Python 断点续传实现指南

在现代的网络应用中,文件的上传和下载变得越来越普遍。然而,网络的不稳定性常常导致大型文件传输的失败。为了改善用户体验,断点续传技术应运而生。本文将向您介绍如何用 Python 实现文件的断点续传功能。

流程概述

首先,我们需要了解实现断点续传的基本步骤。以下是实现步骤的一个简单流程图:

步骤 描述
1 检查文件是否存在
2 获取已经下载的文件大小
3 发送请求获取剩余的文件块
4 按块下载文件并保存
5 合并文件并验证完整性

下面我们逐步讲解每一个步骤所需的代码及其注释。

代码实现

步骤 1:检查文件是否存在

我们首先要检查目标文件是否存在。

import os

def check_file_exists(file_path):
    # 检查指定路径的文件是否存在
    return os.path.exists(file_path)

步骤 2:获取已下载的文件大小

接下来,我们需要获取已下载的文件大小,以便从这个位置开始续传。

def get_file_size(file_path):
    # 获取已下载文件的大小
    return os.path.getsize(file_path) if check_file_exists(file_path) else 0

步骤 3:发送请求获取剩余的文件块

我们需要向服务器发送请求,通过 HTTP 的 Range 头来获取剩余数据块。

import requests

def get_file_range(url, start):
    # 请求剩余未下载的文件块
    headers = {'Range': f'bytes={start}-'}
    response = requests.get(url, headers=headers, stream=True)
    return response

步骤 4:按块下载文件并保存

然后,我们将下载文件并将其写入本地存储。

def download_file(url, file_path):
    start = get_file_size(file_path)
    response = get_file_range(url, start)
    
    if response.status_code == 206: # HTTP 206 Partial Content
        with open(file_path, 'ab') as f:  # 以追加模式打开文件
            for chunk in response.iter_content(chunk_size=8192):
                f.write(chunk)  # 写入已下载的文件块
    else:
        print("文件下载失败")

步骤 5:合并文件并验证完整性

最后,我们需要合并文件并进行完整性验证,确保文件没有被损坏。

import hashlib

def verify_file(file_path, expected_hash):
    # 验证文件的完整性
    sha256 = hashlib.sha256()
    with open(file_path, 'rb') as f:
        while chunk := f.read(8192):
            sha256.update(chunk)
    return sha256.hexdigest() == expected_hash

关系图

为了更好地理解整个断点续传的过程,下面是相关的 ER 图示例:

erDiagram
    USER {
        string username
        string email
    }
    FILE {
        string file_name
        int file_size
        string file_path
    }
    USER ||--o{ FILE : uploads

结尾

通过上述步骤,您已建立了一个基本的文件断点续传的实现。在实际应用中,可以对代码进一步优化,处理错误情况,并提高用户体验。希望本文能帮助您理解并快速上手实现 Python 中的断点续传功能。