C#如何使用HttpClient对大文件进行断点上传和下载

什么是Http的断点上传和下载

断点上传：在向服务商上传大文件的时候，将一个大的文件拆分成多个小的文件，每个文件通过单独的Http请求上传给服务器。

断点下载：在向服务器请求下载一个大的资源文件的时候，不是一次Http请求返回所有的资源文件内容。而是先通过Head请求，拿到资源文件的大小（单位：字节）。然后每次请求只请求一部分字节的数据，将请求到的数据在本地进行拼接。

断点上传和下载的优点

1、避免网络中断时，重传所有资源文件内容。

2、提高服务器并发，防止单个客户端长时间和服务器保持连接。

3、可以实时显示上传和下载的进度。

断点上传和下载的缺点

1、占用更多的网络带宽，因为每次Http请求都会附带各种额外的信息。

2、上传和下载的时间会变得长一点，因为是通过多次请求来完成断点上传和下载。

实现基本原理

依赖Http协议的几个基本的协议头来完成断点上传和下载。

1、Content-Range：这是一个响应头，表示请求的资源文件大小，我们可以通过Head请求拿到的资源文件的字节数，就是读取的这个字段。

2、Range ：这是一个请求头，表示客户端要请求的数组的范围。如如："0-1000"、"1001-2000"、"2001-3000"等，服务器接收到这个请求头之后，只给我们返回对应范围内的资源字节数组，不会把所有的字节数都返回给我们。

一般请求下，这两个请求头就可以实现简单的断点上传和下载。本篇文章我们使用一个WPF项目演示断点下载。

string url = "http://file.cshelloworld.com/images/1771477326069108736.jpg";
long totalSize = 0;//文件总大小
long downLoadingSize = 0;//当前已经下载了多少

private void Button_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
    Task.Run(async () =>
    {
        //获取到文件总大小 通过head请求
        using HttpClient client = new HttpClient();
        HttpRequestMessage requestMessage = new HttpRequestMessage(HttpMethod.Head, url);
        var response = await client.SendAsync(requestMessage);
        totalSize = response.Content.Headers.ContentLength.Value;
        using FileStream fileStream = new FileStream("d:\\a.jpj", FileMode.Create, FileAccess.Write, FileShare.Read);

        //开始分片下载
        while (downLoadingSize < totalSize)
        {
            //组装range 0,1000 1000,2000 0,9999
            long start = downLoadingSize;
            long end = start + 1000;
            if (end > (totalSize - 1))
            {
                end = totalSize - 1;
            }
            client.DefaultRequestHeaders.Range = new System.Net.Http.Headers.RangeHeaderValue(start, end);
            var res = await client.GetAsync(url);
            byte[] bytes = await res.Content.ReadAsByteArrayAsync();
            await fileStream.WriteAsync(bytes, 0, bytes.Length);
            //更新UI的进度
            downLoadingSize += bytes.Length;
            int process = (int)((downLoadingSize / (decimal)totalSize) * 100);
            this.Dispatcher.Invoke(() =>
            {
                cont.Text = process + "%";
                this.processBar.Value = process;
            });
        }
        fileStream.Close();
    });
}

在以上代码中，首先是Head请求获取资源文件大小。

我们主要通过以下代码实现，通过设置HttpMethod.Head构建一个HttpRequestMessage的请求对象

HttpRequestMessage requestMessage = new HttpRequestMessage(HttpMethod.Head, url);

其次是断点下载过程中，Range请求头如何设置：

client.DefaultRequestHeaders.Range = new System.Net.Http.Headers.RangeHeaderValue(start, end);

每次请求到字节数组之后，我们将字节数组写入到本地的文件流中，如果网络断开，下次请求的时候，读取本地文件大小，假设本地未见大小为1000，那么我们请求的时候Range就从1001开始，这样服务器就给我们返回的是1001之后的字节数组了。

当然在这个过程中，我们还要考虑一个问题，如果服务器的资源文件发生了修改会怎么样。如果我们继续下载的话 ，就会出现问题。因为客户端下载的文件都不是同一个文件。这种情况下，我们可以使用Http的请求头Last-Modified来判断文件是否修改，这个请求头表示文件的最近一次修改时间。当我们第一次请求数据的时候可以把这个请求头的时间记录下来，后续请求如果服务器资源文件发生变化，我们就将本地文件全部删除，然后重新发起请求。

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