C#编程总结（十二）断点续传

C#编程总结（十二）断点续传  

我们经常使用下载工具，如bit精灵、迅雷、FlashGet，这些软件都支持断点续传。

断点续传即下载任务暂停后可以继续，而无需重新下载，即下载时需要通知服务器的起始位置。如果允许多线程进行分片下载，必须提供起始-截止位置。说到底就是可以选择下载某个片段，整个文件的字节流，可以截取流的片段，也能实现流的累积，最终完成文件下载。

一、原理

在 HTTP/1.1里新增的一个头属性：Range，也是现在众多号称多线程下载工具（如 FlashGet、迅雷等）实现多线程下载的核心所在。老版本的HTTP协议不支持，所以一些老的服务器还不支持断点续传。

Range（请求参数）

用于请求头中，指定第一个字节的位置和最后一个字节的位置，一般格式：

Range:(unit=first byte pos)-[last byte pos] 

例如：Range:100-199，取文件流的100至199之间的字节。

Range:100,取位置为100后的所有字节。如果range 为正值，服务器应该开始发送从指定的 range 参数到 HTTP 实体中数据的末尾之间的数据。

Range:-99,取开始的100个字节。如果range 为负值，服务器应该开始发送从 HTTP 实体中数据的开头到指定的 range 参数之间的数据。

Content-Range （响应参数）

用于响应头，指定整个实体中的一部分的插入位置，他也指示了整个实体的长度。在服务器向客户返回一个部分响应，它必须描述响应覆盖的范围和整个实体长度。

一般格式： 　　

Content-Range: bytes (unit first byte pos) - [last byte pos]/[entity legth] 

例如：Content-Range: bytes 1024000-1126399/7421120

HTTP协议：http://www.w3.org/Protocols/rfc2616/rfc2616.html

二、C#中实现

在C#中使用AddRange方法向请求添加指定范围的字节范围标头

System.Net.HttpWebRequest

所有的方法：

常用的方法为例：

void AddRange(long from, long to);
指定范围起始、终止位置，来请求该片段的数据。

        // 摘要:
        //     向请求添加指定范围的字节范围标头。
        //
        // 参数:
        //   from:
        //     开始发送数据的位置。
        //
        //   to:
        //     停止发送数据的位置。
        public void AddRange(long from, long to);

 

我们通过该方法，基于HTTP协议实现了断点续传，支持暂停、继续下载功能，为了更清晰显示效果，提供了进度条显示。效果图：

 

Request

 请求的Range参数，我们可以清晰看到起具体值，这就是请求的片段。在这里可以清晰的看到HTTP协议版本、请求方法、请求地址等信息

Response

服务器根据请求的Range参数，只返回该片段的数据。我们可以清晰看到Content-Range的具体值。

注意：返回的StatusCode变为了PartialContent，说明是部分数据。

代码 含义
200 OK     请求成功返回
206 Partial Content     部分数据

 下载的核心代码：

 

        /// <summary>
        /// 下载
        /// </summary>
        public void Download()
        {
            //从0计数，需要减一
            long from = this.currentSize;
            if (from < 0)
            {
                from = 0;
            }

            long to = this.currentSize + this.step - 1;
            if (to >= this.totalSize && this.totalSize > 0)
            {
                to = this.totalSize - 1;
            }
            this.Download(from, to);
        }
        /// <summary>
        /// 下载
        /// </summary>
        /// <param name="url"></param>
        /// <param name="range"></param>
        public void Download(long from,long to)
        {
            if (this.totalSize == 0)
            {
                GetTotalSize();
            }
            if (from >= this.totalSize || this.currentSize >= this.totalSize)
            {
                this.isFinished = true;
                return;
            }

            HttpWebRequest request = (HttpWebRequest)HttpWebRequest.Create(url);
            //request.Method = "GET";            
            request.AddRange("bytes", from, to);

            HttpWebResponse response = (HttpWebResponse)request.GetResponse();
            string result = string.Empty;
            if (response != null)
            {
                byte[] buffer = this.Buffer;
                using (Stream stream = response.GetResponseStream())
                {
                    int readTotalSize = 0;
                    int size = stream.Read(buffer, 0, buffer.Length);
                    while (size > 0)
                    {
                        //只将读出的字节写入文件
                        fs.Write(buffer, 0, size);
                        readTotalSize += size;
                        size = stream.Read(buffer, 0, buffer.Length);
                    }

                    //更新当前进度
                    this.currentSize += readTotalSize;

                    //如果返回的response头中Content-Range值为空，说明服务器不支持Range属性，不支持断点续传,返回的是所有数据
                    if (response.Headers["Content-Range"] == null)
                    {
                        this.isFinished = true;
                    }
                }
            }
        }

  

项目源码：

https://files.cnblogs.com/yank/DownloadSample.rar

三、多线程下载

上述例子提供了简单的断点续传功能，如果想再进一步实现多线程下载。原理很简单，我们只需根据所要下载的文件大小，进行分块，没块启动一个线程进行下载，线程只负责下载自己负责的片段，一定要严格设置Range的值。具体实现这里不再介绍，如有兴趣，下来可以继续研究。

提醒一下：多线程下载的字节流如何保存为文件，是否必须按照先后顺序？