PHP实现大文件断点下载

什么是断点续传下载？

 就是下载文件时，不必重头开始下载，而是从指定的位置继续下载，这样的功能就做断点续传下载。断点续传的理解可以分为两部分：一部分是断点，一部分是续传下载。断点的由来是在下载过程中，将一个下载文件分成了多个部分，同时进行多个部分一起的下载，当某个时间点，任务被暂停了或因网络原因断网、或停电、程序闪退或退出等等影响，此时下载中断的位置就是断点了。续传就是当一个未完成的下载任务再次开始时，会从上次的断点继续传送下载。当然，在实际的业务开发中，就是把一个大文件事先分成多个小片段返回给前端。
 

简单介绍下HTTP断点续传原理

  PHP支持断点续传，主要依靠HTTP协议中 header HTTP_RANGE实现。HTTP断点续传原理Http头 Range、Content-Range()HTTP头中一般断点下载时才用到Range和Content-Range实体头，Range用户请求头中，指定第一个字节的位置和最后一个字节的位置，如（Range：200-300）Content-Range用于响应头请求下载整个文件。
 
不使用断点续传

get  /down.zip   http/1.1
accept： image/gif，image/x-xbitmap，image/jpeg，image/pjpeg，application/vnd.ms-excel，application/msword，application/vnd.ms-powerpoint
accept-language：zh-cn
accept-encoding：gzip，deflate
user-agent：mozilla/4.0（compatible；msie  5.01；windows nt 5.0）
connection：keep-alive

 
服务器收到请求后，按要求寻找请求的文件，提交文件的信息，然后返回给浏览器，返回信息如下：

HTTP/1.1  200   OK
content - length = 106788888
accept - ranges = bytes
date=mon， 30  apr   2021  12:12:11  gmt
etag=w/“02ca57e173c11:95b”
content - type = application/octet - stream
server = microsoft - iis /5.0
last-modified = mon， 30  apr  2021  12:12:11  gmt

使用断点续传

GET   /down.zip   HTTP/1.0
User - Agent ： NetFox
RANGE： bytes = 2000070-
Accept：text/html，image/gif，image/jpeg，*；q=.2，*/*；q=.2

多了这么一行

Range：bytes = 2000070-

Range：bytes = startOffset - targetOffset/sum   [表示从startOffset读取，一直读取到targetOffset位置，读取总数为sum]
Range：bytes = startOffset - targetOffset   [字节总数也可以去掉]

服务器收到这个请求后，返回的信息如下：

HTTP/1.1   206    Partial    Content
content - length = 106788888
content - range = bytes   2000070 - 106788888 / 106788889
date = mon，  30   apr    2021    12：55：20   gmt
etag = w/“02ca57e173c11：95b”
content - type = application / octet - stream
server = microsoft - iis / 5.0
last - modified = mon，   30   apr   2021  12：55:20   gmt

和前面服务器返回的信息比较一下，就会发现增加了一行：

Content - Range = bytes   2000070 - 106788888 / 106788889

返回的代码也改为206了，而不再是200了。

HTTP/1.1   206  Partial   Content

增加校验

 在实际场景中，会出现一种情况，即在终端发起续传请求时，URL对应的文件内容在服务端已经发生了变化，此时续传的数据肯定是错误的。如何解决这个问题呢？显然此时需要有一个标识文件唯一性的方法。
 在 RFC2616 中也有相应的定义，比如实现 Last-Modified 来标识文件的最后修改时间，这样既可判断出续传文件时是否已经发生过改动。同时 FC2616 中还定义有一个ETag 的头，可以使用 ETag 头来放置文件的唯一标识，比如文件的MD5值。
 终端在发起续传请求时应该在HTTP头中申明If-Match 或者 If-Modified-Since 字段，帮助服务端判别文件变化。
 另外RF2616中同时定义有一个If-Range头，终端如果在续传是使用If-Range。If-Range中的内容可以为最初收到的ETag头或是Last-Modified中的最后修改时候。服务端在收到续传请求时，通过If-Range中的内容进行校验，校验一致时返回206的续传回应，不一致时服务端则返回200回应，回应的内容为新的文件的全部数据。
 

Last-Modified

 If-Modified-Since，和 Last-Modified 一样都是用于记录页面最后修改时间的 HTTP 头信息，只是 Last-Modified 是由服务器往客户端发送的 HTTP 头，而 If-Modified-Since 则是由客户端往服务器发送的头，可以看到，再次请求本地存在的 cache 页面时，客户端会通过 If-Modified-Since 头将先前服务器端发过来的 Last-Modified 最后修改时间戳发送回去，这是为了让服务器端进行验证，通过这个时间戳判断客户端的页面是否是最新的，如果不是最新的，则返回新的内容，如果是最新的，则返回 304 告诉客户端其本地 cache 的页面或文件是最新的，于是客户端就可以直接从本地加载页面了，这样在网络上传输的数据就会大大减少，同时也减轻了服务器的负担。
 

Etag

 Etag（Etity Tags）主要为了解决 Last-Modified 无法解决的一些问题。
 1. 一些文件也许会周期性的更改，但是内容并不改变（仅改变修改时间），这时候我们并不希望客户端认为这个文件被修改了，而重新 GET 。
 2.某些文件修改非常频繁，例如：在秒以下的时间内进行修改（1s内修改了N次），If-Modified-Since 能检查到的粒度是 s 级的，这种修改无法判断（或者说 UNIX 记录 MTIME 只能精确到秒）。
 3.某些服务器不能精确的得到文件的最后修改时间。
 为此，HTTP/1.1 引入了 Etag。Etag 仅仅是一个和文件相关的标记，可以是一个版本标记，例如：v1.0.0；或者说“627-45235gfd56250”这么一串看起来很神秘的编码。但是 HTTP/1.1 标准并没有规定 Etag 的内容是什么或者说要怎么实现，唯一规定的是 Etag 需要放在 “” 内。
 

If-Range

用于判断实体是否发生改变，如果实体未改变，服务器发送客户端丢失的部分，否则发送整个实体。
一般格式：

If-Range：Etag | HTTP-Date

也就是说，If-Range 可以使用 Etag 或者 Last-Modified 返回的值。当没有 ETage 却有 Last-modified 时，可以把 Last-modified 作为 If-Range 字段的值。
例如：

If-Range：Etag | HTTP-Date

也就是说，If-Range 可以使用 Etag 或者 Last-Modified 返回的值。当没有 ETag 却有 Last-modified时，可以把 Last-modified 作为 If-Range 字段的值。
例如：

If-Range：“627-45235gfd56250”
If-Range：30   apr    2021    12：55：20   gmt

If-Range 必须与 Range 配套使用。如果请求报文中没有 Range，那么 If-Range 就会被忽略。如果服务器不支持 If-Range，那么 Range 也会被忽略。
如果请求报文中的 Etag 与服务器目标内容的 Etag 相等，即没有发生变化，那么应答报文的状态码为206。如果服务器目标内容发生了变化，那么应答报文的状态码为200.
用于校验的其他 HTTP 头信息：If-Match/If-None-Match、If-Modified-Since/If-Unmodified-Since。
 

工作原理

Etag 由服务器端生成，客户端通过 If-Range 条件判断请求来验证资源是否修改。请求一个文件的流程如下：
第一次请求：
 1.客户端发起 HTTP GET 请求一个文件。
 2.服务器处理请求，返回文件内容以及相应的 Header，其中包括 Etag （例如：627-45235gfd56250）（假设服务器支持 Etag 生成并已开启了 Etag）状态码为200。
第二次请求（断点续传）：
 1.客户端发起 HTTP GET 请求一个文件，同时发送 If-Range （该头的内容就是第一次请求时服务器返回的 Etag：627-45235gfd56250）。
 2.服务器判断接收到的 Etag 和计算出来的 Etag 是否匹配，如果匹配，那么响应的状态码为206；否则，状态码为200。
 

接下来上代码：

<?php
/* php下载类，支持断点续传
download： 下载文件
setSpeed：  设置下载速度
getRange： 获取header中Range
*/
class  FileDownload{
private $_speed = 512;                //下载速度

/** 下载
*   @ param  String     $file            要下载的文件路径
*   @ param  String     $name        文件名称，为空则与下载的文件名称一样
*   @ param  boolean  $reload       是否开启断点续传
*/
public  function   download($file, $name=' ', $reload=false){
if(file_exists($file)){
if($name==' '){
$name = basename($file);
}
$header_array = get_headers($file, true);
//下载本地文件，获取文件大小
if(!$header_array){
$file_size = filesize($file);
}else{
$file_size = $header_array['Content-Length'];
}
$ranges = $this->getRange($file_size);
$ua = $_SERVER['HTTP_USER_AGENT'];//判断是什么类型浏览器

header('cache-control:public');
header('content-type:application/octet-stream');
header('content-disposition:attachment; filename='.$name);

$encoded_filename = urlencode($name);
$encoded_filename = str_replace("+","%20",$encoded_filename);

//解决下载文件名乱码
if(preg_match("/MSIE/",$ua) ||  preg_match("/Trident/", $ua)){
header('Content-Disposition:attachment; filename=" ' .$encoded_filename . ' " ')
}else if(preg_match("/Firefox", $ua)) {
header('Content-Disposition: attachment; filename*="utf8\ '\ ' ' . $name . ' " ');
}else if(preg_match("/Chrome/", $ua)) {
header('Content-Disposition: attachment; filename=" ' . $encoded_filename . ' " ');
} else{
header('Content-Disposition: attachment; filename=" '.);
}
if($reload  &&  $ranges != null){       //使用续传
header('HTTP/1.1   206   Partial  Content' );
header('Accept-Ranges:bytes' );
//剩余长度
header(sprintf('content-length:%u',$ranges['end']-$ranges['start']));
//range信息
header(sprintf('content-range:bytes  %s-%s/%s', $ranges['start'], $ranges['end'], $file_size));
//fp指针跳到断点位置
fseek($fp, sprintf('%u', $ranges['start']));
}else{
header('HTTP/1.1   200   OK');
header('content-length:'.$file_size);
}

while(!feof($fp)){
echo   fread($fp,  round($this->_speed*1024,0));
ob_flush();
//sleep(1);             //用于测试，减慢下载速度
}
($fp!=null)   &&   fclose($fp);
}else{
return ' ';
}
}

/**   设置下载速度
*    @ param   int   $speed
*/

public  function  setSpeed($speed){
if(is_numberic($speed)   &&    $speed  >  16   &&   $speed < 4096){
$this->_speed = $speed;
}
}

/**   获取header   range信息
*    @ param     int    $file_size   文件大小
*    @ return      Array
*/

private   function  getRange($file_size){
if(isset($_SERVER['HTTP_RANGE'])  &&  !empty($_SERVER['HTTP_RANGE'])){
$range = $_SERVER['HTTP_RANGE'];
$range = preg_replace('/[\s|,].*/', ' ', $range);
$range = explode('-', substr($range, 6));
if(count($range) < 2){
$range[1] = file_size;
}
$range = array_combine(array('start','end'), $range);
if(empty($range['start'])) {
$range['start']  = 0;
}
if(empty($range['end'])) {
$range['end'] = $file_size;
}
return   $range;
}
return  null;
}
}

$file  =  'down.zip';
$name  =  time().'.zip';
$obj  =  new  FileDownload();
$flag  = $obj->download($file, $name);
//$flag  =  $obj->download($file, $name, true);   //断点续传

if(!$flag){
echo  'file  not  exists';
}

?>