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C#實現http斷點續傳上傳和下載的實現示例

2024年3月12日 21:55 本文熱度 639

斷點續傳是一種可以在文件傳輸過程中出現斷電、網絡故障等情況時，能夠保證傳輸內容不會全部丟失，而是可以從已傳輸的位置繼續傳輸的機制。在文件傳輸較大、較復雜的情況下，使用斷點續傳可以提高傳輸質量、穩定性和效率。

在C#中，可以使用HTTP協議的Range頭部域來實現斷點續傳。使用HTTP Range頭部域，可以控制取哪個字節范圍內的字節。具體實現方法，在HTTP請求頭中填寫Range頭部信息，指明下載區間：

Range: bytes=[start]-[end]

start和end的值為0和文件大小減1，表示下載全部數據；若要實現斷點續傳，則start的值為當前已下載的數據大小，end的值不變。

在本篇文章中，我們將詳細介紹如何使用C#實現HTTP協議的斷點續傳功能，并提供了完整的代碼示例。

實現步驟

C#實現斷點續傳功能的步驟，簡要描述如下：

1.定義HTTP請求，并填寫Range頭部信息，指明下載區間信息。

2.執行HTTP請求，接收服務端返回的字節流，并將流寫入本地文件。

3.檢查最終下載文件的大小，與服務端的文件大小是否一致，若不一致則下載失敗。

4.上傳文件時，同樣需制定Range信息，然后發送PUT請求進行上傳。

代碼實現

我們將使用HttpClient來執行請求，使用FileStream來讀寫文件。下面是代碼實現的詳細過程。

1.下載文件

下載文件時，首先需要判斷本地是否已經存在相同的文件，如果存在，則需要計算出當前已下載數據的大?。雌鹗嘉恢胹tartPosition），否則從頭開始下載。

下載時，需要在HTTP請求頭中填寫Range頭部信息，指明下載區間。同時，需要注意控制下載緩沖區大小，以避免內存不足的情況。

最后，需要檢查下載完成后文件的大小是否與服務端的文件大小一致，若不一致，則下載失敗。

代碼示例：

  private static async Task DownloadFileAsync(Uri uri, string filename, CancellationToken cancellationToken = default)
  {
      long startPosition;
      var fileInfo = new FileInfo(filename);
   
      if (fileInfo.Exists)
      {
          startPosition = fileInfo.Length;
          if (startPosition == uri.GetFileSize())
        {
            Console.WriteLine($"The file '{filename}' has already been downloaded.");
            return;
        }
    }
    else
    {
        startPosition = 0;
    }

    using var fs = new FileStream(filename, startPosition == 0 ? FileMode.Create : FileMode.Append);

    var rangeHeader = new RangeHeaderValue(startPosition, null);

    var request = new HttpRequestMessage(HttpMethod.Get, uri);
    request.Headers.Range = rangeHeader;

    using var response = await HttpClient.SendAsync(request, HttpCompletionOption.ResponseHeadersRead, cancellationToken);
    var contentLength = response.Content.Headers.ContentLength;
    if (!contentLength.HasValue)
    {
        throw new InvalidOperationException("The server did not provide the content length.");
    }

    var totalSize = contentLength.Value + startPosition;

    using var stream = await response.Content.ReadAsStreamAsync(cancellationToken);
   await stream.CopyToAsync(fs);

    if (fs.Length != totalSize)
    {
        fileInfo.Refresh();
        if (fileInfo.Length < totalSize)
        {
            throw new InvalidOperationException($"The file '{filename}' was not downloaded correctly.");
        }
    }

    Console.WriteLine($"The file '{filename}' has been downloaded.");
}

2.上傳文件

上傳文件與下載文件相似，同樣需要在HTTP請求頭中填寫Range頭部信息，以限制上傳的范圍。同時，需要指定Content-Type，以明確上傳數據的類型。

上傳文件需要注意的一點是，如果文件較大，則需要分多次上傳。可以將文件分割成多個大小相同的片段，逐個上傳，確保操作的穩定性和效率。

上傳完成后，會收到服務端的響應。如果響應碼為2xx，則表示上傳成功；否則，表示上傳失敗。

代碼示例：

  public static async Task UploadFileAsync(Uri uri, string filename, int bufferSize = 4096, CancellationToken cancellationToken = default)
  {
      long startPosition;
      var fileInfo = new FileInfo(filename);
   
      if (fileInfo.Exists)
      {
          startPosition = fileInfo.Length;
      }
    else
    {
        throw new FileNotFoundException("The file was not found.", filename);
    }

    using var fs = new FileStream(filename, FileMode.Open);

    var rangeHeader = new RangeHeaderValue(startPosition, fs.Length - 1);

    var request = new HttpRequestMessage(HttpMethod.Put, uri);
    request.Headers.Range = rangeHeader;
    request.Headers.TryAddWithoutValidation("Content-Type", "application/octet-stream");

    var content = new StreamContent(fs, bufferSize);
    request.Content = content;

    using var response = await HttpClient.SendAsync(request, cancellationToken);

    if (!response.IsSuccessStatusCode)
    {
        var responseMessage = await response.Content.ReadAsStringAsync();
        throw new InvalidOperationException($"Failed to upload file: {response.StatusCode} {responseMessage}");
    }

    Console.WriteLine($"The file '{filename}' has been uploaded.");
}

完整代碼

上述代碼僅為示例，仍然需要加入部分邊界檢查、異常處理等邏輯，以保證代碼的健壯性。下面是完整的實現代碼，包含了斷點續傳功能的完整實現。

  using System;
  using System.IO;
  using System.Net.Http;
  using System.Net.Http.Headers;
  using System.Threading;
  using System.Threading.Tasks;
   
  namespace ConsoleApp
  {
    internal static class Program
    {
        private static readonly HttpClient HttpClient = new HttpClient();

        private static async Task Main(string[] args)
        {
            var uri = new Uri("https://download.visualstudio.microsoft.com/download/pr/26246709-5c10-4383-ad1a-f22f3e8e5e15/23e2d41d2e57b81fc0f9c72068994e70/vc_redist.x64.exe");

            var filename = Path.Combine(Path.GetTempPath(), "vc_redist.x64.exe");

            Console.WriteLine("Start downloading the file...");

            try
            {
                await DownloadFileAsync(uri, filename, CancellationToken.None);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Console.WriteLine($"Failed to download the file: {ex.Message}");
                return;
            }

            Console.WriteLine("\nStart uploading the file...\n");

            try
            {
                await UploadFileAsync(uri, filename, 4096, CancellationToken.None);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Console.WriteLine($"Failed to upload the file: {ex.Message}");
                return;
            }

            Console.WriteLine("Done.");
        }

        private static async Task DownloadFileAsync(Uri uri, string filename, CancellationToken cancellationToken = default)
        {
            long startPosition;
            var fileInfo = new FileInfo(filename);

            if (fileInfo.Exists)
            {
                startPosition = fileInfo.Length;
                if (startPosition == uri.GetFileSize())
                {
                    Console.WriteLine($"The file '{filename}' has already been downloaded.");
                    return;
                }
            }
            else
            {
                startPosition = 0;
            }

            using var fs = new FileStream(filename, startPosition == 0 ? FileMode.Create : FileMode.Append);

            var rangeHeader = new RangeHeaderValue(startPosition, null);

            var request = new HttpRequestMessage(HttpMethod.Get, uri);
            request.Headers.Range = rangeHeader;

            using var response = await HttpClient.SendAsync(request, HttpCompletionOption.ResponseHeadersRead, cancellationToken);
            var contentLength = response.Content.Headers.ContentLength;
            if (!contentLength.HasValue)
            {
                throw new InvalidOperationException("The server did not provide the content length.");
            }

            var totalSize = contentLength.Value + startPosition;

            using var stream = await response.Content.ReadAsStreamAsync(cancellationToken);
            await stream.CopyToAsync(fs);

            if (fs.Length != totalSize)
            {
                fileInfo.Refresh();
                if (fileInfo.Length < totalSize)
                {
                    throw new InvalidOperationException($"The file '{filename}' was not downloaded correctly.");
                }
            }

            Console.WriteLine($"The file '{filename}' has been downloaded.");
        }

        public static async Task UploadFileAsync(Uri uri, string filename, int bufferSize = 4096, CancellationToken cancellationToken = default)
        {
            long startPosition;
                   var fileInfo = new FileInfo(filename);
        
                   if (fileInfo.Exists)
                   {
                       startPosition = fileInfo.Length;
                   }
                   else
                   {
                       throw new FileNotFoundException("The file was not found.", filename);
                   }
        
                   using var fs = new FileStream(filename, FileMode.Open);
        
                   var rangeHeader = new RangeHeaderValue(startPosition, fs.Length - 1);
        
                   var request = new HttpRequestMessage(HttpMethod.Put, uri);
                   request.Headers.Range = rangeHeader;
                   request.Headers.TryAddWithoutValidation("Content-Type", "application/octet-stream");
        
                   var content = new StreamContent(fs, bufferSize);
                   request.Content = content;
        
                   using var response = await HttpClient.SendAsync(request, cancellationToken);
        
                   if (!response.IsSuccessStatusCode)
                   {
                       var responseMessage = await response.Content.ReadAsStringAsync();
                       throw new InvalidOperationException($"Failed to upload file: {response.StatusCode} {responseMessage}");
                   }
        
                   Console.WriteLine($"The file '{filename}' has been uploaded.");
               }
           }
        
           public static class UriExtensions
           {
               public static long GetFileSize(this Uri uri)
               {
                   using var client = new HttpClient();
                   using var response = client.Send(new HttpRequestMessage(HttpMethod.Head, uri));
                   var contentLength = response.Content.Headers.ContentLength;
                   if (!contentLength.HasValue)
                   {
                       throw new InvalidOperationException("The server did not provide the content length.");
                   }
        
                   return contentLength.Value;
               }
           }
       }

總結

斷點續傳功能可以在文件傳輸的過程中，提高傳輸質量和效率，確保數據傳輸的安全性和穩定性。在本文中，我們介紹了C#中實現HTTP協議斷點續傳的方法，并提供了完整的代碼示例。希望讀者通過本文的介紹，能夠成功實現斷點續傳功能，并在實際工作中應用到相應的場景中去。

該文章在 2024/3/12 23:35:13 編輯過

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C#實現http斷點續傳上傳和下載的實現示例