.NET斗鱼直播弹幕客户端（上）

前言

现在直播平台由于 弹幕 的存在，主播与观众可以更轻松地进行互动，非常受年轻群众的欢迎。斗鱼TV就是一款非常流行的直播平台，弹幕更是非常火爆。看到有不少主播接入 弹幕语音播报器 、 弹幕点歌 等模块，这都需要首先连接斗鱼弹幕。

经常看到其它编程语言的开发者，分享了他们斗鱼弹幕客户端的代码。 .NET 当然也能做，还能做得更好（只是不知为何很少见人分享:joy:）。

本文将包含以下内容：

1. 我将使用斗鱼TV官方公开的弹幕PDF文档，使用  Socket /  TcpClient 连续斗鱼弹幕；

2. 分析如何利用  .NET 强大的  ValueTask 特性，在保持代码简洁的同时，轻松享受高性能异步代码的快乐；

3. 然后将使用  ReactiveExtensions （  RX ），演示如何将一系列复杂的弹幕接入操作，就像写  HelloWorld 一般容易；

4. 用我自制的“准游戏引擎”  FlysEngine ，只需少量代码，即可将斗鱼TV的弹幕显示左右飞过的效果；

本文内容可能比较多，因此分上、下两篇阐述，上篇将具体聊聊第1、2点，第3、4点将在下篇进行，整篇完成后，最终效果如下：

斗鱼直播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.pdf （网上搜索该关键字即可找到）。文档提到，第三方接入弹幕服务的服务器为 openbarrage.douyutv.com:8601 ，我们可以使用 TcpClient 来方便连接：

该文档中提到所有数据包格式如下：

注意前两个4字节的消息长度是完全一样的，可以使用 Debug.Assert 进行断言。

其中所有数字都为小端整数，刚好 .NET 的 BinaryWriter 类默认都以小端整数进行转换。可以利用起来。

因此，读取一个消息包的完整代码如下：

其中 bytes 既是数据部分，根据 pdf 文档中的规定，该部分为 UTF-8 编码，在 C# 中使用 Encoding.UTF8.GetString() 即可获取其字符串，该字符串长这样子：

该格式不是 JSON / XML 等，但仔细分析又确实有逻辑，有层次感，根据文档，该格式为所谓的 STT 序列化，该格式包含键值对、数组等多种格式。虽然不懂为什么不用 JSON 。还好协议简单，我可以通过寥寥几行代码，即可转换为 Json.NET 的 JToken 格式：

这样一来，即可将 STT 格式转换为 JSON 格式，因此只需像 JSON 格式取出 nn 字段和 txt 字段即可，还有一个 col 字段，可以用来确定弹幕颜色，我可以将其转换为 RGB 的 int32 值：

该代码使用了 C# 8.0 的 switchexpression 功能，可以一个表达式转成整个颜色转换，比 if/else 和 switch/case 语句都精简不少，可谓一气呵成。

支持异步/ ValueTask /  Memory<T> 优化

C# 5.0 提供了强大的异步 API —— async/await ，通过异步API，以前难以用编程实现的操作现在可以像写串行代码一样轻松完成，还能轻松加入取消任务操作。

然后 C# 7.0 发布了 ValueTask ， ValueTask 是值类型，因此在频繁调用异步操作（如使用 Stream 读取字节）时，不会因为创建过多的 Task 而分配没必要的内存。这里，我确实是使用 TCP 连接流读取字节，是使用 ValueTask 的最佳时机。

这里我们将尝试将代码切换为 ValueTask 版本。

首先第一个问题是 BinaryReader 类，该类提供了便利的字节操作方式，且能确保字节端为小端，但该类不提供异步 API ，因此需要作一些特殊处理：

如代码所示，我封装了 ReadInt16() 和 ReadInt32() 两个方法，

如图，我还使用了一个 while 语句，因为不像 BinaryReader ，如果一次无法读取所需的字节数（4个字节）， stream.ReadAsync() 并不会堵塞线程。然后需要将 int32Buffer 转换为 int 类型。

注意：此处我没有使用 BitConverter.ToInt32() ，也不能使用该方法，因为该方法不像 BinaryReader ，它在大端/小端的 CPU 上会有不同的行为。（其中在大端 CPU 上将有错误的行为）涉及二进制序列化需要传输的，不能使用 BitConverter 类。

同样的，写 TCP 流也需要有相应的变化：

总结

最终运行效果如下：

这一篇【DotNet骚操作】文章介绍了如何使用斗鱼tv开放弹幕 API ，下篇将会：

• 共享本文所使用的所有完整的源代码；

• 介绍如何使用  ReactiveExtensions （  RX ），演示这一系列操作用起来，就像写  HelloWorld 一样简单；

• 用我自制的“准游戏引擎”  FlysEngine ，只需少量代码，即可实现桌面弹幕的效果；

敬请期待！“刷一波666:rocket::rocket::rocket:”