猜测、实现 B 站在看人数

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  - 总结
- 实现

猜测

找到接口

浏览器打开一个 B 站视频，比如《黑神话：悟空》最终预告 | 8月20日，重走西游_黑神话悟空 (bilibili.com) ，打开 F12 开发者工具，经过观察，发现每 30 秒就会有一个如下的请求：

https://api.bilibili.com/x/player/online/total?aid=1056417986&cid=1641689875&bvid=BV1oH4y1c7Kk&ts=57523354{"code": 0,"message": "0","ttl": 1,"data": {"total": "239","count": "182","show_switch": {"total": true,"count": true},"abtest": {"group": "b"}}
}

返回值中的 data.total 就是在看人数，如下：

参数

请求有 4 个参数：

aid=1056417986
cid=1641689875
bvid=BV1oH4y1c7Kk
ts=57523354

aid、bvid 是稿件的编号，cid 是视频的编号，一个稿件可能有多个视频。通过三者可定位到唯一的视频。

ts 从命名上来看应该是时间戳，比如 57523353、57523354 ，但显然太短了，应该是经过处理的，最后发现是时间戳（秒）除以 30 向上取整的结果：

calcTs = function(date) {// 时间戳（秒）const timestamp_second = date.getTime() / 1000;// 除以 30 向上取整const ts = Math.ceil(timestamp_second / 30);console.log(ts)return ts;
}

下图是两个请求的参数以及请求的时间：

在浏览器控制台验证猜想，通过 calcTs 函数可计算出 ts，与请求参数完全吻合：

总结

B 站的实现思路应该是：aid、bvid、cid 作为唯一编号，以 30 秒为一个时间窗口进行统计，在这 30s 中的请求都会使窗口值加 1，每次累加完后返回最新值即可。

但同时还发现在多个标签页中打开同一个视频时，比如 5 个标签页，一开始在看人数都是 1，等一会在看人数才会陆续变成 5。也就是说返回的不是最新值，因为如果返回最新值的话，5 个标签页的在看人数应该分别是 1 2 3 4 5。

猜测应该是同时存在两个 30 秒时间窗口，这里称为当前窗口（ currentWindow ，也就是 ts 对应的 30s 窗口）和上一个窗口（previousWindow 即 ts - 1 对应的 30s 窗口），每次都累加到 currentWindow，但返回 previousWindow。

这样就能解释为什么一开始在看人数都是 1，等一会在看人数才会陆续变成 5 了。打开视频时，previousWindow 不存在，所以返回了 1；同时创建 currentWindow 并从 1 累加到 5。这样等 30s 后下一个定时任务时，currentWindow 就变成了 previousWindow，5 个标签页都会返回 5，在看人数就都陆续变成 5 了。

实现

后端可以使用 Redis 实现，最简单的办法是使用 string 结构，以 aid、bvid、cid、ts 作为 key，给 key 设置大于 60s 的过期时间，每次请求时使用 incr 自增即可。但这样会导致 Redis 找那个有大量的 key，不好维护。

可以使用 hash 结构，以 ts 为 key，以 aid、bvid、cid 为 field，窗口值为 value。这样 Redis 中只会有 ts、ts - 1 两个 key。如果必要的话，也可以根据 field 的值将其 hash 分区到 2 * N 个 key 中。

TotalService

package com.example.demo3;import lombok.SneakyThrows;
import org.redisson.api.*;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;import java.time.Duration;
import java.util.concurrent.ExecutionException;@Service
public class TotalService {private final RedissonClient redisson;public TotalService(RedissonClient redisson) {this.redisson = redisson;}@SneakyThrows({ExecutionException.class, InterruptedException.class})@GetMappingpublic Integer total(String aid, String bvid, String cid, Long ts) {RBatch batch = redisson.createBatch(BatchOptions.defaults());// currentWindow// 以时间戳作为 keyRMapAsync<String, Integer> currentWindow = batch.getMap(ts.toString());// 以 aid, bvid, cid 作为 currentWindow 的 keyString field = field(aid, bvid, cid);// 自增 + 1currentWindow.addAndGetAsync(field, 1);// 过期时间必须大于 60scurrentWindow.expireIfNotSetAsync(Duration.ofSeconds(70));// previousWindowRMapAsync<String, Integer> previousWindow = batch.getMap(String.valueOf(ts - 1));RFuture<Integer> totalFuture = previousWindow.getAsync(field);batch.execute();Integer total = totalFuture.get();// 如果 previousWindow 不存在，则返回 1if (total == null || total == 0) {return 1;}return total;}private String field(String aid, String bvid, String cid) {return aid + ":" + bvid + ":" + cid;}
}

TotalController

@RestController
@RequestMapping("/x/player/online/total")
public class TotalController {private final TotalService totalService;public TotalController(TotalService totalService) {this.totalService = totalService;}@CrossOrigin(originPatterns = "*")@GetMappingpublic Integer total(@RequestParam("aid") String aid, @RequestParam("bvid") String bvid,@RequestParam("cid") String cid, @RequestParam("ts") Long ts) {return totalService.total(aid, bvid, cid, ts);}
}

test.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head><meta charset="UTF-8"><title>Title</title>
</head>
<body>
<div><div>aid <input id="aid" type="text" value="113071355923972">bvid <input id="bvid" type="text" value="BV1giHnexEiD">cid <input id="cid" type="text" value="25714427593"></div><div>在看：<span id="total">0</span></div>
</div>
</body>
<script type="text/javascript">const elem_aid = document.getElementById("aid");const elem_bvid_elem = document.getElementById("bvid");const elem_cid_elem = document.getElementById("cid");const elem_total = document.getElementById("total");refreshTotal().then(() => {// 30 秒执行一次setInterval(function () {refreshTotal();}, 30000)});async function refreshTotal() {const aid = elem_aid.value;const bvid = elem_bvid_elem.value;const cid = elem_cid_elem.value;const ts = calcTs(new Date());const url = `http://localhost:8080/x/player/online/total?aid=${aid}&cid=${cid}&bvid=${bvid}&ts=${ts}`;const response = await fetch(url);const total = await response.json();console.log(total);elem_total.innerHTML = total;}function calcTs(date) {// 时间戳（秒）const timestamp_second = date.getTime() / 1000;// 除以 30 向上取整const ts = Math.ceil(timestamp_second / 30);console.log(ts)return ts;}
</script>
</html>