VC++ 實作 FTP 多執行緒斷點續傳：協議解析與檔案管理完整方案

前言

WinInet API 雖簡單但難支援多執行緒下載。本文基於 FTP 協議與 Socket 實作多執行緒斷點續傳下載器，涵蓋協議指令、檔案分段策略、斷點資訊儲存、執行緒負載平衡等核心技術。

FTP 核心指令速查

斷點續傳檔案管理策略

採雙檔案機制：

• 內容檔：filename.nam (以女友英文名 namelock 取前三字) — 實際下載資料，預先配置完整大小並填 0
• 設定檔：filename.san (自身英文名 sandy 取前三字) — 記錄下載進度與執行緒任務分配

下載完成後：內容檔改名為原檔名，設定檔刪除。

設定檔格式範例

D:\download\movie.avi          ; 本地儲存路徑
364544                         ; 檔案總大小
5                              ; 5 個下載執行緒
113868                         ; 已下載位元組數
0-72908                        ; 執行緒 1 任務範圍
72908-145816                   ; 執行緒 2
145816-218724                  ; 執行緒 3
218724-291632                  ; 執行緒 4
291632-364544                  ; 執行緒 5

多執行緒任務分配與動態負載平衡

1. 啟動時平均分配檔案區段給各執行緒
2. 每執行緒完成一區塊後，更新設定檔中該執行緒的起始位移
3. 執行緒任務完成 (起始=結束) 時，尋找剩餘任務最重的執行緒，分擔其 50% 工作量
4. 分擔時起始位移需加上接收緩衝區大小，避免資料重疊

關鍵資料結構

struct TaskRange { DWORD from, to; }; // 單一執行緒任務範圍

struct DownloadInfo
{
    CString  localPath;       // 本地路徑
    DWORD    fileSize;        // 總大小
    int      threadCount;     // 執行緒數
    DWORD    downloaded;      // 已下載量
    TaskRange* pTasks;        // 各執行緒任務陣列
};

執行緒同步機制

全域旗標 BOOL g_bFileLocked 保護設定檔/內容檔存取：

while (g_bFileLocked) Sleep(10);
g_bFileLocked = TRUE;
// 讀寫檔案...
g_bFileLocked = FALSE;

建議改用 CMutex 或 CRITICAL_SECTION 取代忙碌等待。

檔案分段預處理 (避免一次性讀入記憶體)

bool PrepareContentFile(const char* path, DWORD fileSize)
{
    FILE* fp = fopen(path, "wb");
    if (!fp) return false;
    
    const int BUF_SIZE = 10000;
    char* buf = new char[BUF_SIZE];
    memset(buf, '0', BUF_SIZE);
    
    DWORD written = 0;
    while (written < fileSize)
    {
        int toWrite = min(BUF_SIZE, fileSize - written);
        fwrite(buf, 1, toWrite, fp);
        written += toWrite;
    }
    delete[] buf;
    fclose(fp);
    return true;
}

完整下載流程

1. 連線 FTP 伺服器，USER/PASS 登入
2. CWD 切換目錄，SIZE 取得檔案大小
3. 嘗試 REST 驗證伺服器支援續傳
4. 檢查本地是否有 .san 設定檔 → 有則續傳，無則建立雙檔案
5. 啟動 N 個下載執行緒，各自 PASV 建立資料連線
6. 各執行緒發送 REST + RETR 從指定位移下載
7. 資料寫入內容檔對應位移 (fseek + fwrite)
8. 定期更新設定檔進度
9. 所有執行緒完成 → 重命名內容檔、刪除設定檔

原始碼附件

完整專案原始碼請下載附件。開發環境：BCB (元件模式)，VC++ 需微調 Socket API 呼叫。

聯絡作者：wukangbin@funinhand.com