HTTP断点续传
Range:客户端发请求的范围
Content-Range:服务端返回当前请求范围和文件总大小
续传成功返回206
文件又变动,返回200和新文件内容
HTTP1.1 协议(RFC2616)开始支持获取文件的部分内容,这为并行下载以及断点续传提供了技术支持。它通过在 Header 里两个参数实现的,客户端发请求时对应的是 Range ,服务器端响应时对应的是 Content-Range。
Range
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]
1.以下几点需要注意:
(1)这个数据区间是个闭合区间,起始值是0,所以“Range: bytes=0-1”这样一个请求实际上是在请求开头的2个字节。
(2)“Range: bytes=-200”,它不是表示请求文件开始位置的201个字节,而是表示要请求文件结尾处的200个字节。
(3)如果last byte pos小于first byte pos,那么这个Range请求就是无效请求,server需要忽略这个Range请求,然后回应一个200,把整个文件发给client。
(4)如果last byte pos大于等于文件长度,那么这个Range请求被认为是不能满足的,server需要回应一个416,Requested range not satisfiable。
2.示例解释:
Range: bytes=0-499 表示第 0-499 字节范围的内容
Range: bytes=500-999 表示第 500-999 字节范围的内容
Range: bytes=-500 表示最后 500 字节的内容
Range: bytes=500- 表示从第 500 字节开始到文件结束部分的内容
Range: bytes=0-0,-1 表示第一个和最后一个字节
Range: bytes=500-600,601-999 同时指定几个范围
Content-Range
用于响应头中,在发出带 Range 的请求后,服务器会在 Content-Range 头部返回当前接受的范围和文件总大小。一般格式:
Content-Range: bytes (unit first byte pos) - [last byte pos]/[entity legth]
例如:
请求下载整个文件:
GET /test.rar HTTP/1.1
Connection: close
Host: 116.1.219.219
Range: bytes=0-801 //一般请求下载整个文件是bytes=0- 或不用这个头
一般正常回应
HTTP/1.1 200 OK
Content-Length: 801
Content-Type: application/octet-stream
Content-Range: bytes 0-800/801 //801:文件总大小
而在响应完成后,返回的响应头内容也不同:
HTTP/1.1 200 Ok(不使用断点续传方式)
HTTP/1.1 206 Partial Content(使用断点续传方式)
总结:
HTTP1.1协议(RFC2616)中定义了断点续传相关的HTTP头 Range和Content-Range字段,一个最简单的断点续传实现大概如下:
1.客户端下载一个1024K的文件,已经下载了其中512K
2. 网络中断,客户端请求续传,因此需要在HTTP头中申明本次需要续传的片段:
Range:bytes=512000-
这个头通知服务端从文件的512K位置开始传输文件
3. 服务端收到断点续传请求,从文件的512K位置开始传输,并且在HTTP头中增加:
Content-Range:bytes 512000-/1024000
并且此时服务端返回的HTTP状态码应该是206,而不是200。
但是在实际场景中,会出现一种情况,即在终端发起续传请求时,URL对应的文件内容在服务端已经发生变化,此时续传的数据肯定是错误的。如何解决这个问题了?显然此时我们需要有一个标识文件唯一性的方法。在RFC2616中也有相应的定义,比如实现Last-Modified来标识文件的最后修改时间,这样即可判断出续传文件时是否已经发生过改动。同时RFC2616中还定义有一个ETag的头,可以使用ETag头来放置文件的唯一标识,比如文件的MD5值。
终端在发起续传请求时应该在HTTP头中申明If-Match 或者If-Modified-Since 字段,帮助服务端判别文件变化。
另外RFC2616中同时定义有一个If-Range头,终端如果在续传是使用If-Range。If-Range中的内容可以为最初收到的ETag头或者是Last-Modfied中的最后修改时候。服务端在收到续传请求时,通过If-Range中的内容进行校验,校验一致时返回206的续传回应,不一致时服务端则返回200回应,回应的内容为新的文件的全部数据。
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多线程下载:
假设你要开发一个多线程下载工具,你会自然的想到把文件分割成多个部分,比如4个部分,然后创建4个线程,每个线程负责下载一个部分,如果文件大小为403个byte,那么你的分割方式可以为:0-99 (前100个字节),100-199(第二个100字节),200-299(第三个100字节),300-402(最后103个字节)。
分割完成,每个线程都明白自己的任务,比如线程3的任务是负责下载200-299这部分文件,现在的问题是:线程3发送一个什么样的请求报文,才能够保证只请求文件的200-299字节,而不会干扰其他线程的任务。这时,我们可以使用HTTP1.1的Range头。Range头域可以请求实体的一个或者多个子范围,Range的值为0表示第一个字节,也就是Range计算字节数是从0开始的:
表示头500个字节:Range: bytes=0-499
表示第二个500字节:Range: bytes=500-999
表示最后500个字节:Range: bytes=-500
表示500字节以后的范围:Range: bytes=500-
第一个和最后一个字节:Range: bytes=0-0,-1
同时指定几个范围:Range: bytes=500-600,601-999
所以,线程3发送的请求报文必须有这一行:
Range: bytes=200-299
服务器接收到线程3的请求报文,发现这是一个带有Range头的GET请求,如果一切正常,服务器的响应报文会有下面这行:
HTTP/1.1 206 OK
表示处理请求成功,响应报文还有这一行
Content-Range: bytes 200-299/403
斜杠后面的403表示文件的大小,通常Content-Range的用法为:
. The first 500 bytes:
Content-Range: bytes 0-499/1234
. The second 500 bytes:
Content-Range: bytes 500-999/1234
. All except for the first 500 bytes:
Content-Range: bytes 500-1233/1234
. The last 500 bytes:
Content-Range: bytes 734-1233/1234
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