摘要:怎么支持斷點續傳的協議中默認支持獲取文件的部分內容,這其中主要是通過頭部的兩個參數和來實現的。
我們在刷一下面試題的時候,有時候會看到一些大廠會問關于斷點續傳的原理,那么今天在這里從 HTTP 斷點續傳知識和 Android 中如何實現斷點續傳的思路來做一個關于 Android 斷點續傳原理的總結。
Http 斷點續傳知識點 什么是斷點續傳指的是在上傳/下載時,將任務(一個文件或壓縮包)人為的劃分為幾個部分,每一個部分采用一個線程進行上傳/下載,如果碰到網絡故障,可以從已經上傳/下載的部分開始繼續上傳/下載未完成的部分,而沒有必要從頭開始上傳/下載。可以節省時間,提高速度。
Http 怎么支持斷點續傳的?Http 1.1 協議中默認支持獲取文件的部分內容,這其中主要是通過頭部的兩個參數:Range 和 Content Range 來實現的。客戶端發請求時對應的是 Range ,服務器端響應時對應的是 Content-Range。
Range客戶端想要獲取文件的部分內容,那么它就需要請求頭部中的 Range 參數中指定獲取內容的起始字節的位置和終止字節的位置,它的格式一般為:
Range:(unit=first byte pos)-[last byte pos]
例如:
Range: bytes=0-499 表示第 0-499 字節范圍的內容 Range: bytes=500-999 表示第 500-999 字節范圍的內容 Range: bytes=-500 表示最后 500 字節的內容 Range: bytes=500- 表示從第 500 字節開始到文件結束部分的內容 Range: bytes=0-0,-1 表示第一個和最后一個字節 Range: bytes=500-600,601-999 同時指定幾個范圍Content Range
在收到客戶端中攜帶 Range 的請求后,服務器會在響應的頭部中添加 Content Range 參數,返回可接受的文件字節范圍及其文件的總大小。它的格式如下:
Content-Range: bytes (unit first byte pos) - [last byte pos]/[entity legth]
例如:
Content-Range: bytes 0-499/22400 // 0-499 是指當前發送的數據的范圍,而 22400 則是文件的總大小。使用斷點續傳和不使用斷點續傳的響應內容區別
不使用斷點續傳
HTTP/1.1 200 Ok
使用斷點續傳
HTTP/1.1 206 Partial Content處理請求資源發生改變的問題
在現實的場景中,服務器中的文件是會有發生變化的情況的,那么我們發起續傳的請求肯定是失敗的,那么為了處理這種服務器文件資源發生改變的問題,在 RFC2616 中定義了 Last-Modified 和 Etag 來判斷續傳文件資源是否發生改變。
Last-Modified & If-Modified-Since(文件最后修改時間)Last-Modified:記錄 Http 頁面最后修改時間的 Http 頭部參數,Last-Modified 是由服務端發送給客戶端的
If-Modified-Since:記錄 Http 頁面最后修改時間的 Http 頭部參數,If-Modified-Since 是有客戶端發送給客戶端的
驗證過程
step 1:客戶端緩存從服務端獲取的頁面
step 1:客戶端訪問相同頁面時,客戶端將服務器發送過來的 Last-Modified 通過 If-Modified-Since 發送給服務器
step 2:服務器通過客戶端發送過來的 If-Modified-Since 進行判斷客戶端當前的緩存的頁面是否為最新的
如果不是最新的,那么就發送最新的頁面給客戶端
如果是最新的,那么就發送 304 告訴客戶端它本地緩存的頁面是最新的
Etag & if-Range(文件唯一標志)Etag:作為文件的唯一標志,這個標志可以是文件的 hash 值或者是一個版本
if-Range:用于判斷實體是否發生改變,如果實體未改變,服務器發送客戶端丟失的部分,否則發送整個實體。一般格式:
If-Range: Etag | HTTP-Date
If-Range 可以使用 Etag 或者 Last-Modified 返回的值。當沒有 ETage 卻有 Last-modified 時,可以把 Last-modified 作為 If-Range 字段的值
驗證過程
step 1:客戶端發起續傳請求,頭部包含 Range 和 if-Range 參數
step 2:服務器中收到客戶端的請求之后,將客戶端和服務器的 Etag 進行比對
相等:請求文件資源沒有發生變化,應答報文為 206
不相等:請求文件資源發生變化,應答報文為 200
檢查服務器是否支持斷點續傳
HTTP/1.1 206 Partial Content
Content-Range: bytes 10-222/7877
Etag: "1ec5-502264e2ae4c0"
Last-Modified: Wed, 03 Sep 2014 10:00:27 GMT
OkHttp 斷點下載 斷點下載思路step 1:判斷檢查本地是否有下載文件,若存在,則獲取已下載的文件大小 downloadLength,若不存在,那么本地已下載文件的長度為 0
step 2:獲取將要下載的文件總大小(HTTP 響應頭部的 content-Length)
step 3:比對已下載文件大小和將要下載的文件總大小(contentLength),判斷要下載的長度
step 4:再即將發起下載請求的 HTTP 頭部中添加即將下載的文件大小范圍(Range: bytes = downloadLength - contentLength)
Okhttp 簡單短斷點下載代碼示例DownloadTask.java
/**
* String 在執行AsyncTask時需要傳入的參數,可用于在后臺任務中使用。
* Integer 后臺任務執行時,如果需要在界面上顯示當前的進度,則使用這里指定的泛型作為進度單位。
* Integer 當任務執行完畢后,如果需要對結果進行返回,則使用這里指定的泛型作為返回值類型。
*/
public class DownloadTask extends AsyncTask {
public static final int TYPE_SUCCESS = 0;
public static final int TYPE_FAILED = 1;
public static final int TYPE_PAUSED = 2;
public static final int TYPE_CANCELED = 3;
private DownloadListener listener;
private boolean isCanceled = false;
private boolean isPaused = false;
private int lastProgress;
public DownloadTask(DownloadListener listener) {
this.listener = listener;
}
/**
* 這個方法中的所有代碼都會在子線程中運行,我們應該在這里處理所有的耗時任務。
*
* @param params
* @return
*/
@Override
protected Integer doInBackground(String... params) {
InputStream is = null;
RandomAccessFile savedFile = null;
File file = null;
long downloadLength = 0; //記錄已經下載的文件長度
//文件下載地址
String downloadUrl = params[0];
//下載文件的名稱
String fileName = downloadUrl.substring(downloadUrl.lastIndexOf("/"));
//下載文件存放的目錄
String directory = Environment.getExternalStoragePublicDirectory(Environment.DIRECTORY_DOWNLOADS).getPath();
//創建一個文件
file = new File(directory + fileName);
if (file.exists()) {
//如果文件存在的話,得到文件的大小
downloadLength = file.length();
}
//得到下載內容的大小
long contentLength = getContentLength(downloadUrl);
if (contentLength == 0) {
return TYPE_FAILED;
} else if (contentLength == downloadLength) {
//已下載字節和文件總字節相等,說明已經下載完成了
return TYPE_SUCCESS;
}
OkHttpClient client = new OkHttpClient();
/**
* HTTP請求是有一個Header的,里面有個Range屬性是定義下載區域的,它接收的值是一個區間范圍,
* 比如:Range:bytes=0-10000。這樣我們就可以按照一定的規則,將一個大文件拆分為若干很小的部分,
* 然后分批次的下載,每個小塊下載完成之后,再合并到文件中;這樣即使下載中斷了,重新下載時,
* 也可以通過文件的字節長度來判斷下載的起始點,然后重啟斷點續傳的過程,直到最后完成下載過程。
*/
Request request = new Request.Builder()
.addHeader("RANGE", "bytes=" + downloadLength + "-" + contentLength) //斷點續傳要用到的,指示下載的區間
.url(downloadUrl)
.build();
try {
Response response = client.newCall(request).execute();
if (response != null) {
is = response.body().byteStream();
savedFile = new RandomAccessFile(file, "rw");
savedFile.seek(downloadLength);//跳過已經下載的字節
byte[] b = new byte[1024];
int total = 0;
int len;
while ((len = is.read(b)) != -1) {
if (isCanceled) {
return TYPE_CANCELED;
} else if (isPaused) {
return TYPE_PAUSED;
} else {
total += len;
savedFile.write(b, 0, len);
//計算已經下載的百分比
int progress = (int) ((total + downloadLength) * 100 / contentLength);
//注意:在doInBackground()中是不可以進行UI操作的,如果需要更新UI,比如說反饋當前任務的執行進度,
//可以調用publishProgress()方法完成。
publishProgress(progress);
}
}
response.body().close();
return TYPE_SUCCESS;
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
try {
if (is != null) {
is.close();
}
if (savedFile != null) {
savedFile.close();
}
if (isCanceled && file != null) {
file.delete();
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
return TYPE_FAILED;
}
/**
* 當在后臺任務中調用了publishProgress(Progress...)方法之后,onProgressUpdate()方法
* 就會很快被調用,該方法中攜帶的參數就是在后臺任務中傳遞過來的。在這個方法中可以對UI進行操作,利用參數中的數值就可以
* 對界面進行相應的更新。
*
* @param values
*/
@Override
protected void onProgressUpdate(Integer... values) {
int progress = values[0];
if (progress > lastProgress) {
listener.onProgress(progress);
lastProgress = progress;
}
}
/**
* 當后臺任務執行完畢并通過Return語句進行返回時,這個方法就很快被調用。返回的數據會作為參數
* 傳遞到此方法中,可以利用返回的數據來進行一些UI操作。
*
* @param status
*/
@Override
protected void onPostExecute(Integer status) {
switch (status) {
case TYPE_SUCCESS:
listener.onSuccess();
break;
case TYPE_FAILED:
listener.onFailed();
break;
case TYPE_PAUSED:
listener.onPaused();
break;
case TYPE_CANCELED:
listener.onCanceled();
break;
default:
break;
}
}
public void pauseDownload() {
isPaused = true;
}
public void cancelDownload() {
isCanceled = true;
}
/**
* 得到下載內容的完整大小
*
* @param downloadUrl
* @return
*/
private long getContentLength(String downloadUrl) {
OkHttpClient client = new OkHttpClient();
Request request = new Request.Builder().url(downloadUrl).build();
try {
Response response = client.newCall(request).execute();
if (response != null && response.isSuccessful()) {
long contentLength = response.body().contentLength();
response.body().close();
return contentLength;
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
return 0;
}
}
DownloadListener.java
public class DownloadListener { /** * 通知當前的下載進度 * @param progress */ void onProgress(int progress); /** * 通知下載成功 */ void onSuccess(); /** * 通知下載失敗 */ void onFailed(); /** * 通知下載暫停 */ void onPaused(); /** * 通知下載取消事件 */ void onCanceled(); }
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