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iOS开发网络编程之断点续传

前言

网络下载是我们在项目中经常要用到的功能，如果是小文件的下载，比如图片和文字之类的，我们可以直接请求源地址，然后一次下载完毕。但是如果是下载较大的音频和视频文件，不可能一次下载完毕，用户可能下载一段时间，关闭程序，回家接着下载。这个时候，就需要实现断点续传的功能。让用户可以随时暂停下载，下次开始下载，还能接着上次的下载的进度。

今天我们来看看如何自己简单的封装一个断点续传的类，实现如下功能。

    1.使用者只需要调用一个接口即可以下载，同时可以获取下载的进度。

    2.下载成功，可以获取文件存储的位置

    3.下载失败，给出失败的原因

    4.可以暂停下载，下次开始下载，接着上次的进度继续下载

原理讲解

要实现断点续传的功能，通常都需要客户端记录下当前的下载进度，并在需要续传的时候通知服务端本次需要下载的内容片段。

在HTTP1.1协议（RFC2616）中定义了断点续传相关的HTTP头的Range和Content-Range字段，一个最简单的断点续传实现大概如下：

    1.客户端下载一个1024K的文件，已经下载了其中512K

    2.网络中断，客户端请求续传，因此需要在HTTP头中申明本次需要续传的片段：Range:bytes=512000-这个头通知服务端从文件的512K位置开始传输文件
    3.服务端收到断点续传请求，从文件的512K位置开始传输，并且在HTTP头中增加：Content-Range:bytes 512000-/1024000并且此时服务端返回的HTTP状态码应该是206，而不是200。

难点说明

1. 客户端如何获取已经下载的文件字节数

客户端这边，我们需要记录下每次用户每次下载的文件大小，然后实现原理讲解中步骤1的功能。

那么如何记载呢？

其实我们可以直接获取指定路径下文件的大小，iOS已经提供了相关的功能，实现代码如下，

[[[NSFileManager defaultManager] attributesOfItemAtPath: FileStorePath error:nil][NSFileSize] integerValue]

2.如何获取被下载文件的总字节数

上一步，我们获取了已经下载文件的字节数，这里我们需要获取被下载文件的总字节数，有了这两个值，我们就可以算出下载进度了。

那么如何获取呢？这里我们需要用到http 头部的conten-length字段，先来看看该字段的含义

Content-Length用于描述HTTP消息实体的传输长度the transfer-length of the message-body。在HTTP协议中，消息实体长度和消息实体的传输长度是有区别，比如说gzip压缩下，消息实体长度是压缩前的长度，消息实体的传输长度是gzip压缩后的长度。

简单点说，content-length表示被下载文件的字节数。

对比原理讲解的第三步，我们可以看到如果要计算出文件的总字节数，那么必须把已经下载的字节数 加上 content-length。

我们需要把每个被下载文件的总字节数存储起来，这里我们选择使用plist文件来记载，plist文件包含一个字典。设置文件名为键值，已经下载的文件字节数为值。

文件名为了防止重复，这里我们设置文件名为下载url的hash值，可以保证不重重。

实现代码如下：

- (void)URLSession:(NSURLSession *)session dataTask:(NSURLSessionDataTask *)dataTask didReceiveResponse:(NSHTTPURLResponse *)response completionHandler:(void (^)(NSURLSessionResponseDisposition))completionHandler
{
  self.totalLength = [response.allHeaderFields[@"Content-Length"] integerValue] + DownloadLength;

  NSMutableDictionary *dict = [NSMutableDictionary dictionaryWithContentsOfFile: TotalLengthPlist];

  if (dict == nil) dict = [NSMutableDictionary dictionary];
  dict[ Filename] = @(self.totalLength);

  [dict writeToFile: TotalLengthPlist atomically:YES];
}

上述NSSessionDelegate方法会在请求收到回应的时候调用一次，我们可以在该方法中获取回应信息，取出content-length字段。

3.封装一个方法，实现下载进度，成功，失败提示

我们可以模仿AFNetwork，把下载封装到一个方法，然后使用不同的block来实现下载进度，成功，失败后的回调。

定义如下：

-(void)downLoadWithURL:(NSString *)URL
       progress:(progressBlock)progressBlock
        success:(successBlock)successBlock
         faile:(faileBlock)faileBlock
{
  self.successBlock = successBlock;
  self.failedBlock = faileBlock;
  self.progressBlock = progressBlock;
  self.downLoadUrl = URL;
  [self.task resume];
}

上面的三个block都采用宏定义方式，这样看起来比较简洁，具体代码参考下面的完整代码。

然后我们可以在NSURLSessionDataDelegate的对应的代理方法中去实现三个block的调用，然后传入相应的参数。这样当其他人调用我们的方法，就可以在相应的block中实现回调。具体代码参考下面的完整代码

完整代码实现

下面是完整的代码实现

#import <Foundation/Foundation.h>
typedef void (^successBlock) (NSString *fileStorePath);
typedef void (^faileBlock) (NSError *error);
typedef void (^progressBlock) (float progress);

@interface DownLoadManager : NSObject <NSURLSessionDataDelegate>
@property (copy) successBlock successBlock;
@property (copy) faileBlock   failedBlock;
@property (copy) progressBlock  progressBlock;


-(void)downLoadWithURL:(NSString *)URL
       progress:(progressBlock)progressBlock
        success:(successBlock)successBlock
         faile:(faileBlock)faileBlock;

+ (instancetype)sharedInstance;
-(void)stopTask;

@end
#import "DownLoadManager.h"
#import "NSString+Hash.h"

@interface DownLoadManager ()
/** 下载任务 */
@property (nonatomic, strong) NSURLSessionDataTask *task;
/** session */
@property (nonatomic, strong) NSURLSession *session;
/** 写文件的流对象 */
@property (nonatomic, strong) NSOutputStream *stream;
/** 文件的总大小 */
@property (nonatomic, assign) NSInteger totalLength;
@property(nonatomic,strong)NSString *downLoadUrl;

@end


// 文件名（沙盒中的文件名），使用md5哈希url生成的，这样就能保证文件名唯一
#define Filename self.downLoadUrl.md5String
// 文件的存放路径（caches）
#define FileStorePath [[NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSCachesDirectory, NSUserDomainMask, YES) lastObject] stringByAppendingPathComponent: Filename]
// 使用plist文件存储已经下载的文件大小
#define TotalLengthPlist [[NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSCachesDirectory, NSUserDomainMask, YES) lastObject] stringByAppendingPathComponent:@"totalLength.plist"]
// 文件的已被下载的大小
#define DownloadLength [[[NSFileManager defaultManager] attributesOfItemAtPath: FileStorePath error:nil][NSFileSize] integerValue]

@implementation DownLoadManager

#pragma mark - 创建单例
static id _instance;

+ (instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone
{
  static dispatch_once_t onceToken;
  dispatch_once(&onceToken, ^{
    _instance = [super allocWithZone:zone];
  });
  return _instance;
}

+ (instancetype)sharedInstance
{
  static dispatch_once_t onceToken;
  dispatch_once(&onceToken, ^{
    _instance = [[self alloc] init];
  });
  return _instance;
}

- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone
{
  return _instance;
}

- (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone {
  return _instance;
}

#pragma mark - 公开方法

-(void)downLoadWithURL:(NSString *)URL
       progress:(progressBlock)progressBlock
        success:(successBlock)successBlock
         faile:(faileBlock)faileBlock
{
  self.successBlock = successBlock;
  self.failedBlock = faileBlock;
  self.progressBlock = progressBlock;
  self.downLoadUrl = URL;
  [self.task resume];


}

-(void)stopTask{
  [self.task suspend ];

}


#pragma mark - getter方法
- (NSURLSession *)session
{
  if (!_session) {
    _session = [NSURLSession sessionWithConfiguration:[NSURLSessionConfiguration defaultSessionConfiguration] delegate:self delegateQueue:[[NSOperationQueue alloc] init]];
  }
  return _session;
}

- (NSOutputStream *)stream
{
  if (!_stream) {
    _stream = [NSOutputStream outputStreamToFileAtPath: FileStorePath append:YES];
  }
  return _stream;
}


- (NSURLSessionDataTask *)task
{
  if (!_task) {
    NSInteger totalLength = [[NSDictionary dictionaryWithContentsOfFile: TotalLengthPlist][ Filename] integerValue];

    if (totalLength && DownloadLength == totalLength) {
      NSLog(@"######文件已经下载过了");
      return nil;
    }

    // 创建请求
    NSMutableURLRequest *request = [NSMutableURLRequest requestWithURL:[NSURL URLWithString: self.downLoadUrl]];

    // 设置请求头
    // Range : bytes=xxx-xxx，从已经下载的长度开始到文件总长度的最后都要下载
    NSString *range = [NSString stringWithFormat:@"bytes=%zd-", DownloadLength];
    [request setValue:range forHTTPHeaderField:@"Range"];

    // 创建一个Data任务
    _task = [self.session dataTaskWithRequest:request];
  }
  return _task;
}

#pragma mark - <NSURLSessionDataDelegate>
/**
 * 1.接收到响应
 */
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session dataTask:(NSURLSessionDataTask *)dataTask didReceiveResponse:(NSHTTPURLResponse *)response completionHandler:(void (^)(NSURLSessionResponseDisposition))completionHandler
{
  // 打开流
  [self.stream open];

  /*
   （Content-Length字段返回的是服务器对每次客户端请求要下载文件的大小）
   比如首次客户端请求下载文件A，大小为1000byte，那么第一次服务器返回的Content-Length = 1000，
   客户端下载到500byte，突然中断，再次请求的range为 “bytes=500-”，那么此时服务器返回的Content-Length为500
   所以对于单个文件进行多次下载的情况（断点续传），计算文件的总大小，必须把服务器返回的content-length加上本地存储的已经下载的文件大小
   */
  self.totalLength = [response.allHeaderFields[@"Content-Length"] integerValue] + DownloadLength;

  // 把此次已经下载的文件大小存储在plist文件
  NSMutableDictionary *dict = [NSMutableDictionary dictionaryWithContentsOfFile: TotalLengthPlist];
  if (dict == nil) dict = [NSMutableDictionary dictionary];
  dict[ Filename] = @(self.totalLength);
  [dict writeToFile: TotalLengthPlist atomically:YES];

  // 接收这个请求，允许接收服务器的数据
  completionHandler(NSURLSessionResponseAllow);
}

/**
 * 2.接收到服务器返回的数据（这个方法可能会被调用N次）
 */
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session dataTask:(NSURLSessionDataTask *)dataTask didReceiveData:(NSData *)data
{
  // 写入数据
  [self.stream write:data.bytes maxLength:data.length];

  float progress = 1.0 * DownloadLength / self.totalLength;
  if (self.progressBlock) {
    self.progressBlock(progress);
  }
  // 下载进度
}

/**
 * 3.请求完毕（成功\失败）
 */
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session task:(NSURLSessionTask *)task didCompleteWithError:(NSError *)error
{
  if (error) {
    if (self.failedBlock) {
      self.failedBlock(error);
    }
    self.stream = nil;
    self.task = nil;

  }else{
    if (self.successBlock) {
      self.successBlock(FileStorePath);
    }
    // 关闭流
    [self.stream close];
    self.stream = nil;
    // 清除任务
    self.task = nil;
  }
}

@end

如何调用

@interface ViewController ()
@end

@implementation ViewController
/**
 * 开始下载
 */
- (IBAction)start:(id)sender {
  // 启动任务
  NSString * downLoadUrl = @"http://audio.xmcdn.com/group11/M01/93/AF/wKgDa1dzzJLBL0gCAPUzeJqK84Y539.m4a";

  [[DownLoadManager sharedInstance]downLoadWithURL:downLoadUrl progress:^(float progress) {
    NSLog(@"###%f",progress);

  } success:^(NSString *fileStorePath) {
    NSLog(@"###%@",fileStorePath);

  } faile:^(NSError *error) {
    NSLog(@"###%@",error.userInfo[NSLocalizedDescriptionKey]);
  }];
}
/**
 * 暂停下载
 */
- (IBAction)pause:(id)sender {
  [[DownLoadManager sharedInstance]stopTask];
}

@end

总结

这里只能实现单个任务下载，大家可以自己想想办法，看如何实现多任务下载，并且实现断点续传功能。并且为了更加便于操作，建议把存储信息换成使用数据库存储。以上就是这篇文章的全部内容了，希望对大家学习IOS开发有所帮助。

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