什么是 HTTP Range 请求（范围请求）

HTTP Range 请求，即范围请求，是一种 HTTP 请求方法，允许客户端请求资源的部分数据。这种请求在处理大型文件（如视频、音频、或大文件下载）时特别有用，因为它可以有效地进行断点续传和按需加载数据，减少带宽消耗和提高传输效率。

HTTP Range 请求的工作原理

请求头 Range

客户端通过在 HTTP 请求头中添加 Range 字段来指定所需的字节范围。例如：

GET /file.zip HTTP/1.1
Host: example.com
Range: bytes=0-1023
​

上述请求表示客户端只请求 file.zip 文件的前 1024 个字节。

响应头 Content-Range

服务器接收到带有 Range 请求头的请求后，会返回一个包含 Content-Range 响应头的部分内容响应。例如：

HTTP/1.1 206 Partial Content
Content-Range: bytes 0-1023/2048
Content-Length: 1024
Content-Type: application/zip

[文件的前1024个字节]
​

状态码 206 Partial Content 表示这是部分内容响应。Content-Range 头字段指明了返回的数据范围及整个文件的大小。

多部分范围请求

HTTP Range 请求也支持请求多个不连续的范围。这时，服务器会返回多部分内容，使用 multipart/byteranges 作为 Content-Type。

示例请求：

GET /file.zip HTTP/1.1
Host: example.com
Range: bytes=0-1023,2048-3071
​

示例响应：

HTTP/1.1 206 Partial Content
Content-Type: multipart/byteranges; boundary=BOUNDARY

--BOUNDARY
Content-Range: bytes 0-1023/4096

[文件的前1024个字节]
--BOUNDARY
Content-Range: bytes 2048-3071/4096

[文件的第2048到3071个字节]
--BOUNDARY--
​

常见使用场景

1. 断点续传：当下载大文件时，如果下载过程中断，客户端可以使用 Range 请求从中断点继续下载，而不必重新下载整个文件。
2. 视频流播放：视频播放器可以根据播放进度按需请求视频文件的不同部分，提高加载速度和用户体验。
3. 按需加载：在处理大数据文件时，可以只请求需要处理的部分数据，减少内存和带宽的使用。

示例代码

以下是使用 Python 的 requests 库实现 HTTP Range 请求的示例代码：

import requests

url = 'http://example.com/largefile.zip'
headers = {'Range': 'bytes=0-1023'}

response = requests.get(url, headers=headers)

if response.status_code == 206:
    with open('partial_file.zip', 'wb') as f:
        f.write(response.content)
else:
    print('请求失败，状态码:', response.status_code)
​

支持情况

大多数现代浏览器、下载工具和服务器都支持 HTTP Range 请求。例如，Apache 和 Nginx 服务器可以处理 Range 请求，而浏览器如 Chrome、Firefox 等也可以发起 Range 请求。

配置服务器支持

在 Nginx 中支持 Range 请求通常是默认配置，但可以通过以下指令明确开启：

server {
    listen 80;
    server_name example.com;

    location / {
        root /var/www/html;
        include /etc/nginx/mime.types;
        default_type application/octet-stream;

        # 启用 Range 请求
        slice 1m;
        proxy_cache_range on;
    }
}
​

分析说明表

思维导图

HTTP Range 请求思维导图
└── HTTP Range 请求
    ├── 请求头 Range
    │   ├── 指定字节范围
    │   ├── 支持多范围请求
    ├── 响应头 Content-Range
    │   ├── 部分内容响应 (206)
    │   ├── 范围超出 (416)
    ├── 使用场景
    │   ├── 断点续传
    │   ├── 视频流播放
    │   ├── 按需加载
    ├── 示例代码
    └── 服务器配置
        ├── Apache
        └── Nginx
​

总结

HTTP Range 请求是一种非常有用的 HTTP 功能，允许客户端请求资源的特定部分，从而提高传输效率和用户体验。通过合理使用 Range 请求，可以实现断点续传、视频流播放和按需加载等功能。了解并掌握 HTTP Range 请求的工作原理和应用场景，对开发高效的网络应用至关重要。