Android 边播边缓存的实现(MP4 未加密m3u8)

实现思路

红色框的 ProxyServer就是需要实现的一个代理服务器。 当客户端拿到一个视频的url（mp4或者m3u8）时，通过proxyServer转化为一个代理的url，然后请求代理服务器；代理服务器接收到客户端的请求后，先查看本地是否存在缓存，如果不存在则向真实服务器发送请求，拿到结果后再存到本地。

实现重点

缓存是一个代理服务器的主要部分，所以这部分是一个重点。本设计的缓存是一个分片的LRU缓存。分片的好处是灵活方便做LRU。当真实服务器返回一个大文件时，我们在进行切割后缓存在本地，并返回给客户端，不用等待所有数据返回后再返回给客户端。

使用方式

在app初始化的时候 创建代理服务器

public class APP extends Application {
  private static VideoCacheServer videoCacheServer;

  @Override
  public void onCreate() {
    super.onCreate();

    if (videoCacheServer == null) {
      // 缓存路径
      String cachePath = getCacheDir().getAbsolutePath();
      // 缓存大小 1024 * 1024 * 500
      videoCacheServer = new VideoCacheServer(cachePath, 1024 * 1024 * 500);
    }
  }

  public static VideoCacheServer getVideoProxyServer() {
    return videoCacheServer;
  }

}

代理服务建立好了 ，使用的时候只需要将真实url转换为代理url就好了

String proxyUrl = APP.getVideoProxyServer().getLocalProxyUrl("https://sina.com-h-sina.com/20181024/21342_8f737b71/1000k/hls/index.m3u8");
 videoView.setVideoPath(proxyUrl);

转换的规则即讲https的请求转换为http的请求 ，并且替换域名为代理服务器的地址，将真实服务器的地址作为参数添加到代理url的后面。
例如 sina.com-h-sina.com/20181024/21… 地址转换后变成了 https://127.0.0.1:3260/20181024/21342_8f737b71/1000k/hls/index.m3u8?RealHostParam=sina.com-h-sina.com  3260是VideoCacheServer监听的端口

实现细节

代理服务器的建立

public class VideoCacheServer{

 private ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(20);
 
 public int start() {
    if (isRunning) {
      return curPort;
    }
    curPort = new Random().nextInt(65535);
    try {
      final ServerSocket server = new ServerSocket(curPort);
      isRunning = true;
      singleService.submit(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
          while (isRunning) {
            try {
              Socket connection = server.accept();
              connection.setKeepAlive(true);
              pool.submit(new ProxyHandler(connection));
            } catch (IOException ex) {
              if (Constant.enableLog) {
                logger.log(Level.WARNING, "Exception accepting connection", ex);
              }
            } catch (Exception ex) {
              if (Constant.enableLog) {
                logger.log(Level.SEVERE, "Unexpected error", ex);
              }
            }
          }
        }
      });
      return curPort;
    } catch (IOException e) {
      e.printStackTrace();
      return start();
    }
  }
}

通过socket实现端口的监听，当请求到来时，使用ProxyHandler来处理。

 public class ProxyHandler implements Runnable {

    private Socket realClientSocket;

    ProxyHandler(Socket realClientSocket) {
      this.realClientSocket = realClientSocket;
    }

    @Override
    public void run() {
      try {
        BufferedOutputStream outputStream = new BufferedOutputStream(realClientSocket.getOutputStream());
        BufferedInputStream inputStream = new BufferedInputStream(realClientSocket.getInputStream());
        HttpRequest realRequest = HttpRequest.parse(inputStream);
        HttpResponse response = getResponseWithInterceptorChain(realRequest);
        writeResponseAndClose(response, outputStream);

      } catch (Exception e) {
        if (Constant.enableLog) {
          logger.log(Level.SEVERE, "error proxy ", e);
        }
      } finally {
        CloseUtil.close(realClientSocket);
      }
    }

    private HttpResponse getResponseWithInterceptorChain(HttpRequest realRequest) {
      List<Interceptor> interceptors = new ArrayList<>();
      interceptors.add(new VideoTypeInterceptor());
      interceptors.add(new HostFilterInterceptor(curPort));
      interceptors.add(new CacheInterceptor(diskCache));
      interceptors.add(new ConnectInterceptor());
      InterceptorChain interceptorChain = new InterceptorChain(interceptors, realRequest, 0);
      return interceptorChain.proceed(realRequest);
    }
}

ProxyHandler中使用拦截器的模式，将请求分部处理

VideoTypeInterceptor 将代理的url 还原为真实的url
CacheInterceptor 用于缓存
ConnectInterceptor 建立代理服务器与真实服务器的连接
VideoTypeInterceptor 主要是针对m3u8类型，因为m3u8会先返回一个m3u8的文件，文件里面记录了每个ts的地址，VideoTypeInterceptor就是将返回的文件中的ts地址转换为代理服务器的地址

项目地址 https://github.com/ZhangHao555/VideoCacheServerDemo