在写爬虫的过程中常常遇到下载大文件的情况，比如说视频之类的。如果只是传统的直接下载保存，速度就比较慢，所有就想写个多线程同步下载大文件的模块。

使用到的库

模块中使用到的库都比较简单：requests（写爬虫的都知道吧），threading（多线程，必须的），os（文件操作需要用到）。

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主要的难点

一个是多线程下载的同步问题，另一个是文件中断下载后，再次开始从上次中断的地方继续下载。

其实我觉得就这两个问题，迅雷之类的下载器早就已经给我们做了个解决方法事例，那就是在下载文件的路径添加一个管理下载进度的文件。

具体实现

模块中有两个类，一个负责处理管理文件的更新和创建等，还有一个是线程任务，发下载请求，写入文件等。

管理文件类

文件内的格式使用的是很简单的用“=”分割的配置文件的形式，包括四个配置信息，分别是：【已写入的字节】range，【未写入的字节】range，【写入中的字节】range和文件下载的url。之前所说的比较难处理的问题都是用这个管理文件解决的。

配置文件

主要思路是，刚开始下载时创建这个文件，获取带下载文件的大小，并填入【未下载字节】中去。然后其他线程同步的不断从这个【未下载字节】的中提取一小部分写到【下载中字节】，发请求下载，并写入到文件中去，之后再把已经下载好的字节写入到【已下载字节】中去。因为考虑到下载的字节可能时一段一段分隔开的，所有写成图中所示的形式。

其实对range的分割，合并（也就是这个类的主要功能）还是需要一些小技巧的，如果想要自己先练练的话可以前往https://leetcode.com/problems/insert-interval/

之前也是写的时候感觉很熟悉，发现在leetcode上做过类似的题目。

多线程下载类

这个类就没有什么比较复杂的处理了，主要就是读取待下载字节的同步，获得文件大小，下载文件Range。（在http(s)中，文件下载是分了很多次请求的，每次请求的headers中带上Range可以指明需要下载文件的哪一部分，格式为：  Range: bytes=1024-2048  ）获取文件大小可以先发一个Range : bytes=0-0 这样的请求过去，响应中的header会带有content-Range的头部（如果他需要的话，一般都会有），这个值就是文件的总大小。

多线程同步，就用普通的锁就好了（threading.Lock类），文件内容的写入和配置的读取都需要。写入到文件的指定位置用的是file的seek函数，不清楚的可以百度一下，就跟c里面的移动文件位置指针一样。

对了，外面还有一个创建这些下载线程的守护线程。

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总结

这样子，大文件的多线程下载和中断续传功能就得以实现了。有兴趣的话可以自己写一下，挺有意思的。需要参考的话-https://github.com/HBertram/python-grab