iOS实现视频边播放边缓存的解决方案
作者:90后晨仔
这篇文章主要介绍了文章介绍了如何使用AVPlayer、AVAssetResourceLoaderDelegate、URLSession和本地缓存技术实现iOS视频边播放边缓存功能,需要的朋友可以参考下
一、技术实现思路
1. 核心组件
AVPlayer
:iOS 原生视频播放器,支持网络视频流播放。AVAssetResourceLoaderDelegate
:自定义资源加载器,拦截播放器的请求,动态提供缓存数据。URLSession
:用于网络请求,下载视频数据。OutputStream
/InputStream
:读取和写入本地缓存文件。
2. 实现流程
- 初始化播放器:使用
AVPlayer
和AVURLAsset
加载视频 URL。 - 自定义资源加载器:通过
AVAssetResourceLoaderDelegate
拦截播放器的请求,动态提供缓存数据。 - 网络下载与缓存:使用
URLSession
下载视频数据,并通过OutputStream
写入本地文件。 - 分片缓存与断点续传:根据播放器的请求范围(
Range
),分块下载和缓存视频数据。 - 播放器与缓存协同:播放器实时读取缓存文件,同时网络下载继续进行。
二、核心代码实现
1. 初始化播放器与缓存
import AVFoundation class VideoPlayerManager { private var player: AVPlayer? private var cacheURL: URL! private var outputStream: OutputStream? private var inputStream: InputStream? func startPlayback(url: URL) { // 创建缓存文件路径 cacheURL = FileManager.default.temporaryDirectory.appendingPathComponent("cachedVideo.mp4") // 初始化输出流(用于写入缓存) outputStream = OutputStream(toFileAtPath: cacheURL.path, append: true) outputStream?.open() // 初始化输入流(用于读取缓存) inputStream = InputStream(url: cacheURL)! inputStream?.open() // 创建 AVPlayer 并绑定播放源 let asset = AVURLAsset(url: url) let playerItem = AVPlayerItem(asset: asset) player = AVPlayer(playerItem: playerItem) // 自定义资源加载器 let resourceLoaderDelegate = ResourceLoaderDelegate(outputStream: outputStream, inputStream: inputStream) asset.resourceLoader.setDelegate(resourceLoaderDelegate, queue: .main) // 开始播放 player?.play() // 启动下载任务 startDownloadTask(url: url) } private func startDownloadTask(url: URL) { var request = URLRequest(url: url) request.httpMethod = "GET" // 设置 Range 请求头(断点续传) if let fileData = try? Data(contentsOf: cacheURL), fileData.count > 0 { let range = "bytes=\(fileData.count)-" request.setValue(range, forHTTPHeaderField: "Range") } let task = URLSession.shared.dataTask(with: request) { [weak self] data, response, error in guard let self = self else { return } if let data = data { // 将下载的数据写入缓存文件 self.writeDataToFile(data: data) } } task.resume() } private func writeDataToFile(data: Data) { if let outputStream = outputStream { let buffer = [UInt8](data) outputStream.write(buffer, maxLength: buffer.count) outputStream.flush() } } }
2. 自定义资源加载器
class ResourceLoaderDelegate: NSObject, AVAssetResourceLoaderDelegate { private let outputStream: OutputStream? private let inputStream: InputStream? private var cachedData: Data = Data() init(outputStream: OutputStream?, inputStream: InputStream?) { self.outputStream = outputStream self.inputStream = inputStream } func resourceLoader(_ resourceLoader: AVAssetResourceLoader, shouldWaitForLoadingOfRequestedResource loadingRequest: AVAssetResourceLoadingRequest) -> Bool { // 实时读取缓存数据并返回给播放器 DispatchQueue.global().async { var buffer = [UInt8](repeating: 0, count: 1024) while self.inputStream?.hasBytesAvailable == true { let bytesRead = self.inputStream?.read(&buffer, maxLength: buffer.count) ?? 0 if bytesRead > 0 { let data = Data(bytes: buffer, count: bytesRead) loadingRequest.dataRequest.respond(with: data) } } } return true } func resourceLoader(_ resourceLoader: AVAssetResourceLoader, didCancel loadingRequest: AVAssetResourceLoadingRequest) { // 处理取消请求 loadingRequest.dataRequest.finishLoading() } }
三、关键点解析
1. 缓存管理
- 本地缓存:使用
OutputStream
将下载的视频数据写入本地文件(如沙盒目录),避免重复下载。 - 分片缓存:根据播放器的请求范围(
Range
),分块下载和缓存视频数据,确保播放流畅。
2. 断点续传
- Range 请求头:通过设置
Range: bytes=起始字节-
,实现断点续传,避免网络中断后重复下载。 - 缓存文件检查:在下载前检查本地缓存文件大小,动态调整
Range
请求头。
3. 播放器与缓存协同
- 实时读取缓存:通过
InputStream
从本地缓存文件中读取已下载的数据,实时传递给AVPlayer
。 - 动态更新缓存:在播放过程中,网络下载任务持续运行,确保缓存文件逐步完整。
四、优化建议
1. 错误处理与重试
- 网络错误重试:在网络中断时自动重试下载任务,避免播放中断。
- 缓存文件清理:定期清理过期缓存文件,避免占用过多磁盘空间。
2. 性能优化
- 异步线程处理:使用
DispatchQueue
异步处理数据读写,避免阻塞主线程。 - 内存管理:避免一次性加载大文件到内存,优先使用本地缓存。
五、使用 KTVHTTPCache 的简化方案
1. 接入缓存
import KTVHTTPCache class VideoCacheManager { func initCache() { do { try KTVHTTPCache.proxyStart() let maxLength: Int64 = 300 * 1024 * 1024 // 300MB KTVHTTPCache.cacheSetMaxCacheLength(maxLength) } catch { print("Proxy Start Failure: $error)") } } func playVideo(url: URL) { let proxyURLString = KTVHTTPCache.proxyURLString(withOriginalURLString: url.absoluteString) let proxyURL = URL(string: proxyURLString)! let player = AVPlayer(url: proxyURL) player.play() } }
2. 实现预加载
func preloadVideos(urls: [URL]) { let queue = OperationQueue() queue.maxConcurrentOperationCount = 3 for url in urls { queue.addOperation { let proxyURLString = KTVHTTPCache.proxyURLString(withOriginalURLString: url.absoluteString) let proxyURL = URL(string: proxyURLString)! let request = URLRequest(url: proxyURL) let task = URLSession.shared.dataTask(with: request) { _, _, _ in } task.resume() } } }
六、总结
通过结合 AVPlayer
、URLSession
、AVAssetResourceLoaderDelegate
和本地缓存技术,可以高效实现视频的边播放边缓存功能。该方案不仅提升了用户体验,还能有效减少网络流量消耗。对于复杂场景(如 HLS 流媒体、高并发下载),可进一步结合开源库(如 KTVHTTPCache
或 TBPlayer
)简化开发流程。
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