Python实现并发文件seek定位与write写入的问题咨询

我正在做一个并发文件下载器，思路是分块下载文件后再合并。现在想优化这个逻辑：先创建一个和目标文件完整大小一致的预分配文件，然后让每个线程定位到对应的起始偏移量后写入对应的数据。

我搜了各种方法尝试，但都没达到预期效果，下面是我写的简化测试代码：

from random import shuffle
from threading import Lock, Thread

lock = Lock()

def writer(i):
    with lock:
        with open("2.txt", "wb") as f:
            f.seek(i)
            f.write(f"{i}".encode("utf-8"))
            f.flush()

def test():
    # 预创建文件
    with open("2.txt", "wb") as f:
        f.seek(7)
        f.write(b"\0")
        f.flush()

    # 随机顺序启动线程，模拟并发下载的场景
    threads = [Thread(target = writer, args = (i, )) for i in range(8)]
    shuffle(threads)
    [t.start() for t in threads]
    [t.join() for t in threads]
    # 读取结果
    with open("2.txt", "rb") as f:
        print(f.read())

if __name__ == "__main__":
    for _ in range(5):
        test()

我在writer函数里用wb模式打开文件，运行后得到的结果如下：

[pairman@pairface bw]$ python test.py 
b'\x00\x00\x00\x00\x005'
b'\x00\x00\x00\x00\x005'
b'\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x007'
b'\x00\x002'
b'\x001'

可以看到，wb模式会覆盖已有的文件，完全不符合我的需求。

如果把wb改成ab模式，seek就完全不起作用了，线程只是在随机追加内容，结果变成这样：

[pairman@pairface bw]$ python test.py 
b'\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x0062045173'
b'\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x0073502146'
b'\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x0005432716'
b'\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x0024036751'
b'\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x0052046317'

所以想请教一下，有没有办法在并发场景下，实现正确打开文件、定位到指定偏移量后写入对应位置的操作呢？

备注：内容来源于stack exchange，提问作者Pairman