前言

在进行大文件或网络带宽不是很好的情况下，分片断点下载就会显得很有必要，目前各大下载工具，如：迅雷，都是很好的支持分片断点下载功能的。本文就通过http方式进行文件分片断点下载，进行实战说明。

HTTP之Range

在开始之前有必要了解一下相关概念及原理，即：HTTP之Range，才能更好的理解分片断点下载的原理。

什么是Range

Range是一个HTTP请求头，告知服务器要返回文件的哪一部分，即：哪个区间范围(字节)的数据，在 Range 中，可以一次性请求多个部分，服务器会以 multipart 文件的形式将其返回。如果服务器返回的是范围响应，需要使用 206 Partial Content 状态码。假如所请求的范围不合法，那么服务器会返回 416 Range Not Satisfiable 状态码，表示客户端错误。服务器允许忽略 Range 头，从而返回整个文件，状态码用 200 。

因为有了HTTP中Range请求头的存在，分片断点下载，便简单了许多。

当你正在看大片时，网络断了，你需要继续看的时候，文件服务器不支持断点的话，则你需要重新等待下载这个大片，才能继续观看。而Range支持的话，客户端就会记录了之前已经看过的视频文件范围，网络恢复之后，则向服务器发送读取剩余Range的请求，服务端只需要发送客户端请求的那部分内容，而不用整个视频文件发送回客户端，以此节省网络带宽。

Range规范

Range: <unit>=<range-start>-
Range: <unit>=<range-start>-<range-end>
Range: <unit>=<range-start>-<range-end>, <range-start>-<range-end>
Range: <unit>=<range-start>-<range-end>, <range-start>-<range-end>, <range-start>-<range-end>

<unit>：范围所采用的单位，通常是字节（bytes）

<range-start>：一个整数，表示在特定单位下，范围的起始值

<range-end>：一个整数，表示在特定单位下，范围的结束值。这个值是可选的，如果不存在，表示此范围一直延伸到文档结束。

Range: bytes=1024-2048

分片断点下载之实现

以Java Spring Boot的方式来实现，核心代码如下：

serivce层

package com.xcbeyond.common.file.chunk.service.impl;import com.xcbeyond.common.file.chunk.service.FileService;
import org.springframework.stereotype.Service;import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.io.RandomAccessFile;/*** 文件分片操作Service* @Auther: xcbeyond* @Date: 2019/5/9 23:02*/
@Service
public class FileServiceImpl implements FileService {/*** 文件分片下载* @param range http请求头Range，用于表示请求指定部分的内容。*              格式为：Range: bytes=start-end  [start,end]表示，即是包含请求头的start及end字节的内容* @param request* @param response*/public void fileChunkDownload(String range, HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {//要下载的文件，此处以项目pom.xml文件举例说明。实际项目请根据实际业务场景获取File file = new File(System.getProperty("user.dir") + "\\pom.xml");//开始下载位置long startByte = 0;//结束下载位置long endByte = file.length() - 1;//有range的话if (range != null && range.contains("bytes=") && range.contains("-")) {range = range.substring(range.lastIndexOf("=") + 1).trim();String ranges[] = range.split("-");try {//根据range解析下载分片的位置区间if (ranges.length == 1) {//情况1，如：bytes=-1024  从开始字节到第1024个字节的数据if (range.startsWith("-")) {endByte = Long.parseLong(ranges[0]);}//情况2，如：bytes=1024-  第1024个字节到最后字节的数据else if (range.endsWith("-")) {startByte = Long.parseLong(ranges[0]);}}//情况3，如：bytes=1024-2048  第1024个字节到2048个字节的数据else if (ranges.length == 2) {startByte = Long.parseLong(ranges[0]);endByte = Long.parseLong(ranges[1]);}} catch (NumberFormatException e) {startByte = 0;endByte = file.length() - 1;}}//要下载的长度long contentLength = endByte - startByte + 1;//文件名String fileName = file.getName();//文件类型String contentType = request.getServletContext().getMimeType(fileName);//响应头设置//https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/HTTP/Headers/Accept-Rangesresponse.setHeader("Accept-Ranges", "bytes");//Content-Type 表示资源类型，如：文件类型response.setHeader("Content-Type", contentType);//Content-Disposition 表示响应内容以何种形式展示，是以内联的形式（即网页或者页面的一部分），还是以附件的形式下载并保存到本地。// 这里文件名换成下载后你想要的文件名，inline表示内联的形式，即：浏览器直接下载response.setHeader("Content-Disposition", "inline;filename=pom.xml");//Content-Length 表示资源内容长度，即：文件大小response.setHeader("Content-Length", String.valueOf(contentLength));//Content-Range 表示响应了多少数据，格式为：[要下载的开始位置]-[结束位置]/[文件总大小]response.setHeader("Content-Range", "bytes " + startByte + "-" + endByte + "/" + file.length());response.setStatus(response.SC_OK);response.setContentType(contentType);BufferedOutputStream outputStream = null;RandomAccessFile randomAccessFile = null;//已传送数据大小long transmitted = 0;try {randomAccessFile = new RandomAccessFile(file, "r");outputStream = new BufferedOutputStream(response.getOutputStream());byte[] buff = new byte[2048];int len = 0;randomAccessFile.seek(startByte);//判断是否到了最后不足2048（buff的length）个bytewhile ((transmitted + len) <= contentLength && (len = randomAccessFile.read(buff)) != -1) {outputStream.write(buff, 0, len);transmitted += len;}//处理不足buff.length部分if (transmitted < contentLength) {len = randomAccessFile.read(buff, 0, (int) (contentLength - transmitted));outputStream.write(buff, 0, len);transmitted += len;}outputStream.flush();response.flushBuffer();randomAccessFile.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {try {if (randomAccessFile != null) {randomAccessFile.close();}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}
}

controller层

package com.xcbeyond.common.file.chunk.controller;import com.xcbeyond.common.file.chunk.service.FileService;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestHeader;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;import javax.annotation.Resource;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;/*** 文件分片操作Controller* @Auther: xcbeyond* @Date: 2019/5/9 22:56*/
@RestController
public class FileController {@Resourceprivate FileService fileService;/*** 文件分片下载* @param range http请求头Range，用于表示请求指定部分的内容。*              格式为：Range: bytes=start-end  [start,end]表示，即是包含请求头的start及end字节的内容* @param request   http请求* @param response  http响应*/@RequestMapping(value = "/file/chunk/download", method = RequestMethod.GET)public void fileChunkDownload(@RequestHeader(value = "Range") String range,HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {fileService.fileChunkDownload(range,request,response);}
}

通过postman进行测试验证，启动Spring Boot后，如：下载文件前1024个字节的数据(Range:bytes=0-1023)，如下：