[Перевод] Стриминг видео с помощью Akka Streams

Автор статьи, перевод которой мы сегодня публикуем, говорит, что стриминг видео не должен быть такой задачей, с которой у кого-либо возникают сложности. Всё дело — в правильном подборе инструментов, среди которых можно отметить пакет Akka Streams. Использование этого пакета позволяет эффективно разрабатывать приложения для потоковой передачи видео.

Правда, не следует думать, что то, о чём мы будем тут говорить, подобно простому примеру, вроде println(«Hello world»), в котором используется система акторов Akka. Сегодня вы узнаете о том, как создать свой первый сервис для потоковой передачи видео (прошу прощения, если моё предположение неверно, и у вас это уже не первый такой проект). В частности, тут будут использованы пакеты Akka HTTP и Akka Streams, с помощью которых мы создадим REST API, который обладает способностями стриминга видеофайлов в формате MP4. При этом устроен этот API будет так, чтобы то, что он выдаёт, соответствовало бы ожиданиям HTML5-тега <video>. Кроме того, тут я скажу несколько слов о наборе инструментов Akka в целом, и о некоторых его компонентах, вроде Akka Streams. Это даст вам определённый объём теории, которая пригодится вам в работе. Но, прежде чем мы приступим к делу, хочу задать один вопрос.

Почему я решил рассказать о стриминге видео?

У того, что я посвятил эту статью потоковой передаче видео, есть три основных причины.

Первая причина заключается в том, что это, с моей точки зрения, захватывающая и сложная тема. Особенно — если речь идёт о крупномасштабных стриминговых сервисах (вроде Netflix). Мне всегда хотелось получше разобраться в этой теме.

Вторая причина — это то, что потоковая передача видео представляет собой нишевую задачу. Поэтому проект, имеющий какое-то отношение к стримингу видео, может стать отличным дополнением к портфолио любого разработчика. В нашем же случае это особенно актуально для тех, кто хочет познакомиться с миром Scala и Akka.

И третья причина, последняя в моём списке, но такая же важная, как и другие, кроется в том, что разработка стримингового сервиса — это очень интересный способ знакомства с библиотекой Akka Streams, которая, на самом деле, значительно упрощает задачу создания подобного сервиса.

А теперь мы можем переходить к нашей основной теме.

Что такое набор инструментов Akka? Удобно ли им пользоваться?

Akka — это опенсорсный набор инструментов, который нацелен на упрощение разработки многопоточных и распределённых приложений, и, кроме того, даёт программисту среду выполнения для подобных приложений. Системы, которые базируются на Akka, обычно очень и очень хорошо масштабируются. Проект Akka основан на модели акторов, в нём используется система конкурентного выполнения кода, основанная на акторах. Создатели этого проекта многое почерпнули из Erlang. Инструменты Akka написаны на Scala, но в проекте имеются DSL и для Scala, и для Java.

Если говорить об удобстве работы с Akka, то, полагаю, писать код с использованием этого набора инструментов весьма удобно. Если вы хотите получше его изучить — рекомендую начать с этого материала.

Основной объём кода, который мы будем тут рассматривать, будет использовать пакеты HTTP и Streams. Мы практически не будем пользоваться стандартным пакетом Akka Actors.

Теперь, когда мы разобрались с самыми базовыми сведениями об Akka, пришло время вплотную заняться пакетом Akka Streams.

Что такое Akka Streams?

Akka Streams — это всего лишь пакет, построенный на базе обычных акторов Akka. Он нацелен на то, чтобы облегчить обработку бесконечных (или конечных, но очень больших) последовательностей данных. Главной причиной появления Akka Streams стали сложности правильной настройки акторов в системе акторов, обеспечивающей стабильную работу с данными при их потоковой передаче.

Для нас важен тот факт, что в Akka Streams есть встроенный механизм back-pressure («обратное давление»). Благодаря этому решается одна из самых сложных проблем мира стриминговой передачи данных. Это — настройка правильной реакции поставщика данных на работу в условиях, когда потребитель данных не может справиться с нагрузкой. И эту проблему решает инструмент, которым мы будем пользоваться, а нам остаётся лишь научиться работать с этим инструментом, не вдаваясь в какие-то чрезмерно сложные и запутанные темы.

Пакет Akka Streams, кроме того, даёт в наше распоряжение API, который совместим с интерфейсами, необходимыми для работы с Reactive Streams SPI. И, между прочим, стоит отметить, что сам проект Akka входит в число основателей инициативы Reactive Streams.

Про Akka Streams мы поговорили. Поэтому можем переходить к нашей следующей теоретической теме.

Что такое Akka HTTP?

Akka HTTP — это, как и Akka Streams, пакет, входящий в набор инструментов Akka. Этот пакет основан на пакетах Akka Streams и Akka Actors. Он направлен на то, чтобы упростить работу приложений, в которых используются инструменты Akka, с внешним миром по протоколу HTTP. Этот пакет поддерживает и серверные, и клиентские возможности. Поэтому с его помощью можно создавать и REST API, и HTTP-клиентов, которые отправляют запросы к неким внешним сервисам.

Теперь, когда у вас должно сложиться общее представление об инструментах, которыми мы будем пользоваться при создание бэкенда нашего проекта, осталось лишь поговорить о самой важной составляющей фронтенда нашего приложения.

HTML5-тег <video>

Тег <video> — это новый элемент, который появился в HTML5. Он создавался как замена Adobe Video Player. Несложно понять, что главная задача этого HTML-элемента заключается в предоставлении разработчикам возможностей встраивания в HTML-документы медиаплееров, способных воспроизводить видеофайлы. Собственно, этот тег очень похож на <img>.

В теге <video> размещают тег <source>, имеющий два важных атрибута. Первый — это src, который используется для хранения ссылки на видео, которое нужно воспроизвести. Второй — это type, который содержит сведения о формате видео.

Между открывающим и закрывающим тегом <video> </video> можно ввести какой-то текст, который будет использован в роли текста, выводимого вместо элемента <video> в тех случаях, когда этот элемент не поддерживается браузером. Но в наши дни тег <video> поддерживает даже Internet Explorer, поэтому вероятность возникновения ситуации, в которой может понадобиться подобный текст, стремится к нулю.

Как будет работать стриминг с использованием тега

Тут мне хотелось бы обратить ваше внимание на 5 важных вещей:

1. Я использовал возможности тега <source> вместо использования соответствующих атрибутов тега <video>.
2. В атрибуте src тега <source> я указал путь, при обращении к которому бэкенд начнёт потоковую передачу видеофайла.
3. В атрибуте type тега <source> я указал тип файла.
4. Я добавил к тегу <video> атрибуты autoplay и muted для того чтобы видео начинало бы воспроизводиться автоматически.
5. К тегу <video> я добавил и атрибут controls, благодаря чему будут выводиться элементы управления видеоплеера, встроенного в страницу.

На элемент <div> можете особого внимания не обращать. Он тут нужен лишь для стилизации плеера.

Для проверки правильности работы системы достаточно запустить бэкенд и открыть вышеописанный HTML-документ в любом современном браузере.

Правильная работа стримингового сервиса

Обратите внимание на то, что автоматическое воспроизведение видео не начнётся до тех пор, пока к тегу <video> не будут добавлены атрибуты muted и autoplay. Если не оснастить тег <video> этими атрибутами — воспроизведение придётся включать вручную, нажимая на соответствующую кнопку.

Как и в любом обычном программном проекте, мы, после создания и тестирования первого варианта программы, можем переосмыслить решения, принятые в самом начале, и подумать о том, как улучшить её код.

Что можно улучшить?

На самом деле, если вы не собираетесь организовывать стриминг нескольких файлов, то в нашем проекте менять особо и нечего. Конечно, путь к видеоклипу можно переместить в какой-нибудь конфигурационный файл. Но я не могу придумать направления каких-то-то более серьёзных улучшений этого проекта.

Если же вы хотите организовать стриминг нескольких файлов — это значит, что вы можете реализовать нечто наподобие хранилища контента, а после этого — создать отдельный сервис, ответственный за обращение к этому хранилищу и за возврат файлов. Ещё можно переделать существующую конечную точку так, чтобы она поддерживала бы передачу стриминговому сервису имени файла, вместо того, чтобы использовать имя, жёстко заданное в коде. А потом можно реализовать некую систему преобразования переданных имён в пути к видеофайлам.

Итоги

Сегодня я постарался доказать то, что реализация простого стримингового сервиса — это, при условии использования правильных инструментов, проще, чем кажется. Использование инструментов Akka и подходящего HTML-тега способно значительно сократить объём работы. Правда, не забывайте о том, что тут показан очень простой пример. Для реализации реального стримингового сервиса этого может быть недостаточно.

В любом случае — надеюсь, что вы, читая эту статью, узнали что-то новое, или, что мне удалось углубить ваши знания в некоторых из обсуждённых тут вопросов.

Вот GitHub-репозиторий с кодом проекта.

Какие инструменты вы выбрали бы для создания собственного стримингового сервиса?

Adblock test (Why?)