从HTTP原理出发，深入了解Swift中的断点续传

在iOS开发中，我们经常会遇到文件下载的情况。为了提升用户体验和控制流量，我们需要使用断点续传功能。断点续传允许用户在下载过程中暂停和恢复下载，而无需重新开始下载整个文件。

断点续传原理

断点续传是通过HTTP报文头部header里面设置的两个字段来实现的：

• Range: Range字段指定了要下载的文件范围。例如，如果我们想要从文件中的第100字节开始下载，则Range字段可以设置为bytes=100-。
• If-Range: If-Range字段指定了服务器端文件的ETag值。如果服务器端文件的ETag值与If-Range字段中的值不一致，则服务器端会返回整个文件，否则只会返回Range字段指定的文件范围。

当客户端发送HTTP请求时，会将Range和If-Range字段包含在请求头中。服务器端收到请求后，会检查If-Range字段中的ETag值是否与服务器端文件的ETag值一致。如果一致，则服务器端会返回Range字段指定的文件范围。否则，服务器端会返回整个文件。

Swift中的断点续传实现

在Swift中，我们可以使用URLSession类来实现断点续传。URLSession类提供了dataTask(with:)方法，该方法可以创建一个下载任务。在创建下载任务时，我们可以指定Range字段和If-Range字段的值。

以下是一个断点续传的示例代码：

let url = URL(string: "http://example.com/file.zip")!

let session = URLSession.shared

let task = session.dataTask(with: url) { (data, response, error) in
    if let error = error {
        print(error)
        return
    }

    guard let httpResponse = response as? HTTPURLResponse else {
        print("Invalid response")
        return
    }

    let range = httpResponse.allHeaderFields["Content-Range"] as? String

    if let range = range {
        let start = range.components(separatedBy: "-")[0]
        let end = range.components(separatedBy: "-")[1]

        let downloadedBytes = Int(start)! + 1
        let totalBytes = Int(end)!

        print("Downloaded \(downloadedBytes) bytes out of \(totalBytes) bytes")
    } else {
        print("No Content-Range header found")
    }
}

task.resume()

断点续传多线程封装

为了提高下载速度，我们可以使用多线程来实现断点续传。我们可以将文件分成多个部分，然后使用多线程同时下载这些部分。

以下是一个断点续传多线程封装的示例代码：

class Downloader {

    private let session: URLSession
    private let url: URL
    private let fileURL: URL
    private let chunkSize: Int

    init(url: URL, fileURL: URL, chunkSize: Int = 1024 * 1024) {
        self.session = URLSession.shared
        self.url = url
        self.fileURL = fileURL
        self.chunkSize = chunkSize
    }

    func start() {
        // Get the file size
        let task = session.dataTask(with: url) { (data, response, error) in
            if let error = error {
                print(error)
                return
            }

            guard let httpResponse = response as? HTTPURLResponse else {
                print("Invalid response")
                return
            }

            let fileSize = Int(httpResponse.allHeaderFields["Content-Length"] as! String)!

            // Calculate the number of chunks
            let numberOfChunks = fileSize / chunkSize + (fileSize % chunkSize == 0 ? 0 : 1)

            // Create a queue for the download tasks
            let queue = DispatchQueue(label: "downloadQueue", attributes: .concurrent)

            // Create a semaphore to control the number of concurrent downloads
            let semaphore = DispatchSemaphore(value: numberOfChunks)

            // Create a download task for each chunk
            for i in 0..<numberOfChunks {
                let range = "bytes=\(i * chunkSize)-\(min(i * chunkSize + chunkSize - 1, fileSize - 1))"

                let task = session.dataTask(with: url) { (data, response, error) in
                    defer {
                        semaphore.signal()
                    }

                    if let error = error {
                        print(error)
                        return
                    }

                    guard let httpResponse = response as? HTTPURLResponse else {
                        print("Invalid response")
                        return
                    }

                    guard let data = data else {
                        print("No data received")
                        return
                    }

                    // Write the data to the file
                    let fileHandle = FileHandle(forWritingAtPath: fileURL.path)!
                    fileHandle.seek(toFileOffset: UInt64(i * chunkSize))
                    fileHandle.write(data)
                    fileHandle.closeFile()
                }

                // Start the download task
                task.resume()

                // Wait for the semaphore to signal that the download is complete
                semaphore.wait()
            }
        }

        task.resume()
    }
}

总结

断点续传是一种非常有用的技术，它可以提高用户体验和控制流量。在Swift中，我们可以使用URLSession类和dataTask(with:)方法来实现断点续传。为了提高下载速度，我们可以使用多线程来实现断点续传。