零、前言
1.上篇实现了单线程的单文件下载，本篇将讲述多文件个的多线程下载，在此之前希望你先弄懂上篇
2.本篇将用到上篇之外的技术：
多线程、线程池(简)、RecyclerView、数据库多线程访问下的注意点、volatile AtomicLong(简)
最终静态的效果
最终效果.png
最终动态的效果
动态效果图.gif
一、分析一下多线程下载单个文件的原理：
1.线程分工方式
大家都知道，一个文件是很多的字节组成的，字节又是由二进制的位组成，如果把一个字节当成一块砖。
那下载就像把服务器的砖头搬到手机里，然后摆在一个文件里摆好，搬完了，文件满了，任务就完成了
然后文件是电影就能播，是图片就能看，app就能安装。
对于下载一个文件，上篇讲的单线程下载相当于一个人一块一块地搬。
而本篇的多线程则是雇几个人来搬，可想而知效率是更高的。
那我开一千个线程岂不是秒下?如果你要搬1000块砖，找1000个人，效率固然高，
但人家也不是白干活，相对于3个人搬，你要多付333倍的工资，也就是开线程要消耗的，适量即可。
一个字节的丢失就可能导致一个文件的损坏，可想而知要多个人一起干活必须分工明确
不然一块砖搬错了，整个文件就报废了，下面看一下线程怎么分工，拿3个线程下载1000字节来说：
多线程下载分析.png
2.多线程下载的流程图
整体架构和单线程的下载类似，最大的改变的是：
由于多线程需要管理，使用一个DownLoadTask来管理一个文件的所有下载线程，其中封装了下载和暂停逻辑。
在DownLoadTask#download方法里，如果数据库没有信息，则进行线程的任务分配及线程信息的创建，并插入数据库。
DownLoadThread作为DownLoadTask的内部类，方便使用。最后在download方法一一创建DownLoadThread并开启，
将DownLoadThread存入集合管理,在DownLoadTask#pause方法里，将集合中的线程全部关闭即可
多线程下载流程图.png
二、代码实现：
1.RecyclerView的使用：
用RecyclerView将单个条目便成一个列表界面
1).增加URL常量
//掘金下载地址
public static final String URL_JUEJIN = "https://imtt.dd.qq.com/16891/4611E43165D203CB6A52E65759FE7641.apk?fsname=com.daimajia.gold_5.6.2_196.apk&csr=1bbd";
//qq下载地址
public static final String URL_QQ = "https://qd.myapp.com/myapp/qqteam/Androidlite/qqlite_3.7.1.704_android_r110206_GuanWang_537057973_release_10000484.apk";
//有道云笔记下载地址
public static final String URL_YOUDAO = "http://codown.youdao.com/note/youdaonote_android_6.3.5_youdaoweb.apk";
//微信下载地址
public static final String URL_WEIXIN = "http://gdown.baidu.com/data/wisegame/3d4de3ae1d2dc7d5/weixin_1360.apk";
//有道词典下载地址
public static final String URL_YOUDAO_CIDIAN = "http://codown.youdao.com/dictmobile/youdaodict_android_youdaoweb.apk";
2).初始化数据
/**
* 初始化数据
*
* @return
*/
@NonNull
private ArrayList<FileBean> initData() {
FileBean juejin = new FileBean(0, Cons.URL_JUEJIN, "掘金.apk", 0, 0);
FileBean yunbiji = new FileBean(1, Cons.URL_YOUDAO, "有道云笔记.apk", 0, 0);
FileBean qq = new FileBean(2, Cons.URL_QQ, "QQ.apk", 0, 0);
FileBean weiChat = new FileBean(3, Cons.URL_WEIXIN, "微信.apk", 0, 0);
FileBean cidian = new FileBean(4, Cons.URL_YOUDAO_CIDIAN, "有道词典.apk", 0, 0);
ArrayList<FileBean> fileBeans = new ArrayList<>();
fileBeans.add(juejin);
fileBeans.add(yunbiji);
fileBeans.add(qq);
fileBeans.add(weiChat);
fileBeans.add(cidian);
return fileBeans;
}
3).RecyclerView适配器
上篇在Activity中的按钮中实现的下载和暂停intent，这里放在RVAdapter里
/**
* 作者：张风捷特烈<br/>
* 时间：2018/11/13 0013:11:58<br/>
* 邮箱：[email protected]<br/>
* 说明：RecyclerView适配器
*/
public class RVAdapter extends RecyclerView.Adapter<MyViewHolder> {
private Context mContext;
private List<FileBean> mData;
public RVAdapter(Context context, List<FileBean> data) {
mContext = context;
mData = data;
}
@NonNull
@Override
public MyViewHolder onCreateViewHolder(@NonNull ViewGroup parent, int viewType) {
View view = LayoutInflater.from(mContext).inflate(R.layout.item_pb, parent, false);
view.setOnClickListener(v -> {
//TODO 点击条目
});
return new MyViewHolder(view);
}
@Override
public void onBindViewHolder(@NonNull MyViewHolder holder, int position) {
FileBean fileBean = mData.get(position);
holder.mBtnStart.setOnAlphaListener(v -> {
ToastUtil.showAtOnce(mContext, "开始下载: " + fileBean.getFileName());
Intent intent = new Intent(mContext, DownLoadService.class);
intent.setAction(Cons.ACTION_START);
intent.putExtra(Cons.SEND_FILE_BEAN, fileBean);//使用intent携带对象
mContext.startService(intent);//开启服务--下载标示
});
holder.mBtnStop.setOnAlphaListener(v -> {
Intent intent = new Intent(mContext, DownLoadService.class);
intent.setAction(Cons.ACTION_STOP);
intent.putExtra(Cons.SEND_FILE_BEAN, fileBean);//使用intent携带对象
mContext.startService(intent);//启动服务---停止标示
ToastUtil.showAtOnce(mContext, "停止下载: " + fileBean.getFileName());
});
holder.mTVFileName.setText(fileBean.getFileName());
holder.mPBH.setProgress((int) fileBean.getLoadedLen());
holder.mPBV.setProgress((int) fileBean.getLoadedLen());
}
@Override
public int getItemCount() {
return mData.size();
}
/**
* 更新进度
* @param id 待更新的文件id
* @param progress 进度数
*/
public void updateProgress(int id, int progress) {
mData.get(id).setLoadedLen(progress);
notifyDataSetChanged();//通知数据修改
}
}
/**
* ViewHolder
*/
class MyViewHolder extends RecyclerView.ViewHolder {
public ProgressBar mPBH;
public ProgressBar mPBV;
public AlphaImageView mBtnStart;
public AlphaImageView mBtnStop;
public TextView mTVFileName;
public MyViewHolder(View itemView) {
super(itemView);
mPBH = itemView.findViewById(R.id.id_pb_h);
mPBV = itemView.findViewById(R.id.id_pb_v);
mBtnStart = itemView.findViewById(R.id.id_btn_start);
mBtnStop = itemView.findViewById(R.id.id_btn_stop);
mTVFileName = itemView.findViewById(R.id.id_tv_file_name);
}
}
4).设置适配器：MainActivity中
mAdapter = new RVAdapter(this, fileBeans);
mIdRvPage.setAdapter(mAdapter);
mIdRvPage.setLayoutManager(new LinearLayoutManager(this, LinearLayoutManager.VERTICAL, false));
2.DownLoadTask的分析：
DownLoadTask最重要的在于：管理一个文件下载的所有线程，download是暴漏出的下载方法。pause停止。
比如开三个线程，该类的mDownLoadThreads就将线程存到集合里，以便使用
DownLoadThread 和上篇核心逻辑基本一至，这里作为DownLoadTask内部类，方便使用其中的变量
还有就是由于是多线程，每个执行的快慢不定，判断结束的标识必须三个线程都结束才代表下载结束
- 三个线程共同工作
三个线程共同工作.png
- 暂停时数据库情况
暂停时数据库情况.png
/**
* 作者：张风捷特烈<br/>
* 时间：2018/11/13 0013:15:21<br/>
* 邮箱：[email protected]<br/>
* 说明：下载一个文件的任务(mDownLoadThreads储存该文件任务的所有线程)
*/
public class DownLoadTask {
private FileBean mFileBean;//下载文件的信息
private DownLoadDao mDao;//数据访问接口
private Context mContext;//上下文
private int mThreadCount;//线程数量
public boolean isDownLoading;//是否正在下载
private List<DownLoadThread> mDownLoadThreads;//该文件所有线程的集合
//已下载的长度：共享变量----使用volatile和Atomic进行同步
private volatile AtomicLong mLoadedLen = new AtomicLong();
//使用线程池
public static ExecutorService sExe = Executors.newCachedThreadPool();
public DownLoadTask(FileBean fileBean, Context context, int threadCount) {
mFileBean = fileBean;
mContext = context;
mThreadCount = threadCount;
mDao = new DownLoadDaoImpl(context);
mDownLoadThreads = new ArrayList<>();
}
/**
* 下载逻辑
*/
public void download() {
//从数据获取线程信息
List<ThreadBean> threads = mDao.getThreads(mFileBean.getUrl());
if (threads.size() == 0) {//如果没有线程信息，就新建线程信息
//------获取每个进程下载长度
long len = mFileBean.getLength() / mThreadCount;
for (int i = 0; i < mThreadCount; i++) {
//创建threadCount个线程信息
ThreadBean threadBean = null;
if (i != mThreadCount - 1) {
threadBean = new ThreadBean(
i, mFileBean.getUrl(), len * i, (i + 1) * len - 1, 0);
} else {
threadBean = new ThreadBean(
i, mFileBean.getUrl(), len * i, mFileBean.getLength(), 0);
}
//创建后添加到线程集合中
threads.add(threadBean);
//2.如果数据库没有此下载线程的信息，则向数据库插入该线程信息
mDao.insertThread(threadBean);
}
}
//启动多个线程
for (ThreadBean info : threads) {
DownLoadThread thread = new DownLoadThread(info);//创建下载线程
sExe.execute(thread);//开始线程
thread.isDownLoading = true;
isDownLoading = true;
mDownLoadThreads.add(thread);//开始下载时将该线程加入集合
}
}
public void pause() {
for (DownLoadThread downLoadThread : mDownLoadThreads) {
downLoadThread.isDownLoading = false;
isDownLoading = false;
}
}
/**
* 下载的核心线程类
*/
public class DownLoadThread extends Thread {
private ThreadBean mThreadBean;//下载线程的信息
public boolean isDownLoading;//是否在下载
public DownLoadThread(ThreadBean threadBean) {
mThreadBean = threadBean;
}
@Override
public void run() {
if (mThreadBean == null) {//1.下载线程的信息为空,直接返回
return;
}
HttpURLConnection conn = null;
RandomAccessFile raf = null;
InputStream is = null;
try {
//3.连接线程的url
URL url = new URL(mThreadBean.getUrl());
conn = (HttpURLConnection) url.openConnection();
conn.setConnectTimeout(5000);
conn.setRequestMethod("GET");
//4.设置下载位置
long start = mThreadBean.getStart() + mThreadBean.getLoadedLen();//开始位置
//conn设置属性，标记资源的位置(这是给服务器看的)
conn.setRequestProperty("Range", "bytes=" + start + "-" + mThreadBean.getEnd());
//5.寻找文件的写入位置
File file = new File(Cons.DOWNLOAD_DIR, mFileBean.getFileName());
//创建随机操作的文件流对象,可读、写、删除
raf = new RandomAccessFile(file, "rwd");
raf.seek(start);//设置文件写入位置
//6.下载的核心逻辑
Intent intent = new Intent(Cons.ACTION_UPDATE);//更新进度的广播intent
mLoadedLen.set(mLoadedLen.get() + mThreadBean.getLoadedLen());
//206-----部分内容和范围请求 不要200写顺手了...
if (conn.getResponseCode() == 206) {
//读取数据
is = conn.getInputStream();
byte[] buf = new byte[1024 * 4];
int len = 0;
long time = System.currentTimeMillis();
while ((len = is.read(buf)) != -1) {
//写入文件
raf.write(buf, 0, len);
//发送广播给Activity,通知进度
mLoadedLen.set(mLoadedLen.get() + len);//累加整个文件的完成进度
//累加每个线程完成的进度
mThreadBean.setLoadedLen(mThreadBean.getLoadedLen() + len);
if (System.currentTimeMillis() - time > 1500) {//减少UI的渲染速度
mContext.sendBroadcast(intent);
intent.putExtra(Cons.SEND_LOADED_PROGRESS,
(int) (mLoadedLen.get() * 100 / mFileBean.getLength()));
intent.putExtra(Cons.SEND_FILE_ID, mFileBean.getId());
mContext.sendBroadcast(intent);
time = System.currentTimeMillis();
}
//暂停保存进度到数据库
if (!this.isDownLoading) {
mDao.updateThread(mThreadBean.getUrl(), mThreadBean.getId(),
mThreadBean.getLoadedLen());
return;
}
}
}
//是否所有线程都已经下载完成
isDownLoading = false;
checkIsAllOK();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (conn != null) {
conn.disconnect();
}
try {
if (raf != null) {
raf.close();
}
if (is != null) {
is.close();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
/**
* 检查是否所有线程都已经完成了
*/
private synchronized void checkIsAllOK() {
boolean allFinished = true;
for (DownLoadThread downLoadThread : mDownLoadThreads) {
if (downLoadThread.isDownLoading) {
allFinished = false;
break;
}
}
if (allFinished) {
//下载完成，删除线程信息
mDao.deleteThread(mThreadBean.getUrl());
//通知下载结束
Intent intent = new Intent();
intent.setAction(Cons.ACTION_FINISH);//加完成的Action
intent.putExtra(Cons.SEND_FILE_BEAN, mFileBean);
mContext.sendBroadcast(intent);
}
}
}
}
3.Service 的修改
稍微不同的就是一个下载任务变成了多个下载任务，这里使用安卓特有的SparseArray来存储
/**
* 作者：张风捷特烈<br/>
* 时间：2018/11/12 0012:12:23<br/>
* 邮箱：[email protected]<br/>
* 说明：下载的服务
*/
public class DownLoadService extends Service {
//由于多文件，维护一个Task集合：使用SparseArray存储int型的键---的键值对
private SparseArray<DownLoadTask> mTaskMap = new SparseArray<>();
/**
* 处理消息使用的Handler
*/
private Handler mHandler = new Handler() {
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
switch (msg.what) {
case Cons.MSG_CREATE_FILE_OK:
FileBean fileBean = (FileBean) msg.obj;
//已在主线程，可更新UI
ToastUtil.showAtOnce(DownLoadService.this, "文件长度:" + fileBean.getLength());
DownLoadTask task = new DownLoadTask(fileBean, DownLoadService.this, 3);
task.download();
mTaskMap.put(fileBean.getId(), task);
break;
}
}
};
@Override//每次启动服务会走此方法
public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
if (intent.getAction() != null) {
switch (intent.getAction()) {
case Cons.ACTION_START:
FileBean fileBean = (FileBean) intent.getSerializableExtra(Cons.SEND_FILE_BEAN);
DownLoadTask start = mTaskMap.get(fileBean.getId());
if (start != null) {
if (start.isDownLoading) {
return super.onStartCommand(intent, flags, startId);
}
}
DownLoadTask.sExe.execute(new LinkURLThread(fileBean, mHandler));
break;
case Cons.ACTION_STOP:
FileBean stopFile = (FileBean) intent.getSerializableExtra(Cons.SEND_FILE_BEAN);
//获取停止的下载线程
DownLoadTask task = mTaskMap.get(stopFile.getId());
if (task != null) {
task.pause();
}
break;
}
}
return super.onStartCommand(intent, flags, startId);
}
@Nullable
@Override
public IBinder onBind(Intent intent) {
return null;
}
}
4.广播的处理：
这里多了一个下载完成的Action，并且由MainActivity传入进度条，改为mAdapter.updateProgress刷新视图
/**
* 作者：张风捷特烈<br/>
* 时间：2018/11/12 0012:16:05<br/>
* 邮箱：[email protected]<br/>
* 说明：更新ui的广播接收者
*/
public class UpdateReceiver extends BroadcastReceiver {
private RVAdapter mAdapter;
public UpdateReceiver(RVAdapter adapter) {
mAdapter = adapter;
}
@Override
public void onReceive(Context context, Intent intent) {
if (Cons.ACTION_UPDATE.equals(intent.getAction())) {//进度更新
int loadedProgress = intent.getIntExtra(Cons.SEND_LOADED_PROGRESS, 0);
int id = intent.getIntExtra(Cons.SEND_FILE_ID, 0);
mAdapter.updateProgress(id, loadedProgress);
} else if (Cons.ACTION_FINISH.equals(intent.getAction())) {//下载结束
FileBean fileBean = (FileBean) intent.getSerializableExtra(Cons.SEND_FILE_BEAN);
mAdapter.updateProgress(fileBean.getId(), 0);
ToastUtil.showAtOnce(context, "文佳下载完成：" + fileBean.getFileName());
}
}
}
三、数据库的多线程操作注意点：
1.DownLoadDBHelper的单例
为了避免不同线程拿到的DownLoadDBHelper对象不同，这里使用单例模式
private static DownLoadDBHelper sDownLoadDBHelper;
public static DownLoadDBHelper newInstance(Context context) {
if (sDownLoadDBHelper == null) {
synchronized (DownLoadDBHelper.class) {
if (sDownLoadDBHelper == null) {
sDownLoadDBHelper = new DownLoadDBHelper(context);
}
}
}
return sDownLoadDBHelper;
}
2.在变动数据库的方法上加同步：db.DownLoadDaoImpl
避免多个线程修改数据库产生冲突
public synchronized void insertThread(ThreadBean threadBean)
public synchronized void deleteThread(String url)
public synchronized void updateThread(String url, int threadId, long loadedLen)
你看完上下两篇，基本上就能够实现这样的效果了：
回过头来看一看，也并非难到无法承受的地步，多想想，思路贯通之后还是很好理解的。
动态效果图.gif
后记：捷文规范
1.本文成长记录及勘误表
| 项目源码 | 日期 | 备注 |
|---|---|---|
| V0.1--无 | 2018-11-13 | Android原生下载（下篇）多文件下载+多线程下载 |
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