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  • AVPlayer缓存实现

    没有任何工具能适用于所有的场景，在使用AVPlayer的过程中，我们会发现它有很多局限性，比如播放网络音乐时，往往不能控制其内部播放逻辑，比如我们会发现播放时seek会失败，数据加载完毕后不能获取到数据文件进行其他操作，因此我们需要寻找弥补其不足之处的方法，这里我们选择了AVAssetResourceLoader。

    AVAssetResourceLoader的作用：让我们自行掌握AVPlayer数据的加载，包括获取AVPlayer需要的数据的信息，以及可以决定传递多少数据给AVPlayer。

    AVAssetResourceLoader在AVPlayer中的位置如下：

    1644426-0bc9c532e86a476e.jpeg

    实现核心

    使用AVAssetResourceLoader需要实现AVAssetResourceLoaderDelegate的方法：

    - (BOOL)resourceLoader:(AVAssetResourceLoader *)resourceLoader
shouldWaitForLoadingOfRequestedResource:(AVAssetResourceLoadingRequest *)loadingRequest;

    要求加载资源的代理方法，这时我们需要保存loadingRequest并对其所指定的数据进行读取或下载操作，当数据读取或下载完成，我们可以对loadingRequest进行完成操作。

    - (void)resourceLoader:(AVAssetResourceLoader *)resourceLoader
didCancelLoadingRequest:(AVAssetResourceLoadingRequest *)loadingRequest;

    取消加载资源的代理方法，这时我们需要取消loadingRequest所指定的数据的读取或下载操作。

    实现策略

    通过AVAssetResourceLoader实现缓存的策略有多种，没有绝对的优与劣，只要符合我们的实际需求就可以了。

    下面我们以模仿企鹅音乐的来演示AVAssetResourceLoader实现缓存的过程为例子。

    先观察并猜测企鹅音乐的缓存策略（当然它不是用AVPlayer播放）：

    1、开始播放，同时开始下载完整的文件，当文件下载完成时，保存到缓存文件夹中；

    2、当seek时

    （1）如果seek到已下载到的部分，直接seek成功；（如下载进度60%，seek进度50%）

    （2）如果seek到未下载到的部分，则开始新的下载（如下载进度60%，seek进度70%）

    PS1：此时文件下载的范围是70%-100%

    PS2：之前已下载的部分就被删除了

    PS3：如果有别的seek操作则重复步骤2，如果此时再seek到进度40%，则会开始新的下载（范围40%-100%）

    3、当开始新的下载之后，由于文件不完整，下载完成之后不会保存到缓存文件夹中；

    4、下次再播放同一歌曲时，如果在缓存文件夹中存在，则直接播放缓存文件；

    实现流程

    流程示意图：

    1469503222982224.jpg

    1、通过自定义scheme来创建avplayer，并给AVURLAsset指定代理（SUPlayer对象）

    AVURLAsset * asset = [AVURLAsset URLAssetWithURL:[self.url customSchemeURL] options:nil];
[asset.resourceLoader setDelegate:self.resourceLoader queue:dispatch_get_main_queue()];
self.currentItem = [AVPlayerItem playerItemWithAsset:asset];
self.player = [AVPlayer playerWithPlayerItem:self.currentItem];

    2、代理实现AVAssetResourceLoader的代理方法（SUResourceLoader对象）

    - (BOOL)resourceLoader:(AVAssetResourceLoader *)resourceLoader shouldWaitForLoadingOfRequestedResource:(AVAssetResourceLoadingRequest *)loadingRequest {
    [self addLoadingRequest:loadingRequest];
    return YES;
}
- (void)resourceLoader:(AVAssetResourceLoader *)resourceLoader didCancelLoadingRequest:(AVAssetResourceLoadingRequest *)loadingRequest {
    [self removeLoadingRequest:loadingRequest];
}

    3、对loadingRequest的处理（addLoadingRequest方法）

    （1）将其加入到requestList中

    [self.requestList addObject:loadingRequest];

    （2）如果还没开始下载，则开始请求数据，否则静待数据的下载

    [self newTaskWithLoadingRequest:loadingRequest cache:YES];

    （3）如果是seek之后的loadingRequest，判断请求开始的位置，如果已经缓冲到，则直接读取数据

    if (loadingRequest.dataRequest.requestedOffset >= self.requestTask.requestOffset &&
    loadingRequest.dataRequest.requestedOffset <= self.requestTask.requestOffset + self.requestTask.cacheLength) {
    [self processRequestList];
}

    3.4如果还没缓冲到，则重新请求

    if (self.seekRequired) {
    [self newTaskWithLoadingRequest:loadingRequest cache:NO];
}

    4、数据请求的处理（newTaskWithLoadingRequest方法）

    （1）先判断是否已经有下载任务，如果有，则先取消该任务

    if (self.requestTask) {
    fileLength = self.requestTask.fileLength;
    self.requestTask.cancel = YES;
}

    （2）建立新的请求，设置代理

    self.requestTask = [[SURequestTask alloc]init];
self.requestTask.requestURL = loadingRequest.request.URL;
self.requestTask.requestOffset = loadingRequest.dataRequest.requestedOffset;
self.requestTask.cache = cache;
if (fileLength > 0) {
    self.requestTask.fileLength = fileLength;
}
self.requestTask.delegate = self;
[self.requestTask start];
self.seekRequired = NO;

    5、数据响应的处理（processRequestList方法）

    对requestList里面的loadingRequest填充响应数据，如果已完全响应，则将其从requestList中移除

    - (void)processRequestList {
NSMutableArray * finishRequestList = [NSMutableArray array];
    for (AVAssetResourceLoadingRequest * loadingRequest in self.requestList) {
    if ([self finishLoadingWithLoadingRequest:loadingRequest]) {
        [finishRequestList addObject:loadingRequest];
        }
    }
    [self.requestList removeObjectsInArray:finishRequestList];
}

    填充响应数据的过程如下：

    （1）填写 contentInformationRequest的信息，注意contentLength需要填写下载的文件的总长度，contentType需要转换

    CFStringRef contentType = UTTypeCreatePreferredIdentifierForTag(kUTTagClassMIMEType, (__bridge CFStringRef)(MimeType), NULL);
loadingRequest.contentInformationRequest.contentType = CFBridgingRelease(contentType);
loadingRequest.contentInformationRequest.byteRangeAccessSupported = YES;
loadingRequest.contentInformationRequest.contentLength = self.requestTask.fileLength;

    （2）计算可以响应的数据长度，注意数据读取的起始位置是当前avplayer当前播放的位置，结束位置是loadingRequest的结束位置或者目前文件下载到的位置

    NSUInteger cacheLength = self.requestTask.cacheLength;
NSUInteger requestedOffset = loadingRequest.dataRequest.requestedOffset;
if (loadingRequest.dataRequest.currentOffset != 0) {
    requestedOffset = loadingRequest.dataRequest.currentOffset;
}
NSUInteger canReadLength = cacheLength - (requestedOffset - self.requestTask.requestOffset);
NSUInteger respondLength = MIN(canReadLength, loadingRequest.dataRequest.requestedLength);

    （3）读取数据并填充到loadingRequest

    [loadingRequest.dataRequest respondWithData:[SUFileHandle readTempFileDataWithOffset:requestedOffset - self.requestTask.requestOffset length:respondLength]];

    （4） 如果完全响应了所需要的数据，则完成loadingRequest，注意判断的依据是 响应数据结束的位置 >= loadingRequest结束的位置

    NSUInteger nowendOffset = requestedOffset + canReadLength;
NSUInteger reqEndOffset = loadingRequest.dataRequest.requestedOffset + loadingRequest.dataRequest.requestedLength;
if (nowendOffset >= reqEndOffset) {
    [loadingRequest finishLoading];
    return YES;
}
return NO;

    6、处理requestList的时机

    当有新的loadingRequest或者文件下载进度更新时，都需要处理requestList

    7、新的请求任务实现的过程（SURequestTask对象）

    （1）初始化时，需要删除旧的临时文件，并创建新的空白临时文件

    - (instancetype)init {
if (self = [super init]) {
        [SUFileHandle createTempFile];
    }
    return self;
}

    （2）建立新的连接，如果是seek后的请求，则指定其请求内容的范围

    - (void)start {
    NSMutableURLRequest * request = [NSMutableURLRequest requestWithURL:[self.requestURL originalSchemeURL] cachePolicy:NSURLRequestReloadIgnoringCacheData timeoutInterval:RequestTimeout];
    if (self.requestOffset > 0) {
        [request addValue:[NSString stringWithFormat:@"bytes=%ld-%ld", self.requestOffset, self.fileLength - 1] forHTTPHeaderField:@"Range"];
    }
    self.session = [NSURLSession sessionWithConfiguration:[NSURLSessionConfiguration defaultSessionConfiguration] delegate:self delegateQueue:[NSOperationQueue mainQueue]];
    self.task = [self.session dataTaskWithRequest:request];
    [self.task resume];
}

    （3）当收到数据时，将数据写入临时文件，更新下载进度，同时通知代理处理requestList

    - (void)URLSession:(NSURLSession *)session dataTask:(NSURLSessionDataTask *)dataTask didReceiveData:(NSData *)data {
    if (self.cancel) return;
    [SUFileHandle writeTempFileData:data];
    self.cacheLength += data.length;
    if (self.delegate && [self.delegate respondsToSelector:@selector(requestTaskDidUpdateCache)]) {
        [self.delegate requestTaskDidUpdateCache];
    }
}

    （4）当下载完成时，如果满足缓存的条件，则将临时文件拷贝到缓存文件夹中

    if (self.cache) {
    [SUFileHandle cacheTempFileWithFileName:[NSString fileNameWithURL:self.requestURL]];
}
if (self.delegate && [self.delegate respondsToSelector:@selector(requestTaskDidFinishLoadingWithCache:)]) {
    [self.delegate requestTaskDidFinishLoadingWithCache:self.cache];
}

    示例Demo

    以上就是总体的实现流程，当然每个人的思路都不同，你可以在对其理解得足够深刻之后使用更高效更安全的方式去实现。

    本文的demo在我的github上可以下载：GitHub : SUCacheLoader

    本demo是以缓存豆瓣FM的歌曲（MP4格式）为例写的，如果你追求更完美的效果，可以从以下几方面入手：

    1、对缓存格式支持的处理：并不是所有文件格式都支持的哦，对于不支持的格式，你应该不使用缓存功能；

    2、对缓存过程中各种错误的处理：比如下载超时、连接失败、读取数据错误等等的处理；

    3、缓存文件的命名处理，如果缓存文件没有后缀（如.mp4），可能会导致播放失败；

    4、AVPlayer播放状态的处理，要做到完美的播放体验，在这方面要下点功夫；

    Next：

    接下来将带来AudioFileStream + AudioQueue 播放本地文件、网络文件、缓存实现的讲解。
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