老板怒吼：今晚整一个B站弹幕交互功能

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图片来自 包图网

今天笔者就抽空做了一个实时视频弹幕交互的小功能，不得不说这样的形式为看视频看直播，讲义 PPT，抽奖等形式增加了许多乐趣。

技术选型

①Netty

官方对于 Netty 的描述：

https://netty.io/ 

主要关键词描述：Netty 是异步事件驱动网络框架，可做各种协议服务端，并且支持了 FTP，SMTP，HTTP 等很多协议，并且性能，稳定性，灵活性都很棒。

可以看到 Netty 整体架构上分了三个部分：

• 以零拷贝，一致性接口，扩展事件模型的底层核心。
• Socket，Datagram，Pipe，Http Tunnel 作为传输媒介。
• 传输支持的各种协议，HTTP&WebSocket，SSL，大文件，zlib/gzip 压缩，文本，二进制，Google Protobuf 等各种各种的传输形式。

②WebSocket

WebSocket 是一种在单个 TCP 连接上进行全双工通信的协议。WebSocket 通信协议于 2011 年被 IETF 定为标准 RFC 6455，并由 RFC7936 补充规范。

WebSocket API 也被 W3C 定为标准。WebSocket 使得客户端和服务器之间的数据交换变得更加简单，允许服务端主动向客户端推送数据。

在 WebSocket API 中，浏览器和服务器只需要完成一次握手，两者之间就直接可以创建持久性的连接，并进行双向数据传输。

为什么做这样的技术选型：

• 由上述可知，实时直播交互作为互动式是一个双向数据传输过程。所以使用 WebSocket。
• Netty 本身支持了 WebSocket 协议的实现，让实现更加简单方便。

实现思路

①服务架构

整体架构是所有客户端都和我的服务端开启一个双向通道的架构。

②传输流程

如下图：

实现效果

先看看效果吧，是不是 perfect，接下来就来看具体代码是怎么实现的吧。

视频直播弹幕示例

代码实现

①项目结构

一个 maven 项目，将代码放一个包下就行。

②Java 服务端

Java 服务端代码，总共三个类，Server，Initailizer 和 Handler。

先做一个 netty nio 的服务端：一个 nio 的服务，开启一个 tcp 端口。

import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap; 
import io.netty.channel.ChannelFuture; 
import io.netty.channel.EventLoopGroup; 
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup; 
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel; 
 
/** 
 * Copyright(c)lbhbinhao@163.com 
 * @author liubinhao 
 * @date 2021/1/14 
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 */ 
public enum BulletChatServer { 
    /** 
     * Server instance 
     */ 
    SERVER; 
 
    private BulletChatServer(){ 
        EventLoopGroup mainGroup = new NioEventLoopGroup(); 
        EventLoopGroup subGroup  = new NioEventLoopGroup(); 
        ServerBootstrap server = new ServerBootstrap(); 
        server.group(mainGroup,subGroup) 
                .channel(NioServerSocketChannel.class) 
                .childHandler(new BulletChatInitializer()); 
        ChannelFuture future = server.bind(9123); 
    } 
 
    public static void main(String[] args) { 
 
    } 
 
} 

服务端的具体处理逻辑：

import io.netty.channel.ChannelInitializer; 
import io.netty.channel.ChannelPipeline; 
import io.netty.channel.socket.SocketChannel; 
import io.netty.handler.codec.http.HttpObjectAggregator; 
import io.netty.handler.codec.http.HttpServerCodec; 
import io.netty.handler.codec.http.websocketx.WebSocketServerProtocolHandler; 
import io.netty.handler.stream.ChunkedWriteHandler; 
import io.netty.handler.timeout.IdleStateHandler; 
 
/** 
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 */ 
 
public class BulletChatInitializer extends ChannelInitializer<SocketChannel> { 
    @Override 
    protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception { 
        ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline(); 
        pipeline.addLast(new HttpServerCodec()); 
        pipeline.addLast(new ChunkedWriteHandler()); 
        pipeline.addLast(new HttpObjectAggregator(1024*64)); 
        pipeline.addLast(new IdleStateHandler(8, 10, 12)); 
        pipeline.addLast(new WebSocketServerProtocolHandler("/lbh")); 
        pipeline.addLast(new BulletChatHandler()); 
    } 
} 

后台处理逻辑，接受到消息，写出到所有的客户端：

import io.netty.channel.Channel; 
import io.netty.channel.ChannelHandler; 
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext; 
import io.netty.channel.SimpleChannelInboundHandler; 
import io.netty.channel.group.ChannelGroup; 
import io.netty.channel.group.DefaultChannelGroup; 
import io.netty.handler.codec.http.websocketx.TextWebSocketFrame; 
import io.netty.util.concurrent.EventExecutorGroup; 
import io.netty.util.concurrent.GlobalEventExecutor; 
 
/** 
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 * |_________________________|/b    |_____|/           |_____|/ 
 */ 
 
public class BulletChatHandler  extends SimpleChannelInboundHandler<TextWebSocketFrame> { 
    // 用于记录和管理所有客户端的channel 
    public static ChannelGroup channels = 
            new DefaultChannelGroup(GlobalEventExecutor.INSTANCE); 
    @Override 
    protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, TextWebSocketFrame msg) throws Exception { 
        // 获取客户端传输过来的消息 
        String content = msg.text(); 
        System.err.println("收到消息："+ content); 
        channels.writeAndFlush(new TextWebSocketFrame(content)); 
        System.err.println("写出消息完成："+content); 
    } 
 
    @Override 
    public void handlerAdded(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception { 
        channels.add(ctx.channel()); 
    } 
 
    @Override 
    public void handlerRemoved(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception { 
 
        String channelId = ctx.channel().id().asShortText(); 
        System.out.println("客户端被移除，channelId为：" + channelId); 
        channels.remove(ctx.channel()); 
    } 
 
    @Override 
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception { 
        cause.printStackTrace(); 
        // 发生异常之后关闭连接（关闭channel），随后从ChannelGroup中移除 
        ctx.channel().close(); 
        channels.remove(ctx.channel()); 
    } 
 
} 

③网页客户端实现

代码如下：

<!DOCTYPE html> 
<html lang="en"> 
<head> 
    <meta charset="utf-8"> 
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge"> 
    <title>Netty视频弹幕实现 Author:Binhao Liu</title> 
    <link rel="stylesheet" href=""> 
    <style type="text/css" media="screen"> 
        * { 
            margin: 0px; 
            padding: 0px 
        } 
 
        html, body { 
            height: 100% 
        } 
 
        body { 
            overflow: hidden; 
            background-color: #FFF; 
            text-align: center; 
        } 
 
        .flex-column { 
            display: flex; 
            flex-direction: column; 
            justify-content: space-between;, align-items: center; 
        } 
 
        .flex-row { 
            display: flex; 
            flex-direction: row; 
            justify-content: center; 
            align-items: center; 
        } 
 
        .wrap { 
            overflow: hidden; 
            width: 70%; 
            height: 600px; 
            margin: 100px auto; 
            padding: 20px; 
            background-color: transparent; 
            box-shadow: 0 0 9px #222; 
            border-radius: 20px; 
        } 
 
        .wrap .box { 
            position: relative; 
            width: 100%; 
            height: 90%; 
            background-color: #000000; 
            border-radius: 10px 
        } 
 
        .wrap .box span { 
            position: absolute; 
            top: 10px; 
            left: 20px; 
            display: block; 
            padding: 10px; 
            color: #336688 
        } 
 
        .wrap .send { 
            display: flex; 
            width: 100%; 
            height: 10%; 
            background-color: #000000; 
            border-radius: 8px 
        } 
 
        .wrap .send input { 
            width: 40%; 
            height: 60%; 
            border: 0; 
            outline: 0; 
            border-radius: 5px 0px 0px 5px; 
            box-shadow: 0px 0px 5px #d9d9d9; 
            text-indent: 1em 
        } 
 
        .wrap .send .send-btn { 
            width: 100px; 
            height: 60%; 
            background-color: #fe943b; 
            color: #FFF; 
            text-align: center; 
            border-radius: 0px 5px 5px 0px; 
            line-height: 30px; 
            cursor: pointer; 
        } 
 
        .wrap .send .send-btn:hover { 
            background-color: #4cacdc 
        } 
    </style> 
</head> 
<script> 
    var ws = new WebSocket("ws://localhost:9123/lbh"); 
 
    ws.onopen = function () { 
        // Web Socket 已连接上，使用 send() 方法发送数据 
        alert("数据发送中..."); 
    }; 
    ws.onmessage = function (e) { 
        console.log("接受到消息:"+e.data); 
        createEle(e.data); 
    }; 
    ws.onclose = function () { 
        // 关闭 websocket 
        alert("连接已关闭..."); 
    }; 
    function sendMsg(msg) { 
        ws.send(msg) 
    } 
 
 
</script> 
<body> 
<div class="wrap flex-column"> 
    <div class="box"> 
        <video src="shape.mp4" width="100%" height="100%" controls autoplay></video> 
    </div> 
    <div class="send flex-row"> 
 
        <input type="text" class="con" placeholder="弹幕发送[]~(^v^)~*"/> 
 
        <div class="send-btn" onclick="javascript:sendMsg(document.querySelector('.con').value)">发送</div> 
    </div> 
</div> 
<script src="https://apps.bdimg.com/libs/jquery/2.1.4/jquery.min.js" type="text/javascript"></script> 
<script> 
    //1.获取元素 
    var oBox = document.querySelector('.box');   //获取.box元素 
    var cW = oBox.offsetWidth;   //获取box的宽度 
    var cH = oBox.offsetHeight;   //获取box的高度 
    function createEle(txt) { 
        //动态生成span标签 
        var oMessage = document.createElement('span');   //创建标签 
        oMessage.innerHTML = txt;   //接收参数txt并且生成替换内容 
        oMessage.style.left = cW + 'px';  //初始化生成位置x 
        oBox.appendChild(oMessage);   //把标签塞到oBox里面 
        roll.call(oMessage, { 
            //call改变函数内部this的指向 
            timing: ['linear', 'ease-out'][~~(Math.random() * 2)], 
            color: '#' + (~~(Math.random() * (1 << 24))).toString(16), 
            top: random(0, cH), 
            fontSize: random(16, 32) 
        }); 
    } 
 
    function roll(opt) { 
        //弹幕滚动 
        //如果对象中不存在timing 初始化 
        opt.timing = opt.timing || 'linear'; 
        opt.color = opt.color || '#fff'; 
        opt.top = opt.top || 0; 
        opt.fontSize = opt.fontSize || 16; 
        this._left = parseInt(this.offsetLeft);   //获取当前left的值 
        this.style.color = opt.color;   //初始化颜色 
        this.style.top = opt.top + 'px'; 
        this.style.fontSize = opt.fontSize + 'px'; 
        this.timer = setInterval(function () { 
            if (this._left <= 100) { 
                clearInterval(this.timer);   //终止定时器 
                this.parentNode.removeChild(this); 
                return;   //终止函数 
            } 
            switch (opt.timing) { 
                case 'linear':   //如果匀速 
                    this._left += -2; 
                    break; 
                case 'ease-out':   // 
                    this._left += (0 - this._left) * .01; 
                    break; 
            } 
            this.style.left = this._left + 'px'; 
        }.bind(this), 1000 / 60); 
    } 
 
    function random(start, end) { 
        //随机数封装 
        return start + ~~(Math.random() * (end - start)); 
    } 
 
    var aLi = document.querySelectorAll('li');   //10 
 
    function forEach(ele, cb) { 
        for (var i = 0, len = aLi.length; i < len; i++) { 
            cb && cb(ele[i], i); 
        } 
    } 
 
    forEach(aLi, function (ele, i) { 
        ele.style.left = i * 100 + 'px'; 
    }); 
    //产生闭包 
    var obj = { 
        num: 1, 
        add: function () { 
            this.num++;   //obj.num = 2; 
            (function () { 
                console.log(this.num); 
            }) 
        } 
    }; 
    obj.add();//window 
 
</script> 
</body> 
</html> 

这样一个实时的视频弹幕功能就完成啦，是不是很简单，各位小伙伴快来试试吧。

小结

这个还是很简单，笔者写这个的时候一会儿就写完了。不过这也得益于笔者很久以前就写过 Netty 的服务，对于 HTTP，TCP 之类协议也比较熟悉。

只有前端会有些难度，问下度娘，也很快能做完，在此分享出来与诸君分享，有问题可找笔者交流。

作者：兴趣使然的程序猿

编辑：陶家龙

出处：http://adkx.net/w71wf