【Visual C#】基于《斗鱼弹幕服务器第三方接入协议v1.6.2》实现斗鱼弹幕服务器接入
最近在给某个主播开发斗鱼直播间辅助工具,为了程序的高效稳定,也搜索了大量的资料,经过大量什么百度,谷歌搜索。。。
虽然有很多Python的脚本及JS脚本实现了拉取斗鱼弹幕信息,但是这些年来的开发职业病告诉我,这满足不了对系统的控制欲望。。
后来,找啊。。。找啊。。。意外间发现这个文档。。。。废话不多说了,说正题吧。
斗鱼很人性化的提供了一个基于Socket TCP传输协议的标准文档,通过接口我们可以安全稳定高效的获取斗鱼直播间弹幕信息,实现多种多样化的辅助功能。
一、协议组成
众所周知,受TCP最大传输单(MTU)限制及连包机制影响,应用层协议需自己设计协议头,以保证不同消息的隔离性和消息完整性。
斗鱼后台协议头设计如下:
字节 | Byte0 | Byte 1 | Byte 2 | Byte 3 |
长度 | 消息长度 | |||
头部 | 消息长度 | |||
消息类型 | 加密字段 | 保留字段 | ||
数据部 | 数据部分(结尾必须为 '\0') |
斗鱼消息协议格式如上所示,其中字段说明如下:
消息长度:4字节小端整数,表示整条消息(包括自身)长度(字节数)。消息长度出现两遍,二者相同。
消息类型:2字节小端整数,表示消息类型。取值如下:
689 客户端发送给弹幕服务器的文本格式数据
690 弹幕服务器发送给客户端的文本格式数据。
加密字段:暂未使用,默认为0。
保留字段:暂未使用,默认为0。
数据部分:斗鱼独创序列化文本数据,结尾必须为 ‘\0’。详细序列化、反序列化算法见下节。(所有协议内容均为UTF-8编码)
二、序列化
为增强兼容性、可读性斗鱼后台通讯协议采用文本形式的明文数据。同时针对平台数据特点,斗鱼自创序列化、反序列化算法。即STT序列化。下面详细
介绍STT序列化和反序列化。STT序列化支持键值对类型、数组类型(意外发现有的报文还有JSON类型)。规定如下:
1、键key和值value直接采用 '@='分割
2、数组采用 '/' 分割
3、如果key或者value中含有字符 '/',则使用 '@S' 转义
4、如果key或者value中含有字符 '@',则使用 '@A' 转义
举例:
(1)多个键值对数据:key1@=value1/key2@=value2/key3@=value3/
(2)数组数组:value1/value2/value3/
不同消息有相同的协议头、序列化方式。
三、客户端消息格式(部分)
1、登录请求消息
该消息用于完成登陆授权,完整的数据部分应包含的字段如下:
type@=loginreq/roomid@=58839/
type:表示登陆请求消息,固定为loginreq
roomid:登陆房间的ID
2、客户端心跳消息
该消息用于维持与后台间的心跳,完整的数据部分应包含的字段如下:
type@=mrkl/
type:表示心跳消息,固定为mrkl
3、加入房间分组消息
该消息用于完成加入房间分组,完整的数据部分应包含的字段如下:
type@=joingroup/rid@=59872/gid@=-9999/
type:表示为加入房间分组消息,固定为joingroup
rid:所登录的房间号
gid:分组号,第三方平台建议选择-9999(即海量弹幕模式)
4、登出消息
type@=logout/
该消息用于完成登出后台服务,完整的数据部分应包含的字段如下:
type:表示为登出消息,固定为logout
三、实现斗鱼直播弹幕服务器API
现在网上可以轻松找到《斗鱼弹幕服务器第三方接入协议v1.6.2》接口文档,在文档中有提到两个重要的数据:
弹幕服务器地址:openbarrage.douyutv.com
弹幕服务器端口:8601
我们可以通过.NET Framework 提供的TcpClient类库来方便连接SOCKET弹幕服务器。为了实现服务的稳定性,我这里使用了异步SOCKET客户端完成连接。
1、弹幕服务器报文头:
- /// <summary>
- /// 弹幕报文头
- /// </summary>
- [StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack = 1, CharSet = CharSet.Ansi)]
- public struct BARRAGE_PACKAGE
- {
- /// <summary>
- /// 长度
- /// </summary>
- public int dwLen;
- /// <summary>
- /// 长度
- /// </summary>
- public int dwLen2;
- /// <summary>
- /// 发送方向
- /// </summary>
- public Int16 bType;
- /// <summary>
- /// 加密字段(保留)
- /// </summary>
- public byte encrypt;
- /// <summary>
- /// 备注字段(保留)
- /// </summary>
- public byte reserved;
- }
2、异步套接字格式
- // <summary>
- /// 套接字数据
- /// </summary>
- public class SOCKET_PACKAGE
- {
- /// <summary>
- /// Socket套接字主对象
- /// </summary>
- public Socket Socket = null;
- /// <summary>
- /// 缓冲区大小
- /// </summary>
- public const int BufferSize = 4; // 说明一下,这里由于有的包并不够1024缓冲区,经过大量测试,缓冲区设置为4最合适了
- /// <summary>
- /// 套接字缓冲区
- /// </summary>
- public byte[] SocketBuffer = new byte[BufferSize];
- /// <summary>
- /// 套接字流缓存
- /// </summary>
- public NetworkStream Stream = null;
- }
3、SOCKET帮助类
这个类封装了直接通过NetworkStream对象并格式化报文向斗鱼发送报文(仅仅为了提高开发效率)
- #region SOCKET帮助类
- /// <summary>
- /// SOCKET帮助类
- /// </summary>
- public static class SocketHelper
- {
- /// <summary>
- /// 发送斗鱼报文
- /// </summary>
- /// <param name="message"></param>
- /// <param name="ms"></param>
- /// <returns></returns>
- public static void LiveMessagePush(string message, NetworkStream ms)
- {
- #region 斗鱼报文
- BARRAGE_PACKAGE package = new BARRAGE_PACKAGE();
- package.bType = 689;
- byte[] buffer = Encoding.UTF8.GetBytes(message);
- package.dwLen = buffer.Length + 8;
- package.dwLen2 = package.dwLen;
- package.encrypt = 0x00;
- package.reserved = 0x00;
- #endregion
- #region 发送数据
- byte[] block = new byte[buffer.Length + 12];
- Array.Copy(StreamSerializationHelper.StructureToBytes(package), 0, block, 0, 12);
- Array.Copy(buffer, 0, block, 12, buffer.Length);
- ms.Write(block, 0, block.Length);
- ms.Flush();
- #endregion
- }
- }
- #endregion
这里可能会有人问到 StreamSerializationHelper这个类库从哪里来的,这个是自己写的一个实现对struct结构体序列化的方法。下面也提供一下,如果有更好的可自行更换:)
- /// <summary>
- /// 本基类提供和二进制结构体数据处理的相关函数,这里包含的所有方法都是与标准语言二进制结构体操作
- /// 相关函数
- /// </summary>
- /// <remarks>
- /// 本基类提供和二进制结构体数据处理的相关函数。这里采用静态方法的形式提供出各种数据对象进行互转
- /// 的方法
- /// <list type="bullet">
- /// <item>二进制文件到结构体的转换</item>
- /// <item>结构体文件转换为二进制数据</item>
- /// </list>
- /// </remarks>
- public static class StreamSerializationHelper
- {
- /// <summary>
- /// 将托管格式结构体转换为byte数组格式
- /// </summary>
- /// <param name="graph">源数据</param>
- /// <returns></returns>
- public static byte[] StructureToBytes(object graph)
- {
- // 获取数据结构体大小(非托管)
- int dwStructureSize = Marshal.SizeOf(graph);
- // 从进程的非托管内存中分配内存
- IntPtr iter = Marshal.AllocHGlobal(dwStructureSize);
- // 将数据从托管对象封装送往非托管内存块
- Marshal.StructureToPtr(graph, iter, true);
- // 分配指定大小数组块
- byte[] mBytes = new byte[dwStructureSize];
- // 将数据从非托管内存复制到托管数组中
- Marshal.Copy(iter, mBytes, 0, dwStructureSize);
- Marshal.FreeHGlobal(iter);
- return mBytes;
- }
- /// <summary>
- /// 将非托管数组转换至托管结构体
- /// </summary>
- /// <typeparam name="T">数据类型</typeparam>
- /// <param name="graph">非托管数组</param>
- /// <returns></returns>
- public static T BytesToStructure<T>(byte[] graph)
- {
- // 获取数据结构体大小(托管)
- int dwStructureSize = Marshal.SizeOf(typeof(T));
- // 从进程的非托管内存中分配内存
- IntPtr iter = Marshal.AllocHGlobal(dwStructureSize);
- // 将数据从托管内存数组复制到非托管内存指针
- Marshal.Copy(graph, 0, iter, dwStructureSize);
- // 将数据从非托管内存块送到新分配并指定类型的托管对象并返回
- T obj = (T)Marshal.PtrToStructure(iter, typeof(T));
- Marshal.FreeHGlobal(iter);
- return obj;
- }
- /// <summary>
- /// 通过序列化复制对象
- /// </summary>
- /// <param name="graph"></param>
- /// <returns></returns>
- public static object CloneObject(object graph)
- {
- ExceptionHelper.FalseThrow<ArgumentNullException>(graph != null, "graph");
- using (MemoryStream memoryStream = new MemoryStream(1024))
- {
- BinaryFormatter formatter = new BinaryFormatter();
- formatter.Serialize(memoryStream, graph);
- memoryStream.Position = 0;
- return formatter.Deserialize(memoryStream);
- }
- }
- }
4、实现登陆弹幕服务器代码如下:
- #region 私有变量
- int dwMrkl = Environment.TickCount; // 记录执行的时间,因为斗鱼规定每45秒要向斗鱼发送一次心跳消息(否则踢下线)
- #endregion
- #region 连接弹幕
- TcpClient tcpClient = new TcpClient();
- tcpClient.Connect("openbarrage.douyutv.com",8601);
- #endregion
- #region 网络数据
- using (NetworkStream ms = tcpClient.GetStream())
- {
- #region 登陆请求
- SocketHelper.LiveMessagePush(string.Format("type@=loginreq/roomid@={0}/\0", 99999), ms);
- #endregion
- #region 接收数据
- while (environment_semaphore && tcpClient.Connected)
- {
- #region 发送心跳
- if (!ms.DataAvailable && tcpClient.Connected)
- {
- // 不管是否有数据,只要SOCKET连接那么就进行心跳判断
- if (Environment.TickCount - dwMrkl >= 45000)
- {
- dwMrkl = Environment.TickCount; // 重新计算心跳消息时间
- SocketHelper.LiveMessagePush("type@=mrkl/\0", ms);
- }
- Thread.Sleep(5);
- continue;
- }
- #endregion
- #region 发送心跳
- if (Environment.TickCount - dwMrkl >= 45000)
- {
- dwMrkl = Environment.TickCount;
- SocketHelper.LiveMessagePush("type@=mrkl/\0", ms);
- }
- #region 数据处理
- byte[] buffer = new byte[SOCKET_PACKAGE.BufferSize];
- ms.Read(buffer, 0, buffer.Length);
- int dwLen = BitConverter.ToInt32(buffer, 0);
- int unReadOfBytes = dwLen;
- #endregion
- #region 报文处理
- using (MemoryStream s = new MemoryStream())
- {
- #region 粘包处理
- // 大家都知道TCP有粘包数据,因为不是优雅的一问一答式,所以要自行处理,这是我想到的最简单处理粘包的办法咯
- do
- {
- buffer = new byte[unReadOfBytes >= 1024 ? 1024 : unReadOfBytes];
- int dwBytesOfRead = ms.Read(buffer, 0, buffer.Length);
- s.Write(buffer, 0, dwBytesOfRead);
- unReadOfBytes -= dwBytesOfRead;
- } while (unReadOfBytes > 0);
- s.Position = 0;
- #endregion
- #region 报文处理
- if (true)
- {
- string content = Encoding.UTF8.GetString(s.ToArray(), 8, dwLen - 8);
- foreach (string target in Regex.Split(content, "/", RegexOptions.IgnoreCase))
- {
- if (!string.IsNullOrWhiteSpace(target))
- {
- string[] items = Regex.Split(target, "@=", RegexOptions.IgnoreCase);
- if (string.Compare("type", items[0], true) == 0 && string.Compare("loginres", items[1], true) == 0)
- {
// 当我们收到loginres消息后再发送加入房间分组消息- SocketHelper.LiveMessagePush(string.Format("type@=joingroup/rid@={0}/gif@=-9999/\0", 99999), ms);
- }
- if (string.Compare("type", items[0], true) == 0 && string.Compare("loginres", items[1], true) != 0)
- {
- string message_type = items[1].Replace("@S", "/").Replace("@A", "@");
- if (!string.IsNullOrWhiteSpace(message_type) && string.Compare("mrkl", message_type, true) != 0)
- {
- // 这里拿到的content数据就是不含心跳报文的数据,具体要怎么处理看你自己需求了
- // TO DO :
- }
- }
- }
- }
- }
- #endregion
- }
- #endregion
- }
- #endregion
- }
- #endregion
好了,上面就是基本全部代码了,具体的自行研究吧,有空的话提供大家一些报文的详情数据。
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