搜索 | 会员  
iOS应用开发中的断点续传实践总结
来源: devstore   作者:网友  日期:2016/7/29  类别:移动开发  主题:Object-C  编辑:擎苍
本文从断点续传概述开始,介绍了断点续传的应用背景,通过原理的描述,相信读者对断点续传有了基本的认识和理解。

断点续传概述

断点续传就是从文件上次中断的地方开始重新下载或上传数据,而不是从文件开头。(本文的断点续传仅涉及下载,上传不在讨论之内)当下载大文件的时候,如果没有实现断点续传功能,那么每次出现异常或者用户主动的暂停,都会去重头下载,这样很浪费时间。所以项目中要实现大文件下载,断点续传功能就必不可少了。当然,断点续传有一种特殊的情况,就是 iOS 应用被用户 kill 掉或者应用 crash,要实现应用重启之后的断点续传。这种特殊情况是本文要解决的问题。

断点续传原理

要实现断点续传 , 服务器必须支持。目前最常见的是两种方式:FTP 和 HTTP。下面来简单介绍 HTTP 断点续传的原理。

HTTP

通过 HTTP,可以非常方便的实现断点续传。断点续传主要依赖于 HTTP 头部定义的 Range 来完成。具体 Range 的说明参见 RFC2616中 14.35.2 节,在请求某范围内的资源时,可以更有效地对大资源发出请求或从传输错误中恢复下载。有了 Range,应用可以通过 HTTP 请求曾经获取失败的资源的某一个返回或者是部分,来恢复下载该资源。当然并不是所有的服务器都支持 Range,但大多数服务器是可以的。Range 是以字节计算的,请求的时候不必给出结尾字节数,因为请求方并不一定知道资源的大小。Range 的定义如图 1 所示:

图 1. HTTP-Range

HTTP-Range

图 2 展示了 HTTP request 的头部信息:

图 2. HTTP request 例子

HTTP request 例子

在上面的例子中的“Range: bytes=1208765-”表示请求资源开头 1208765 字节之后的部分。

图 3 展示了 HTTP response 的头部信息:

图 3. HTTP response 例子

HTTP response 例子

上面例子中的”Accept-Ranges: bytes”表示服务器端接受请求资源的某一个范围,并允许对指定资源进行字节类型访问。”Content-Range: bytes 1208765-20489997/20489998”说明了返回提供了请求资源所在的原始实体内的位置,还给出了整个资源的长度。这里需要注意的是 HTTP return code 是 206 而不是 200。

断点续传分析 -AFHTTPRequestOperation

了解了断点续传的原理之后,我们就可以动手来实现 iOS 应用中的断点续传了。由于笔者项目的资源都是部署在 HTTP 服务器上 , 所以断点续传功能也是基于 HTTP 实现的。首先来看下第三方网络框架 AFNetworking 中提供的实现。清单 1 示例代码是用来实现断点续传部分的代码:

清单 1. 使用 AFHTTPRequestOperation 实现断点续传的代码

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

// 1 指定下载文件地址 URLString

 // 2 获取保存的文件路径 filePath

 // 3 创建 NSURLRequest

 NSURLRequest *request = [NSURLRequest requestWithURL:[NSURL URLWithString:URLString]];

 unsigned long long downloadedBytes = 0;

 if ([[NSFileManager defaultManager] fileExistsAtPath:filePath]) {

 // 3.1 若之前下载过 , 则在 HTTP 请求头部加入 Range

    // 获取已下载文件的 size

    downloadedBytes = [self fileSizeForPath:filePath];

    // 验证是否下载过文件

    if (downloadedBytes > 0) {

        // 若下载过 , 断点续传的时候修改 HTTP 头部部分的 Range

        NSMutableURLRequest *mutableURLRequest = [request mutableCopy];

        NSString *requestRange =

        [NSString stringWithFormat:@"bytes=%llu-", downloadedBytes];

        [mutableURLRequest setValue:requestRange forHTTPHeaderField:@"Range"];

        request = mutableURLRequest;

    }

 }

 // 4 创建 AFHTTPRequestOperation

 AFHTTPRequestOperation *operation

  = [[AFHTTPRequestOperation alloc] initWithRequest:request];

 // 5 设置操作输出流 , 保存在第 2 步的文件中

 operation.outputStream = [NSOutputStream

 outputStreamToFileAtPath:filePath append:YES];

 // 6 设置下载进度处理 block

 [operation setDownloadProgressBlock:^(NSUInteger bytesRead,

 long long totalBytesRead, long long totalBytesExpectedToRead) {

 // bytesRead 当前读取的字节数

 // totalBytesRead 读取的总字节数 , 包含断点续传之前的

 // totalBytesExpectedToRead 文件总大小

 }];

 // 7 设置 success 和 failure 处理 block

 [operation setCompletionBlockWithSuccess:^(AFHTTPRequestOperation

 *operation, id responseObject) {

 } failure:^(AFHTTPRequestOperation *operation, NSError *error) {

 }];

 // 8 启动 operation

 [operation start];

使用以上代码 , 断点续传功能就实现了,应用重新启动或者出现异常情况下 , 都可以基于已经下载的部分开始继续下载。关键的地方就是把已经下载的数据持久化。接下来简单看下 AFHTTPRequestOperation 是怎么实现的。通过查看源码 , 我们发现 AFHTTPRequestOperation 继承自 AFURLConnectionOperation , 而 AFURLConnectionOperation 实现了 NSURLConnectionDataDelegate 协议。

AFURLHTTPrequestOperation 处理流程

这里 AFNetworking 为什么采取子线程调异步接口的方式 , 是因为直接在主线程调用异步接口 , 会有一个 Runloop 的问题。当主线程调用 [[NSURLConnection alloc] initWithRequest:request delegate:self startImmediately:YES] 时 , 请求发出之后的监听任务会加入到主线程的 Runloop 中 ,RunloopMode 默认为 NSDefaultRunLoopMode, 这个表示只有当前线程的 Runloop 处理 NSDefaultRunLoopMode 时,这个任务才会被执行。而当用户在滚动 TableView 和 ScrollView 的时候,主线程的 Runloop 处于 NSEventTrackingRunLoop 模式下,就不会执行 NSDefaultRunLoopMode 的任务。

另外由于采取子线程调用接口的方式 , 所以这边的 DownloadProgressBlock,success 和 failure Block 都需要回到主线程来处理。

断点续传实战

了解了原理和 AFHTTPRequestOperation 的例子之后 , 来看下实现断点续传的三种方式:

NSURLConnection

基于 NSURLConnection 实现断点续传 , 关键是满足 NSURLConnectionDataDelegate 协议,主要实现了如下三个方法:

清单 2. NSURLConnection 的实现

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

// SWIFT

 // 请求失败处理

 func connection(connection: NSURLConnection,

 didFailWithError error: NSError) {

    self.failureHandler(error: error)

 }

 // 接收到服务器响应是调用

 func connection(connection: NSURLConnection,

  didReceiveResponse response: NSURLResponse) {

    if self.totalLength != 0 {

        return

    }

    self.writeHandle = NSFileHandle(forWritingAtPath:

    FileManager.instance.cacheFilePath(self.fileName!))

    self.totalLength = response.expectedContentLength + self.currentLength