多线程下载

很多人都有过使用网络蚂蚁或网络快车软件下载互联网文件的经历，这些软件的使用可以大大加速互联网上文件的传输速度，减少文件传输的时间。这些软件为什么 有如此大的魔力呢？其主要原因是这些软件都采用了多线程下载和断点续传技术。如果我们自己来编写一个类似这样的程序，也能够快速的在互联网上下载文件，那 一定是非常愉快的事情。下面我就讲一讲如何利用C#语言编写一个支持多线程下载文件的程序，你会看到利用C#语言编写网络应程序是多么的容易，从中也能体 会到C#语言中强大的网络功能。

    首先介绍一下HTTP协议，HTTP亦即Hpyer Text Transfer Protocal的缩写，它是现代互联网上最重要的一种网络协议，超文本传输协议位于TCP/IP协议的应用层，是一个面向无连接、简单、快速的C/S结 构的协议。HTTP的工作过程大体上分连接、请求、响应和断开连接四个步骤。C#语言对HTTP协议提供了良好的支持，在.NET类库中提供了 WebRequest和WebResponse类，这两个类都包含在System.Net命名空间中，利用这两个类可以实现很多高级的网络功能，本文中多 线程文件下载就是利用这两个类实现的。 WebRequest和WebResponse都是抽象基类，因此在程序中不能直接作为对象使用，必须被继承，实际使用中，可根据URI参数中的URI前 缀选用它们合适的子类，对于HTTP这类URI,HttpWebRequest和HttpWebResponse类可以用于处理客户程序同WEB服务器之 间的HTTP通讯。

    HttpWebRequest类实现了很多通过HTTP访问WEB服务器上文件的高级功能。HttpWebRequest类对WebRequest中定义 的属性和方法提供支持，HttpWebRequest将发送到Internet资源的公共HTTP标头的值公开为属性，由方法或系统设置，常用的由属性或 方法设置的HTTP标头为：接受, 由Accept属性设置, 连接, 由Connection属性和KeepAlive属性设置, Content-Length, 由ContentLength属性设置, Content-Type, 由ContentType属性设置, 范围, 由AddRange方法设置. 实际使用中是将标头信息正确设置后,传递到WEB服务器,WEB服务器根据要求作出回应。

    HttpWebResponse类继承自WebResponse类，专门处理从WEB服务器返回的HTTP响应，这个类实现了很多方法，具有很多属性，可 以全面处理接收到的互联网信息。在HttpWebResponse类中，对于大多数通用的HTTP标头字段，都有独立的属性与其对应，程序员可以通过这些 属性方便的访问位于HTTP接收报文标头字段中的信息，本例中用到的HttpWebResponse类属性为：ContentLength 既接收内容的长度。

    有了以上的了解后，下面看看这两个类的用法，要创建HttpWebRequest对象，不要直接使用HttpWebRequest的构造函数，而要使用WebRequest.Create方法初始化一个HttpWebRequest实例，如：

HttpWebRequest hwr=(HttpWebRequest)WebRequest.Create(http://www.163.com/); 

创建了这个对象后，就可以通过HttpWebRequest属性，设置很多HTTP标头字段的内容,如hwr.AddRange(100,1000);设置接收对象的范围为100-1000字节。

    HttpWebReques对象使用GetResponse()方法时，会返回一个HttpWebResponse对象，为提出HTTP返回报文信息，需 要使用HttpWebResponse的GetResponseStream()方法，该方法返回一个Stream对象，可以读取HTTP返回的报文， 如：首先定义一个Strean 对象 public System.IO.Stream ns; 然后 ns=hwr.GetResponse ().GetResponseStream ();即可创建Stream对象。   控件定义代码是：

public System.Windows.Forms.ListBox listBox1;

private System.Windows.Forms.Label label1;

private System.Windows.Forms.TextBox textBox1

private System.Windows.Forms.Button button1;

private System.Windows.Forms.Label label2;

private System.Windows.Forms.TextBox textBox2;

private System.Windows.Forms.Label label3;

private System.Windows.Forms.TextBox textBox3;

private System.Windows.Forms.Label label4;

private System.Windows.Forms.TextBox textBox4; 

    打开Form1的代码编辑器，增加如下的命名空间：

using System.Net;//网络功能 
using System.IO;//流支持 
using System.Threading ;//线程支持 

    增加如下的程序变量：

public bool[] threadw; //每个线程结束标志 
public string[] filenamew;//每个线程接收文件的文件名 
public int[] filestartw;//每个线程接收文件的起始位置 
public int[] filesizew;//每个线程接收文件的大小 
public string strurl;//接受文件的URL 
public bool hb;//文件合并标志 
public int thread;//进程数

  合并文件的线程hbfile定义在Form1类中,定义如下：

public void hbfile()

...{

　while (true)//等待 
　...{

　　hb=true;

　　for (int i=0;i<thread;i++)

　　...{

　　　if (threadw[i]==false)//有未结束线程，等待 
　　　...{

　　　　hb=false;

　　　　Thread.Sleep (100);

　　　　break;

　　　}
　　}
　　if (hb==true)//所有线程均已结束，停止等待， 
　　...{

　　　break;

　　}
　}
　FileStream fs;//开始合并 
　FileStream fstemp;

　int readfile;

　byte[] bytes=new byte[512];

　fs=new FileStream (textBox3.Text .Trim ().ToString (),System.IO.FileMode.Create);

　for (int k=0;k<thread;k++)

　...{

　　fstemp=new FileStream (filenamew[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 ();

　DateTime dt=DateTime.Now;

　textBox1.Text =dt.ToString ();//结束时间 
　MessageBox.Show ("接收完毕!!!");

} 

该类和Form1类处于统一命名空间，但不包含在Form1类中。下面定义“开始接收”按钮控件的事件响应函数：

private void button1_Click(object sender, System.EventArgs e)

...{

　DateTime dt=DateTime.Now;//开始接收时间 
　textBox1.Text =dt.ToString ();

　strurl=textBox2.Text .Trim ().ToString ();

　HttpWebRequest request;

　long filesize=0;

　try
　...{

　　request=(HttpWebRequest)HttpWebRequest.Create (strurl);

　　filesize=request.GetResponse ().ContentLength;//取得目标文件的长度 
　　request.Abort ();

　}
　catch (Exception er)

　...{

　　MessageBox.Show (er.Message );

　}
　// 接收线程数 
　thread=Convert.ToInt32 (textBox4.Text .Trim().ToString (),10);

　//根据线程数初始化数组 
　threadw=new bool [thread];

　filenamew=new string [thread];

　filestartw=new int [thread];

　filesizew=new int[thread];



　//计算每个线程应该接收文件的大小 
　int filethread=(int)filesize/thread;//平均分配 
　int filethreade=filethread+(int)filesize%thread;//剩余部分由最后一个线程完成

　//为数组赋值 
　for (int i=0;i<thread;i++)

　...{

　　threadw[i]=false;//每个线程状态的初始值为假 
　　filenamew[i]=i.ToString ()+".dat";//每个线程接收文件的临时文件名 
　　if (i<thread-1)

　　...{

　　　filestartw[i]=filethread*i;//每个线程接收文件的起始点 
　　　filesizew[i]=filethread-1;//每个线程接收文件的长度 
　　}
　　else
　　...{

　　　filestartw[i]=filethread*i;

　　　filesizew[i]=filethreade-1;

　　}
　}
　//定义线程数组，启动接收线程 
　Thread[] threadk=new Thread [thread];

　HttpFile[] httpfile=new HttpFile [thread];

　for (int j=0;j<thread;j++)

　...{

　　httpfile[j]=new HttpFile(this,j);

　　threadk[j]=new Thread(new ThreadStart (httpfile[j].receive ));

　　threadk[j].Start ();

　}
　//启动合并各线程接收的文件线程 
　Thread hbth=new Thread (new ThreadStart (hbfile));

　hbth.Start ();

} 

定义一个HttpFile类，用于管理接收线程，其代码如下：

public class HttpFile

...{

 public Form1 formm;

 public int threadh;//线程代号 
 public string filename;//文件名 
 public string strUrl;//接收文件的URL 
 public FileStream fs;

 public HttpWebRequest request;

 public System.IO.Stream ns;

 public byte[] nbytes;//接收缓冲区 
 public int nreadsize;//接收字节数 
 public HttpFile(Form1 form,int thread)//构造方法 
 ...{

  formm=form;

  threadh=thread;

 }
 ~HttpFile()//析构方法 
 ...{

  formm.Dispose ();

 }
 public void receive()//接收线程 
 ...{

  filename=formm.filenamew[threadh];

  strUrl=formm.strurl;

  ns=null;

  nbytes= new byte[512];

  nreadsize=0;

  formm.listBox1 .Items .Add ("线程"+threadh.ToString ()+"开始接收");

  fs=new FileStream (filename,System.IO.FileMode.Create);

  try
  ...{

   request=(HttpWebRequest)HttpWebRequest.Create (strUrl);

   //接收的起始位置及接收的长度 
   request.AddRange(formm.filestartw [threadh],

   formm.filestartw [threadh]+formm.filesizew [threadh]);

   ns=request.GetResponse ().GetResponseStream ();//获得接收流 
   nreadsize=ns.Read (nbytes,0,512);

   while (nreadsize>0)

   ...{

    fs.Write (nbytes,0,nreadsize);

    nreadsize=ns.Read (nbytes,0,512);

    formm.listBox1 .Items .Add ("线程"+threadh.ToString ()+"正在接收");

   }
   fs.Close();

   ns.Close ();

  }
  catch (Exception er)

  ...{

   MessageBox.Show (er.Message );

   fs.Close();

  }
  formm.listBox1 .Items.Add ("进程"+threadh.ToString ()+"接收完毕!");

  formm.threadw[threadh]=true;

 }
}