Python實作多執行緒HTTP下載器範例

本文將介紹使用Python編寫多執行緒HTTP下載器，並產生.exe執行檔。

環境：windows/Linux + Python2.7.x

單執行緒

在介紹多執行緒之前先介紹單執行緒。編寫單一線程的思路為：

1.解析url;

2.連接web伺服器；

3.建構http請求包；

4.下載檔案。

接下來透過程式碼進行說明。

解析url

透過使用者輸入url進行解析。如果解析的路徑為空，則賦值為'/'；如果連接埠號碼為空，則賦值為"80”；下載檔案的檔案名稱可根據使用者的意願進行更改（輸入'y'表示更改，輸入其它表示不需要更改）。

下面列出幾個解析函數：

#解析host和path
def analyHostAndPath(totalUrl):
  protocol,s1 = urllib.splittype(totalUrl)
  host, path = urllib.splithost(s1)
  if path == '':
    path = '/'
  return host, path

#解析port
def analysisPort(host):
  host, port = urllib.splitport(host)
  if port is None:
    return 80
  return port

#解析filename
def analysisFilename(path):
  filename = path.split('/')[-1]
  if '.' not in filename:
    return None
  return filename

連接web伺服器

使用socket模組，根據解析連接url

構造http請求包

根據解析url得到的path, host, port建構一個HTTP請求包。 

import socket
from analysisUrl import port,host

ip = socket.gethostbyname(host)
s = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
s.connect((ip, port))

print "success connected webServer！！"

下載文件

根據構造的http請求包，向伺服器發送文件，抓取回應封包頭部的"Content-Length"。 

from analysisUrl import path, host, port

packet = 'GET ' + path + ' HTTP/1.1\r\nHost: ' + host + '\r\n\r\n'　

下載檔案並計算下載所花費的時間。 

def getLength(self):
    s.send(packet)
    print "send success!"
    buf = s.recv(1024)
    print buf
    p = re.compile(r'Content-Length: (\d*)')
    length = int(p.findall(buf)[0])
    return length, buf

多線程

抓取響應報文頭部的"Content-Length"字段，結合線程個數，加鎖分段下載。與單線程的不同，這裡將所有程式碼整合為一個文件，程式碼中使用更多的Python自帶模組。

得到"Content-Length"：

def download(self):
    file = open(self.filename,'wb')
    length,buf = self.getLength()
    packetIndex = buf.index('\r\n\r\n')
    buf = buf[packetIndex+4:]
    file.write(buf)
    sum = len(buf)
    while 1:
      buf = s.recv(1024)
      file.write(buf)
      sum = sum + len(buf)
      if sum >= length:
        break
    print "Success!!"

if __name__ == "__main__":
  start = time.time()
  down = downloader()
  down.download()
  end = time.time()
  print "The time spent on this program is %f s"%(end - start)

根據得到的Length，結合線程個數劃分範圍：

def getLength(self):
    opener = urllib2.build_opener()
    req = opener.open(self.url)
    meta = req.info()
    length = int(meta.getheaders("Content-Length")[0])
    return length

加鎖，並使用with lock代替lock.acquire( )...lock.release( );使用file.seek( )設定檔案偏移位址，確保寫入檔案的準確性。

def get_range(self):
    ranges = []
    length = self.getLength()
    offset = int(int(length) / self.threadNum)
    for i in range(self.threadNum):
      if i == (self.threadNum - 1):
        ranges.append((i*offset,''))
      else:
        ranges.append((i*offset,(i+1)*offset))
    return ranges

運作結果：

將(*.py)檔轉換為(*.exe)可執行檔

當寫好了人使用這個工具呢？這就需要將.py檔轉換為.exe檔。

這裡用到Python的py2exe模組，初次使用，所以對其進行介紹：py2exe是一個將Python腳本轉換成windows上可獨立執行的可執行檔（*.exe）的工具，這樣，就可以不用裝Python在windows上執行這個可執行程式。

接下來，在multiThreadDownload.py的同目錄下，建立mysetup.py文件，編寫：

def downloadThread(self,start,end):
    req = urllib2.Request(self.url)
    req.headers['Range'] = 'bytes=%s-%s' % (start, end)
    f = urllib2.urlopen(req)
    offset = start
    buffer = 1024
    while 1:
      block = f.read(buffer)
      if not block:
        break
      with lock:
        self.file.seek(offset)
        self.file.write(block)
        offset = offset + len(block)

  def download(self):
    filename = self.getFilename()
    self.file = open(filename, 'wb')
    thread_list = []
    n = 1
    for ran in self.get_range():
      start, end = ran
      print 'starting:%d thread '% n
      n += 1
      thread = threading.Thread(target=self.downloadThread,args=(start,end))
      thread.start()
      thread_list.append(thread)

    for i in thread_list:
      i.join()
    print 'Download %s Success!'%(self.file)
    self.file.close()

接著執行指令：Python mysetup.py py2exe

接著執行指令：Python mysetup.py py2exe

其中，點擊運行即可：

demo下載地址：HttpFileDownload_jb51.rar

以上就是本文的全部內容，希望對大家的網學習有所幫助，也希望大家多多支持PHPH，也希望大家多。

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