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本文從前端方面出發(fā)實現(xiàn)瀏覽器下載大文件的功能。不考慮網(wǎng)絡(luò)異常、關(guān)閉網(wǎng)頁等原因造成傳輸中斷的情況。分片下載采用串行方式（并行下載需要對切片計算hash，比對hash，丟失重傳，合并chunks的時候需要按順序合并等，很麻煩。對傳輸速度有追求的，并且在帶寬允許的情況下可以做并行分片下載）。

測試發(fā)現(xiàn)存一兩個G左右數(shù)據(jù)到IndexedDB后，瀏覽器確實會內(nèi)存占用過高導(dǎo)致退出 (我測試使用的是chrome103版本瀏覽器)

實現(xiàn)步驟

1. 使用分片下載： 將大文件分割成多個小塊進(jìn)行下載，可以降低內(nèi)存占用和網(wǎng)絡(luò)傳輸中斷的風(fēng)險。這樣可以避免一次性下載整個大文件造成的性能問題。

2. 斷點續(xù)傳： 實現(xiàn)斷點續(xù)傳功能，即在下載中途中斷后，可以從已下載的部分繼續(xù)下載，而不需要重新下載整個文件。

3. 進(jìn)度條顯示： 在頁面上展示下載進(jìn)度，讓用戶清晰地看到文件下載的進(jìn)度。如果一次全部下載可以從process中直接拿到參數(shù)計算得出（很精細(xì)），如果是分片下載，也是計算已下載的和總大小，只不過已下載的會成片成片的增加（不是很精細(xì)）。

4. 取消下載和暫停下載功能： 提供取消下載和暫停下載的按鈕，讓用戶可以根據(jù)需要中止或暫停下載過程。

5. 合并文件： 下載完成后，將所有分片文件合并成一個完整的文件。

以下是一個基本的前端大文件下載的實現(xiàn)示例：

可以在類里面增加注入一個回調(diào)函數(shù)，用來更新外部的一些狀態(tài)，示例中只展示下載完成后的回調(diào)

class FileDownloader {
  constructor({url, fileName, chunkSize = 2 * 1024 * 1024, cb}) {
    this.url = url;
    this.fileName = fileName;
    this.chunkSize = chunkSize;
    this.fileSize = 0;
    this.totalChunks = 0;
    this.currentChunk = 0;
    this.downloadedSize = 0;
    this.chunks = [];
    this.abortController = new AbortController();
    this.paused = false;
    this.cb = cb
  }


  async getFileSize() {
    const response = await fetch(this.url, { signal: this.abortController.signal });
    const contentLength = response.headers.get("content-length");
    this.fileSize = parseInt(contentLength);
    this.totalChunks = Math.ceil(this.fileSize / this.chunkSize);
  }


  async downloadChunk(chunkIndex) {
    const start = chunkIndex * this.chunkSize;
    const end = Math.min(this.fileSize, (chunkIndex + 1) * this.chunkSize - 1);


    const response = await fetch(this.url, {
      headers: { Range: `bytes=${start}-${end}` },
      signal: this.abortController.signal
    });


    const blob = await response.blob();
    this.chunks[chunkIndex] = blob;
    this.downloadedSize += blob.size;


    if (!this.paused && this.currentChunk < this.totalChunks - 1) {
      this.currentChunk++;
      this.downloadChunk(this.currentChunk);
    } else if (this.currentChunk === this.totalChunks - 1) {
      this.mergeChunks();
    }
  }


  async startDownload() {
    if (this.chunks.length === 0) {
      await this.getFileSize();
    }
    this.downloadChunk(this.currentChunk);
  }


  pauseDownload() {
    this.paused = true;
  }


  resumeDownload() {
    this.paused = false;
    this.downloadChunk(this.currentChunk);
  }


  cancelDownload() {
    this.abortController.abort();
    this.reset();
  }


  async mergeChunks() {
    const blob = new Blob(this.chunks, { type: "application/octet-stream" });
    const url = window.URL.createObjectURL(blob);
    const a = document.createElement("a");
    a.href = url;
    a.download = this.fileName;
    document.body.appendChild(a);
    a.click();
    setTimeout(() => {
      this.cb && this.cb({
        downState: 1
      })
      this.reset();
      document.body.removeChild(a);
      window.URL.revokeObjectURL(url);
    }, 0);
  }
  
  reset() {
    this.chunks = [];
    this.fileName = '';
    this.fileSize = 0;
    this.totalChunks = 0;
    this.currentChunk = 0;
    this.downloadedSize = 0;
  }
}




// 使用示例
const url = "https://example.com/largefile.zip";
const fileName = "largefile.zip";


const downloader = new FileDownloader({url, fileName, cb: this.updateData});


// 更新狀態(tài)
updateData(res) {
  const {downState} = res
  this.downState = downState
}


// 開始下載
downloader.startDownload();


// 暫停下載
// downloader.pauseDownload();


// 繼續(xù)下載
// downloader.resumeDownload();


// 取消下載
// downloader.cancelDownload();

分片下載怎么實現(xiàn)斷點續(xù)傳？已下載的文件怎么存儲？

瀏覽器的安全策略禁止網(wǎng)頁（JS）直接訪問和操作用戶計算機上的文件系統(tǒng)。

在分片下載過程中，每個下載的文件塊（chunk）都需要在客戶端進(jìn)行緩存或存儲，方便實現(xiàn)斷點續(xù)傳功能，同時也方便后續(xù)將這些文件塊合并成完整的文件。這些文件塊可以暫時保存在內(nèi)存中或者存儲在客戶端的本地存儲（如 IndexedDB、LocalStorage 等）中。

一般情況下，為了避免占用過多的內(nèi)存，推薦將文件塊暫時保存在客戶端的本地存儲中。這樣可以確保在下載大文件時不會因為內(nèi)存占用過多而導(dǎo)致性能問題。

在上面提供的示例代碼中，文件塊是暫時保存在一個數(shù)組中的，最終在mergeChunks()方法中將這些文件塊合并成完整的文件。如果你希望將文件塊保存在本地存儲中，可以根據(jù)需要修改代碼，將文件塊保存到 IndexedDB 或 LocalStorage 中。

IndexedDB本地存儲

IndexedDB文檔：IndexedDB_API

IndexedDB 瀏覽器存儲限制和清理標(biāo)準(zhǔn)

無痕模式是瀏覽器提供的一種隱私保護(hù)功能，它會在用戶關(guān)閉瀏覽器窗口后自動清除所有的瀏覽數(shù)據(jù)，包括 LocalStorage、IndexedDB 和其他存儲機制中的數(shù)據(jù)。

IndexedDB 數(shù)據(jù)實際上存儲在瀏覽器的文件系統(tǒng)中，是瀏覽器的隱私目錄之一，不同瀏覽器可能會有不同的存儲位置，普通用戶無法直接訪問和手動刪除這些文件，因為它們受到瀏覽器的安全限制。可以使用 deleteDatabase 方法來刪除整個數(shù)據(jù)庫，或者使用 deleteObjectStore 方法來刪除特定的對象存儲空間中的數(shù)據(jù)。

原生的indexedDB api 使用起來很麻煩，稍不留神就會出現(xiàn)各種問題，封裝一下方便以后使用。

這個類封裝了 IndexedDB 的常用操作，包括打開數(shù)據(jù)庫、添加數(shù)據(jù)、通過 ID 獲取數(shù)據(jù)、獲取全部數(shù)據(jù)、更新數(shù)據(jù)、刪除數(shù)據(jù)和刪除數(shù)據(jù)表。

封裝indexedDB類

class IndexedDBWrapper {
  constructor(dbName, storeName) {
    this.dbName = dbName;
    this.storeName = storeName;
    this.db = null;
  }


  openDatabase() {
    return new Promise((resolve, reject) => {
      const request = indexedDB.open(this.dbName);
      
      request.onerror = () => {
        console.error("Failed to open database");
        reject();
      };


      request.onsuccess = () => {
        this.db = request.result;
        resolve();
      };


      request.onupgradeneeded = () => {
        this.db = request.result;
        
        if (!this.db.objectStoreNames.contains(this.storeName)) {
          this.db.createObjectStore(this.storeName, { keyPath: "id" });
        }
      };
    });
  }


  addData(data) {
    return new Promise((resolve, reject) => {
      const transaction = this.db.transaction([this.storeName], "readwrite");
      const objectStore = transaction.objectStore(this.storeName);
      const request = objectStore.add(data);


      request.onsuccess = () => {
        resolve();
      };


      request.onerror = () => {
        console.error("Failed to add data");
        reject();
      };
    });
  }


  getDataById(id) {
    return new Promise((resolve, reject) => {
      const transaction = this.db.transaction([this.storeName], "readonly");
      const objectStore = transaction.objectStore(this.storeName);
      const request = objectStore.get(id);


      request.onsuccess = () => {
        resolve(request.result);
      };


      request.onerror = () => {
        console.error(`Failed to get data with id: ${id}`);
        reject();
      };
    });
  }


  getAllData() {
    return new Promise((resolve, reject) => {
      const transaction = this.db.transaction([this.storeName], "readonly");
      const objectStore = transaction.objectStore(this.storeName);
      const request = objectStore.getAll();


      request.onsuccess = () => {
        resolve(request.result);
      };


      request.onerror = () => {
        console.error("Failed to get all data");
        reject();
      };
    });
  }


  updateData(data) {
    return new Promise((resolve, reject) => {
      const transaction = this.db.transaction([this.storeName], "readwrite");
      const objectStore = transaction.objectStore(this.storeName);
      const request = objectStore.put(data);


      request.onsuccess = () => {
        resolve();
      };


      request.onerror = () => {
        console.error("Failed to update data");
        reject();
      };
    });
  }


  deleteDataById(id) {
    return new Promise((resolve, reject) => {
      const transaction = this.db.transaction([this.storeName], "readwrite");
      const objectStore = transaction.objectStore(this.storeName);
      const request = objectStore.delete(id);


      request.onsuccess = () => {
        resolve();
      };


      request.onerror = () => {
        console.error(`Failed to delete data with id: ${id}`);
        reject();
      };
    });
  }


  deleteStore() {
    return new Promise((resolve, reject) => {
      const version = this.db.version + 1;
      this.db.close();


      const request = indexedDB.open(this.dbName, version);


      request.onupgradeneeded = () => {
        this.db = request.result;
        this.db.deleteObjectStore(this.storeName);
        resolve();
      };


      request.onsuccess = () => {
        resolve();
      };


      request.onerror = () => {
        console.error("Failed to delete object store");
        reject();
      };
    });
  }
}

使用indexedDB類示例：

const dbName = "myDatabase";
const storeName = "myStore";


const dbWrapper = new IndexedDBWrapper(dbName, storeName);


dbWrapper.openDatabase().then(() => {
  const data = { id: 1, name: "John Doe", age: 30 };


  dbWrapper.addData(data).then(() => {
    console.log("Data added successfully");


    dbWrapper.getDataById(1).then((result) => {
      console.log("Data retrieved:", result);


      const updatedData = { id: 1, name: "Jane Smith", age: 35 };
      dbWrapper.updateData(updatedData).then(() => {
        console.log("Data updated successfully");


        dbWrapper.getDataById(1).then((updatedResult) => {
          console.log("Updated data retrieved:", updatedResult);


          dbWrapper.deleteDataById(1).then(() => {
            console.log("Data deleted successfully");


            dbWrapper.getAllData().then((allData) => {
              console.log("All data:", allData);


              dbWrapper.deleteStore().then(() => {
                console.log("Object store deleted successfully");
              });
            });
          });
        });
      });
    });
  });
});

indexedDB的使用庫 - localforage

這個庫對瀏覽器本地存儲的幾種方式做了封裝，自動降級處理。但是使用indexedDB上感覺不是很好，不可以添加索引，但是操作確實方便了很多。

文檔地址： localforage

下面展示 LocalForage 中使用 IndexedDB 存儲引擎并結(jié)合 async/await 進(jìn)行異步操作

const localforage = require('localforage');


// 配置 LocalForage
localforage.config({
  driver: localforage.INDEXEDDB, // 使用 IndexedDB 存儲引擎
  name: 'myApp', // 數(shù)據(jù)庫名稱
  version: 1.0, // 數(shù)據(jù)庫版本
  storeName: 'myData' // 存儲表名稱
});


// 使用 async/await 進(jìn)行異步操作
(async () => {
  try {
    // 存儲數(shù)據(jù)
    await localforage.setItem('key', 'value');
    console.log('數(shù)據(jù)保存成功');


    // 獲取數(shù)據(jù)
    const value = await localforage.getItem('key');
    console.log('獲取到的數(shù)據(jù)為:', value);


    // 移除數(shù)據(jù)
    await localforage.removeItem('key');
    console.log('數(shù)據(jù)移除成功');
    
    // 關(guān)閉 IndexedDB 連接
    await localforage.close();
    console.log('IndexedDB 已關(guān)閉');
  } catch (err) {
    console.error('操作失敗', err);
  }
})();

現(xiàn)代的瀏覽器會自動管理 IndexedDB 連接的生命周期，包括在頁面關(guān)閉時自動關(guān)閉連接，在大多數(shù)情況下，不需要顯式地打開或關(guān)閉 IndexedDB 連接。

如果你有特殊的需求或者對性能有更高的要求，可以使用 localforage.close() 方法來關(guān)閉連接。

使用 LocalForage 來刪除 IndexedDB 中的所有數(shù)據(jù)

import localforage from 'localforage';


// 使用 clear() 方法刪除所有數(shù)據(jù)
localforage.clear()
  .then(() => {
    console.log('IndexedDB 中的所有數(shù)據(jù)已刪除');
  })
  .catch((error) => {
    console.error('刪除 IndexedDB 數(shù)據(jù)時出錯：', error);
  });

IndexedDB內(nèi)存暫用過高問題

使用 IndexedDB 可能會導(dǎo)致瀏覽器內(nèi)存占用增加的原因有很多，以下是一些可能的原因：

1. 數(shù)據(jù)量過大：如果你在 IndexedDB 中存儲了大量數(shù)據(jù)，那么瀏覽器可能需要消耗更多內(nèi)存來管理和處理這些數(shù)據(jù)。尤其是在讀取或?qū)懭氪罅繑?shù)據(jù)時，內(nèi)存占用會顯著增加。

2. 未關(guān)閉的連接：如果在使用完 IndexedDB 后未正確關(guān)閉數(shù)據(jù)庫連接，可能會導(dǎo)致內(nèi)存泄漏。確保在不再需要使用 IndexedDB 時正確關(guān)閉數(shù)據(jù)庫連接，以釋放占用的內(nèi)存。

3. 索引和查詢：如果你在 IndexedDB 中創(chuàng)建了大量索引或者執(zhí)行復(fù)雜的查詢操作，都會導(dǎo)致瀏覽器內(nèi)存占用增加，特別是在處理大型數(shù)據(jù)集時。

4. 緩存：瀏覽器可能會對 IndexedDB 中的數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，以提高訪問速度。這可能會導(dǎo)致內(nèi)存占用增加，尤其是在大規(guī)模數(shù)據(jù)操作后。

5. 瀏覽器實現(xiàn)：不同瀏覽器的 IndexedDB 實現(xiàn)可能存在差異，某些瀏覽器可能會在處理 IndexedDB 數(shù)據(jù)時占用更多內(nèi)存。

為了減少內(nèi)存占用，你可以考慮優(yōu)化數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)、合理使用索引、避免長時間保持大型數(shù)據(jù)集等措施。另外，使用瀏覽器的開發(fā)者工具進(jìn)行內(nèi)存分析，可以幫助你找到內(nèi)存占用增加的具體原因，從而采取相應(yīng)的優(yōu)化措施。

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