基于httpRangeRequests协议实现分片下载的功能
本文基于http Range Requests协议，实现了分片下载的功能。
使用场景包括基于浏览器的流文件片段传输、基于客户端的分片下载等。
原理
http通过Range Requests相关的header，可以与服务器进行协商，实现分部分的请求。
下面贴一下实现过程，代码可以在git查看：https://github.com/keller35/partial。
服务端代码
服务端用node实现：
const fs = require('fs');
const path = require('path');
const Koa = require('koa');
const app = new Koa();
const PATH = './resource';
app.use(async ctx => {
const file = path.join(__dirname, `${PATH}${ctx.path}`);
// 1、404检查
try {
fs.accessSync(file);
} catch (e) {
return ctx.response.status = 404;
}
const method = ctx.request.method;
const { size } = fs.statSync(file);
// 2、响应head请求，返回文件大小
if ('HEAD' == method) {
return ctx.set('Content-Length', size);
}
const range = ctx.headers['range'];
// 3、通知浏览器可以进行分部分请求
if (!range) {
return ctx.set('Accept-Ranges', 'bytes');
}
const { start, end } = getRange(range);
// 4、检查请求范围
if (start >= size || end >= size) {
ctx.response.status = 416;
return ctx.set('Content-Range', `bytes */${size}`);
}
// 5、206分部分响应
ctx.response.status = 206;
ctx.set('Accept-Ranges', 'bytes');
ctx.set('Content-Range', `bytes ${start}-${end ? end : size - 1}/${size}`);
ctx.body = fs.createReadStream(file, { start, end });
});
app.listen(3000, () => console.log('partial content server start'));
function getRange(range) {
var match = /bytes=([0-9]*)-([0-9]*)/.exec(range);
const requestRange = {};
if (match) {
if (match[1]) requestRange.start = Number(match[1]);
if (match[2]) requestRange.end = Number(match[2]);
}
return requestRange;
}代码实现的功能逻辑大致是：
对请求的资源做检查，不存在则响应404
对于HEAD请求，返回资源大小
如果GET请求没有告知range，返回Content-Length，告知浏览器可以进行分片请求
如果请求设置了range，则检查range是否合法，不合法返回合法的rangge
一切正常，获取文件range范围部分，做流响应
代码很简单，把Range Requests协议对应实现一遍就ok了，当然这里没有完全实现协议的内容，但已经满足了这里演示的需求。
服务端代码ok了，用一个浏览器的demo来检验一下。
浏览器例子
现代浏览器基本都实现了Range Requests，这里用audio标签作为例子。
<html>
<head>
<title>分片流传输</title>
<script type="text/javascript">
function jump() {
const player = document.getElementById('musicPlayer');
// 从30s开始播放
player.currentTime = 30;
}
</script>
</head>
<body>
<audio id="musicPlayer" src="http:127.0.0.1:3000/source.mp3" controls></audio>
<button onclick="jump()">切到30s</button>
</body>
</html>最终的效果是这样的：
对比两张图，当html加载完成，浏览器自动请求资源，此时header有Range: bytes=0-，表示从第0 byte开始加载资源；当点击跳到30s处播放时，此时header变成了Range: bytes=3145728-。
同样用这个服务端代码，还可以实现一个客户端，模拟一下分包下载。
node分包下载
这个例子演示了，对一个资源，并发的实现分部分的下载，然后再合并成一个文件。
这里也是用node实现：
import request from 'request';
import path from 'path';
import fs from 'fs';
const SINGLE = 1024 * 1000;
const SOURCE = 'http://127.0.0.1:3000/source.mp3';
request({
method: 'HEAD',
uri: SOURCE,
}, (err, res) => {
if (err) return console.error(err);
const file = path.join(__dirname, './download/source.mp3');
try {
fs.closeSync(fs.openSync(file, 'w'));
} catch (err) {
return console.error(err);
}
const size = Number(res.headers['content-length']);
const length = parseInt(size / SINGLE);
for (let i=0; i<length; i++) {
let start = i * SINGLE;
let end = i == length ? (i + 1) * SINGLE - 1 : size - 1;
request({
method: 'GET',
uri: SOURCE,
headers: {
'range': `bytes=${start}-${end}`
},
}).on('response', (resp) => {
const range = resp.headers['content-range'];
const match = /bytes ([0-9]*)-([0-9]*)/.exec(range);
start = match[1];
end = match[2];
}).pipe(fs.createWriteStream(file, {start, end}));
}
});代码比较简单，就是开启多个http请求，并发的下载资源，然后根据响应的content-range，写到文件的对应位置。