); //立即启动计时器,每隔10秒记录一次位置。 System.out.println("开始了!"); } //创建输出文件,设置好大小。 private static void createOutputFile(File file, long length) throws IOException { try ( RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(file, "rw")){ raf.setLength(length); } } //获取以及下载的位置 private static Record getRecord(String outputPath) throws FileNotFoundException, IOException, ClassNotFoundException { File recordFile = new File(outputPath, RecordTask.filename); if (recordFile.exists()) { try (ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(recordFile))){ return (Record) ois.readObject(); } } return null; } }
说明: 根据复制的目录中,是否存在记录文件来判断是否启动断点复制。
private static Record getRecord(String outputPath) throws FileNotFoundException, IOException, ClassNotFoundException { File recordFile = new File(outputPath, RecordTask.filename); if (recordFile.exists()) { try (ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(recordFile))){ return (Record) ois.readObject(); } } return null; }
启动断点复制原来其实很简单,就是和复制一样,只不过起始复制位置变成了记录的位置了。
//如果已经有了 记录文件,就从使用记录数据,否则就是新的下载。 position[i] = record == null ? i*size : record.getCurlen()[i];