node实现分片下载

BabbittLeif 发布于28天前 阅读51次
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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。

这里就不细说具体协议内容了,具体可以参考这两篇文章,解释的非常详细:

  1. https://tools.ietf.org/html/rfc7233
  2. https://www.oschina.net/translate/http-partial-content-in-node-js

下面贴一下实现过程。

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:

  1. 对请求的资源做检查,不存在则响应404
  2. 对于HEAD请求,返回资源大小
  3. 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
  4. 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
  5. 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:

图片描述
图片描述

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。

参考文章:

  1. https://www.oschina.net/translate/http-partial-content-in-node-js
  2. https://tools.ietf.org/html/rfc7233

查看原文: node实现分片下载

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