文件断点续传

iOS 开发

前言

由于移动网络的不稳定性，为了节省用户的流量，提升用户体验，在做文件下载时，经常遇到断点续传的需求。

项目在以前其实有断点续传的实现，只不过并不完善，这次在重构过程中，iOS客户端放弃了之前被修改的千疮百孔的ASIHTTPRequest，转用iOS7开始提供的NSURLSession，在使用过程中，发现以前服务端配套的断点逻辑并不完善，两端配合完成了改造。

理论基础

当前的断点续传方案大多基于HTTP1.1，客户端上的大多数网络请求的第三方框架，都有良好的兼容性。而服务端在自定义文件传输时，往往要注意的比客户端要多，下面介绍断点续传的理论基础。

HTTP1.1 使用 Range 和 Content-Range Header来确定传输的资源的部分，它们分别在Request-Header和Response-Header里，指定要请求和要提供的部分。

Range 指定要请求实体（entity）的范围，和多数的程序规范一样，它也是从 0 开始计数的。比如前面已经下载了 500 bytes 的内容，要请求 500 bytes 以后的内容，只要在 HTTP 请求的头部加上 Range: bytes=500- 。

Range 有几种不同的方式来限定范围：

1. 500-900：指定开始到结束这一段的长度，Range 是从 0 计数 的，所以这个是要求服务器从 501 字节开始传，一直到 901 字节结束。

2. 500-：从 501 bytes 之后开始传，一直传到最后。

3. -500：如果范围没有指定开始位置，就是要服务器端传递倒数 500 字节的内容。而不是从 0 开始的 500 字节。

4. 500-900, 1000-2000：也可以同时指定多个范围的内容。

服务端通过 ETag 和 Last-Modified 两个header，为该资源确定版本，以防下载文件不一致。

ETag： 用来唯一标识一个文件，它是一串字符，ETag机制同时支持强校验和弱校验。它们通过ETag标识符的开头是否存在“W/”来区分，在断点续传里都是强校验。

Last-Modified：就是这个文件上次修改的时间。

如果没有版本控制的需求，这两个字段服务端可以不加，这也是之前我们的服务端的实现方式。

如果要控制版本，提供一个就可以完成断点续传，自定义服务时，需要读取客户端提供的 ETag 或 Last-Modified 字段进行比较，通过 200 状态码告知客户端文件变更重新下载，206 告知客户端断点续传继续传输。每次服务端的返回里都要有 ETag 或 Last-Modified 字段。

iOS端NSURLSession如何使用

iOS7 开始，Apple 废弃了之前的NSURLConnection，改而推荐用 NSURLSession 实现网络请求，NSURLSession，NSURLSession 是一个强大的系统工具，原生支持断点续传。

NSURLSession 在开始下载时，提供了NSURLSessionDownloadTask，用来处理下载中用户的行为：

public func downloadTaskWithRequest(request: NSURLRequest, completionHandler: (NSURL?, NSURLResponse?, NSError?) -> Void) -> NSURLSessionDownloadTask
public func downloadTaskWithURL(url: NSURL, completionHandler: (NSURL?, NSURLResponse?, NSError?) -> Void) -> NSURLSessionDownloadTask

public class NSURLSessionDownloadTask : NSURLSessionTask {
    /* Cancel the download (and calls the superclass -cancel).  If
     * conditions will allow for resuming the download in the future, the
     * callback will be called with an opaque data blob, which may be used
     * with -downloadTaskWithResumeData: to attempt to resume the download.
     * If resume data cannot be created, the completion handler will be
     * called with nil resumeData.
     */
    public func cancelByProducingResumeData(completionHandler: (NSData?) -> Void)
}

我们可以在下载中，调用 cancelByProducingResumeData 方法主动停止下载，并且保存下载中途的数据。

在合适的时候， Resume Download：

public func downloadTaskWithResumeData(resumeData: NSData, completionHandler: (NSURL?, NSURLResponse?, NSError?) -> Void) -> NSURLSessionDownloadTask

NSURLSession只有这一个方法可以断点续传。而在非用户暂停，因为网络原因失败的下载，要如何获取下载中断的数据呢？

NSURLSession的API定义里，声明了一个 NSURLSessionDownloadTaskResumeData 字段，在失败的NSError的UserInfo里，提供了失败的请求data，允许我们在请求意外中断时保存数据：

/* Key in the userInfo dictionary of an NSError received during a failed download. */
public let NSURLSessionDownloadTaskResumeData: String

在这两个地方处理断点数据，无论是意外终端，还是用户暂停，都能很好的处理断点数据，辅助断点续传。