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.NET8 gRPC實現(xiàn)高效100G大文件斷點續(xù)傳工具

 更新時間：2025年06月23日 10:51:18   作者：小碼編匠  
隨著數(shù)字化和信息化的發(fā)展,大文件傳輸在企業(yè)、科研以及個人用戶中變得越來越常見,本文將推薦一個基于WinForm 和 .NET gRPC 技術(shù)實現(xiàn)的大文件斷點續(xù)傳工具,感興趣的小伙伴可以了解下

前言

隨著數(shù)字化和信息化的發(fā)展，大文件傳輸在企業(yè)、科研以及個人用戶中變得越來越常見。傳統(tǒng)的文件傳輸方式在面對大文件（如幾十GB甚至上百GB的視頻、工程數(shù)據(jù)）時，常常因網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定、程序崩潰等原因?qū)е聜鬏斒?，而重新上傳又浪費大量時間和帶寬資源。

為了解決這一問題，本文推薦一個基于WinForm 和 .NET gRPC 技術(shù)實現(xiàn)的大文件斷點續(xù)傳工具。該工具不僅支持最大100GB文件的高效傳輸，還具備在網(wǎng)絡(luò)中斷后從中斷點繼續(xù)傳輸?shù)哪芰Γ蟠筇岣吡藗鬏斝逝c穩(wěn)定性。

項目介紹

項目是一個面向桌面端用戶的 大文件斷點續(xù)傳工具，采用 WinForm 構(gòu)建前端界面，使用 ASP.NET Core gRPC 實現(xiàn)后端服務(wù)通信。

其核心目標是提供一種輕量級、可靠且易于擴展的文件傳輸解決方案，適用于需要頻繁進行大文件上傳的企業(yè)或開發(fā)人員。

該項目不依賴復(fù)雜的第三方組件，完全基于.NET 生態(tài)構(gòu)建，具有良好的跨平臺潛力和可維護性。

項目功能

核心功能

  • 大文件支持：支持最大100GB的單個文件上傳。
  • 斷點續(xù)傳機制：在網(wǎng)絡(luò)中斷或客戶端異常退出后，能夠從中斷位置繼續(xù)上傳。
  • 分塊傳輸策略：將大文件切分為多個小塊進行傳輸，提升傳輸穩(wěn)定性和并發(fā)處理能力。
  • 實時進度顯示：在界面上動態(tài)展示當前上傳進度、速度及剩余時間。
  • 傳輸管理控制：支持暫停、繼續(xù)、取消等操作，增強用戶體驗。

附加功能

  • 文件校驗機制：通過MD5或SHA1算法驗證上傳前后文件的一致性，確保數(shù)據(jù)完整性。
  • 傳輸日志記錄：自動記錄每次上傳的日志信息，便于追蹤和故障排查。
  • 本地狀態(tài)持久化：使用SQLite數(shù)據(jù)庫保存?zhèn)鬏敔顟B(tài)，保障斷點信息不丟失。

項目特點

  • 技術(shù)先進：采用最新的 .NET 8 框架，結(jié)合 gRPC 協(xié)議，實現(xiàn)了高性能的遠程調(diào)用和流式傳輸。
  • 架構(gòu)清晰：前后端分離設(shè)計，前端負責(zé)交互，后端專注業(yè)務(wù)邏輯與數(shù)據(jù)傳輸，便于后期擴展。
  • 協(xié)議高效：基于 HTTP/2 的 gRPC 協(xié)議，具備低延遲、高吞吐量的優(yōu)勢，非常適合大文件流式上傳。
  • 本地狀態(tài)管理：使用 SQLite 存儲上傳狀態(tài)，實現(xiàn)斷點信息的持久化。
  • 序列化統(tǒng)一：采用 Protocol Buffers (Protobuf) 進行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義和序列化，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩c高效。

項目技術(shù)

本項目從前端到后端完整地構(gòu)建了一個基于 WinForm 和 gRPC 的大文件傳輸系統(tǒng)。

以下是關(guān)鍵技術(shù)棧和實現(xiàn)要點：

前端技術(shù)

使用 WinForm (.NET 8) 開發(fā)圖形用戶界面；

支持多線程處理上傳任務(wù)，避免界面卡頓；

集成進度條控件和日志輸出模塊，提升交互體驗。

后端通信

基于 ASP.NET Core gRPC (.NET 8) 構(gòu)建服務(wù)端接口；

定義 .proto 文件描述文件上傳的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和服務(wù)方法；

利用 gRPC 的雙向流特性 實現(xiàn)大文件的分塊上傳和實時響應(yīng)。

數(shù)據(jù)處理

使用 Google.Protobuf 庫完成 Protobuf 數(shù)據(jù)的序列化與反序列化；

文件分塊上傳過程中，每一塊都攜帶偏移量和標識符，用于服務(wù)器端拼接和斷點恢復(fù)；

使用 MD5 / SHA1 對原始文件與接收后的文件進行哈希比對，確保一致性。

本地存儲

使用 SQLite 數(shù)據(jù)庫存儲每個上傳任務(wù)的狀態(tài)信息，包括已上傳大小、文件路徑、服務(wù)器地址等；

在應(yīng)用重啟或網(wǎng)絡(luò)中斷后，讀取本地記錄恢復(fù)上傳上下文。

NuGet 包依賴

  • Grpc.Net.Client：用于構(gòu)建 gRPC 客戶端連接；
  • Google.Protobuf：提供 Protobuf 數(shù)據(jù)模型支持；

Grpc.Tools：編譯 .proto 文件生成 C# 代碼。

安裝命令如下：

Install-Package Grpc.Net.Client
Install-Package Google.Protobuf
Install-Package Grpc.Tools

項目代碼

/// <summary>
/// 初始化數(shù)據(jù)庫表 UploadSessions，用于記錄上傳會話信息。
/// 如果表不存在，則創(chuàng)建該表。
/// </summary>
private void InitializeDatabase()
{
    using var connection = new SqliteConnection(_connectionString);
    connection.Open();

    var command = connection.CreateCommand();
    command.CommandText = @"
        CREATE TABLE IF NOT EXISTS UploadSessions (
            SessionId TEXT PRIMARY KEY,       -- 會話唯一標識符（GUID）
            FileName TEXT NOT NULL,           -- 文件名
            FileSize INTEGER NOT NULL,        -- 文件總大小（字節(jié)）
            FileHash TEXT NOT NULL,           -- 文件哈希值（用于斷點續(xù)傳校驗）
            UploadedBytes INTEGER NOT NULL,   -- 已上傳字節(jié)數(shù)（初始為0）
            TempFilePath TEXT NOT NULL,       -- 臨時文件路徑
            CreatedAt TEXT NOT NULL,          -- 創(chuàng)建時間（UTC格式字符串）
            CompletedAt TEXT                  -- 完成時間（可為空）
        )";
    command.ExecuteNonQuery();
}

/// <summary>
/// 創(chuàng)建一個新的上傳會話，并插入數(shù)據(jù)庫中。
/// </summary>
/// <param name="fileName">上傳文件的原始名稱</param>
/// <param name="fileSize">文件總大小</param>
/// <param name="fileHash">文件的哈希值，用于校驗完整性</param>
/// <returns>生成的會話ID</returns>
public string CreateSession(string fileName, long fileSize, string fileHash)
{
    var sessionId = Guid.NewGuid().ToString(); // 生成唯一會話ID
    var tempFilePath = Path.Combine(_tempStoragePath, $"temp_{sessionId}_{Path.GetFileName(fileName)}");

    using var connection = new SqliteConnection(_connectionString);
    connection.Open();

    var command = connection.CreateCommand();
    command.CommandText = @"
        INSERT INTO UploadSessions 
        (SessionId, FileName, FileSize, FileHash, UploadedBytes, TempFilePath, CreatedAt)
        VALUES 
        (@SessionId, @FileName, @FileSize, @FileHash, 0, @TempFilePath, @CreatedAt)";

    command.Parameters.AddWithValue("@SessionId", sessionId);
    command.Parameters.AddWithValue("@FileName", fileName);
    command.Parameters.AddWithValue("@FileSize", fileSize);
    command.Parameters.AddWithValue("@FileHash", fileHash);
    command.Parameters.AddWithValue("@TempFilePath", tempFilePath);
    command.Parameters.AddWithValue("@CreatedAt", DateTime.UtcNow.ToString("o")); // ISO8601 格式時間

    command.ExecuteNonQuery();

    return sessionId;
}

/// <summary>
/// 根據(jù)會話ID獲取上傳會話的信息。
/// </summary>
/// <param name="sessionId">會話ID</param>
/// <returns>UploadSession 對象，若未找到則返回 null</returns>
public UploadSession GetSession(string sessionId)
{
    using var connection = new SqliteConnection(_connectionString);
    connection.Open();

    var command = connection.CreateCommand();
    command.CommandText = "SELECT * FROM UploadSessions WHERE SessionId = @SessionId";
    command.Parameters.AddWithValue("@SessionId", sessionId);

    using var reader = command.ExecuteReader();
    if (reader.Read())
    {
        return new UploadSession
        {
            SessionId = reader.GetString(0),
            FileName = reader.GetString(1),
            FileSize = reader.GetInt64(2),
            FileHash = reader.GetString(3),
            UploadedBytes = reader.GetInt64(4),
            TempFilePath = reader.GetString(5),
            CreatedAt = DateTime.Parse(reader.GetString(6)),
            CompletedAt = reader.IsDBNull(7) ? null : DateTime.Parse(reader.GetString(7))
        };
    }

    return null;
}

/// <summary>
/// 根據(jù)文件名和哈希查找最近的一次上傳會話。
/// 主要用于斷點續(xù)傳時查找已有會話。
/// </summary>
/// <param name="fileName">文件名</param>
/// <param name="fileHash">文件哈希值</param>
/// <returns>最近一次的 UploadSession 對象，若未找到則返回 null</returns>
public UploadSession FindSession(string fileName, string fileHash)
{
    using var connection = new SqliteConnection(_connectionString);
    connection.Open();

    var command = connection.CreateCommand();
    command.CommandText = @"
        SELECT * FROM UploadSessions 
        WHERE FileName = @FileName AND FileHash = @FileHash
        ORDER BY CreatedAt DESC
        LIMIT 1";

    command.Parameters.AddWithValue("@FileName", fileName);
    command.Parameters.AddWithValue("@FileHash", fileHash);

    using var reader = command.ExecuteReader();
    if (reader.Read())
    {
        return new UploadSession
        {
            SessionId = reader.GetString(0),
            FileName = reader.GetString(1),
            FileSize = reader.GetInt64(2),
            FileHash = reader.GetString(3),
            UploadedBytes = reader.GetInt64(4),
            TempFilePath = reader.GetString(5),
            CreatedAt = DateTime.Parse(reader.GetString(6)),
            CompletedAt = reader.IsDBNull(7) ? null : DateTime.Parse(reader.GetString(7))
        };
    }

    return null;
}

/// <summary>
/// 更新指定會話的已上傳字節(jié)數(shù)。
/// </summary>
/// <param name="sessionId">會話ID</param>
/// <param name="uploadedBytes">當前已上傳字節(jié)數(shù)</param>
public void UpdateSessionProgress(string sessionId, long uploadedBytes)
{
    using var connection = new SqliteConnection(_connectionString);
    connection.Open();

    var command = connection.CreateCommand();
    command.CommandText = @"
        UPDATE UploadSessions 
        SET UploadedBytes = @UploadedBytes 
        WHERE SessionId = @SessionId";

    command.Parameters.AddWithValue("@SessionId", sessionId);
    command.Parameters.AddWithValue("@UploadedBytes", uploadedBytes);

    command.ExecuteNonQuery();
}

/// <summary>
/// 獲取指定會話的已上傳字節(jié)數(shù)。
/// </summary>
/// <param name="sessionId">會話ID</param>
/// <returns>已上傳字節(jié)數(shù)</returns>
public long GetUploadedBytes(string sessionId)
{
    using var connection = new SqliteConnection(_connectionString);
    connection.Open();

    var command = connection.CreateCommand();
    command.CommandText = "SELECT UploadedBytes FROM UploadSessions WHERE SessionId = @SessionId";
    command.Parameters.AddWithValue("@SessionId", sessionId);

    var result = command.ExecuteScalar();
    return result != null ? Convert.ToInt64(result) : 0;
}

/// <summary>
/// 將指定會話標記為已完成。
/// </summary>
/// <param name="sessionId">會話ID</param>
public void CompleteSession(string sessionId)
{
    using var connection = new SqliteConnection(_connectionString);
    connection.Open();

    var command = connection.CreateCommand();
    command.CommandText = @"
        UPDATE UploadSessions 
        SET CompletedAt = @CompletedAt 
        WHERE SessionId = @SessionId";

    command.Parameters.AddWithValue("@SessionId", sessionId);
    command.Parameters.AddWithValue("@CompletedAt", DateTime.UtcNow.ToString("o"));

    command.ExecuteNonQuery();
}

/// <summary>
/// 終止指定會話并刪除臨時文件及數(shù)據(jù)庫記錄。
/// </summary>
/// <param name="sessionId">會話ID</param>
public void AbortSession(string sessionId)
{
    var session = GetSession(sessionId);
    if (session != null)
    {
        try
        {
            if (File.Exists(session.TempFilePath))
            {
                File.Delete(session.TempFilePath); // 刪除臨時文件
            }
        }
        catch
        {
            // 可選：記錄日志或處理異常
        }

        using var connection = new SqliteConnection(_connectionString);
        connection.Open();

        var command = connection.CreateCommand();
        command.CommandText = "DELETE FROM UploadSessions WHERE SessionId = @SessionId";
        command.Parameters.AddWithValue("@SessionId", sessionId);
        command.ExecuteNonQuery();
    }
}

/// <summary>
/// 清理過期的上傳會話（未完成且超過指定時間）。
/// 同時刪除對應(yīng)的臨時文件和數(shù)據(jù)庫記錄。
/// </summary>
/// <param name="expirationTime">會話的過期時間跨度</param>
public void CleanupExpiredSessions(TimeSpan expirationTime)
{
    var cutoff = DateTime.UtcNow - expirationTime;

    using var connection = new SqliteConnection(_connectionString);
    connection.Open();

    // 首先查詢所有過期會話
    var selectCommand = connection.CreateCommand();
    selectCommand.CommandText = @"
        SELECT SessionId, TempFilePath FROM UploadSessions 
        WHERE CreatedAt < @Cutoff AND (CompletedAt IS NULL OR CompletedAt < @Cutoff)";
    selectCommand.Parameters.AddWithValue("@Cutoff", cutoff.ToString("o"));

    var sessionsToDelete = new List<(string SessionId, string TempFilePath)>();

    using (var reader = selectCommand.ExecuteReader())
    {
        while (reader.Read())
        {
            sessionsToDelete.Add((reader.GetString(0), reader.GetString(1)));
        }
    }

    // 然后依次刪除臨時文件和數(shù)據(jù)庫記錄
    foreach (var (sessionId, tempFilePath) in sessionsToDelete)
    {
        try
        {
            if (File.Exists(tempFilePath))
            {
                File.Delete(tempFilePath);
            }
        }
        catch
        {
            // 可選：記錄日志或處理異常
        }

        var deleteCommand = connection.CreateCommand();
        deleteCommand.CommandText = "DELETE FROM UploadSessions WHERE SessionId = @SessionId";
        deleteCommand.Parameters.AddWithValue("@SessionId", sessionId);
        deleteCommand.ExecuteNonQuery();
    }
}

項目效果

到此這篇關(guān)于.NET8 gRPC實現(xiàn)高效100G大文件斷點續(xù)傳工具 的文章就介紹到這了,更多相關(guān).NET大文件斷點續(xù)傳內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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