Http系列：断点续传与多线程下载

前言

当下载电影时，我经常会想中断下载后，为何点击开始时会在中断的地方继续下载呢？
又或者在看在线电影时，为何能够按着播放条拖动就能看到想看的片断呢？

http的range请求将解决以上困惑。

多线程、断点续传、随机点播等的场景的步骤

一、客户端明确任务：从哪开始下载

• 本地是否已有部分文件：文件已下载部分在服务器端发生改变？
• 使用几个线程并发下载

二、下载文件的指定部份内容
三、下载完毕后拼装成统一的文件

HTTP Range规范

在RFC7233中有详细介绍
一、容许服务器基于客户端的请求只发送响应包体的一部分给到客户端，而客户端自动将多个片断的包体组合成完整的体积更大的包体。

• 支持断点续传
• 支持多线程下载
• 支持视频播放器实时拖动

二、服务器经过Accept-Range头部表示是否支持Range请求

• Accept-Ranges = acceptable-ranges
• 例如:
  Accept-Ranges: bytes: 支持；
  Accept-Ranges: none: 不支持

Range请求范围的单位

基于字节为单位的时候，举例：设置响应体长度为10000

• 第1个500字节：
  bytes=0-499 // 从0开始
• 第2个500字节：
  bytes=500-999
  bytes=500-600, 601-999
  bytes=500-700, 601-999
• 最后1个500字节
  bytes=-500
  bytes=9500-
• 仅要第一个和最后一个字节：bytes=0-0, -1

经过Range头部传递请求范围，如：Range: bytes=0-499

测试

下面用一些小例子有测试一下。
用node搭了一个简单的服务器，返回的数字是22个字节的响应体

'Hello World 0123456789';
复制代码

如今用curl命令获取所有的响应体，而后访问0-5的字节段：

-H参数添加 HTTP 请求的标头。
上面的命令就是添加HTTP头Range: bytes=0-5。
返回的是Hello (加上空格)一共六个字节。

如今获取第21个字节及之后的字节段，就能够用20-：
返回的是89

Range条件请求

• 若是客户端已经获得了Range响应的一部分，并想在这部分响应未过时的状况下，获取其余部分的响应
  常与If-Unmodified-Since或者If-Match头部共同使用
• If-Range = entity-tag / HTTP-date
  可使用Etag或者Last-Modified

测试

下面用etag测试一下Range条件请求

首先获取0-5字节段

而后用-I来看看生成Hello 时服务器生成Etag的值

接下来，用这个值放到If-Match中获取6-10字节段：World

若是Etag发生了变化，来看看结果会怎么样,将最后的0改成1
返回412 Precondition Failed

结论

经过条件请求能够判断两次下载之间，服务器端资源有没有发生变化。若是发生了变化，就能够经过412这个响应知道，资源已经发生了变化。

服务器响应

若是只获取部分的body，那么服务器端返回的响应码不是200，而是206。
206 Partial Content

• Content-Range头部：显示当前片断响应体在完整包体中的位置

• Content-Range = byte-content-range / other-content-range
  { btye-content-range = bytes-unit SP (byte-range-resp / unsatisfied-range)
  byte-range-resp = byte-range '/' (complete-length / '')
  complete-length = 1DIGIT // 完整资源的大小，若是未知则用*号替代
  bytr-range = first-byte-pos "-" last-byte-pos }

• 例如：
  一、Content-Range: bytes 42-1233/1234
  二、Content-Range: bytes 42-1233/*

测试

用一个视频播放的例子来看看206响应的样子。

416 Range Not Statisfiable

• 请求范围不知足实际资源的大小，其中Content-Range中的complete-length显示完整响应的长度，例如
  Content-Range: bytes */1234

测试

若是获取范围超出实际资源的大小，好比获取30-40。返回416

200 OK

• 服务器不支持Range请求时，则以200返回完整的响应包体

多重范围与multipart

• 请求：
  Range: bytes=0-50, 100-150
• 响应:
  Content-Type: multipart/byteranges; boundary=...

测试

获取5-10， 10-15片断。

总结

一、客户端经过Range头部传递请求范围

二、服务端返回Accept-Range头部表示是否支持Range请求。

三、客户端若是在获得Range响应的一部分，并想在这部分响应未过时的状况下，获取其余部分的响应，能够用If-Range头部使用Etag或者Last-Modified为值。

四、只获取部分的body，服务器返回206响应码，其中Content-Range头部显示当前片断响应体在完整包体中的位置

五、客户端想多重范围下载资源，在Range头部的格式为Range: bytes=0-50, 100-150...(用逗号分隔)
响应头部Content-Type: multipart/byteranges; boundary=...

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