.NET斗鱼直播弹幕客户端(2021)
离之前更新的两篇《.NET斗鱼直播弹幕客户端》已经有一段时间,近期有许多客户向我反馈刚好有这方面的需求,但之前的代码不能用了——但网上许多流传的Node.js
、Python
脚本却可以用,这岂能忍?(刚好我终于找回了我的发布密码)因此我有动力重新对此进行好(xie)好(xie)研(bo)究(ke)。
为何之前的不能用了
重新运行之前的C#
脚本,发现是在这一行报错的:
using var client = new TcpClient();
await client.ConnectAsync("openbarrage.douyutv.com", 8601); // 这里报错
网上查了查,发现斗鱼确实已经停止使用openbarrage.douyutv.com:8601
了。进一步查资料显示,新url
改成了danmuproxy.douyu.com
,斗鱼已经统一使用WebSocket
协议(之前为TCP
协议),经过进一步对比新协议代码示例,发现协议过程没有任何区别,序列化也依然用的STT
算法。
私货时间:
我认为斗鱼这样做合理,因为WebSocket性能不差,且不需再为浏览器和第三方接口各自维护两套不同的代码。
具体过程如下:
- 建立
WebSocket
连接 - 发送登录请求(可匿名)
- 加入指定的房间号
- 每隔45秒,响应一次心跳包
- (此时,即可)正常接收弹幕数据
新代码实现
.NET
中有许多提供WebSocket
功能的库和第三方包,之前我经常用websocket-sharp
,这是第三方包。现在我们尽量不用第三方包,官方提供的WebSocket
客户端叫System.Net.WebSockets.ClientWebSocket
,同时支持.NET 4.5
和.NET Core
。
按正常的思路,我们会这样写:
return Observable.Create<string>(async (roomId, cancellationToken) =>
{
using var ws = new ClientWebSocket();
await ws.ConnectAsync(new Uri("wss://danmuproxy.douyu.com:8506/"), cancellationToken);
await MsgTool.LoginAsync(ws, roomId, cancellationToken);
// other codes
});
但实际运行却不行,会报这个错:
WebSocketException:
The 'Sec-WebSocket-Accept' header value 'Kfh9QIsMVZcl6xEPYxPHzW8SZ8w=' is invalid.
相信我,如果你仔细对比Node/Python
和.NET
代码,整个代码中没任何区别,但打开Fiddler
仔细分析协议,发现事情没这么简单,这是一个无法成功连上服务器的包:
请求:
GET https://danmuproxy.douyu.com:8506/ HTTP/1.1
Host: danmuproxy.douyu.com:8506
Connection: Upgrade
Upgrade: websocket
Sec-WebSocket-Version: 13
Sec-WebSocket-Key: VsPg1/SSskKrbYouGm3ROQ==
响应:
HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: Kfh9QIsMVZcl6xEPYxPHzW8SZ8w=
Sec-WebSocket-Version: 13
EndTime: 09:37:44.958
ReceivedBytes: 0
SentBytes: 0
研究原因
其中请注意看请求中的Sec-WebSocket-Key
项,和响应中的Sec-WebSocket-Accept
项。
按照WebSocket
协议(https://tools.ietf.org/html/rfc6455#section-11.3.3),服务器响应头Sec-WebSocket-Accept
项的值,应该为请求头Sec-WebSocket-Key
项字符串追加固定值"258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11"
,然后计算其SHA1
哈希值,再求Base64
,用C#
代码说,这一过程如下:
string WebSocketComputeAccept(string key)
{
using var sha = SHA1.Create();
byte[] hash = sha.ComputeHash(Encoding.UTF8.GetBytes(key + "258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11"));
return Convert.ToBase64String(hash);
}
如上的VsPg1/SSskKrbYouGm3ROQ==
按这个计算过程,它应该返回VrPdUdxpPeBXDi1ttGN607h8ct0=
,但实际却是Kfh9QIsMVZcl6xEPYxPHzW8SZ8w=
,这就是为何C#
会报错,因此服务端返回了错误值。
进一步研究原因
我尝试了许多次,C#
用客户端连接时,总是会生成随机的Sec-WebSocket-Key
值,但不管值如何,服务端总是会返回相同的值——但一旦切换为Node.js
,返回的值就完全正常。
我仔细分析了其它语言的WebSocket
头与.NET
的区别,发现一个重要因素:.NET
客户端请求中的Sec-WebSocket-Key
项,一定是最后一条,但其它语言中不是最后一条。
如果我们使用Fiddler
手动发送握手请求,将Sec-WebSocket-Key
与Sec-WebSocket-Version
顺序对调一下,发现响应值如下(服务器响应匹配):
HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: VrPdUdxpPeBXDi1ttGN607h8ct0=
Sec-WebSocket-Version: 13
然而用ClientWebSocket
是无法控制请求头顺序的,这一点可以在源代码中找到。
最终答案
虽然无法控制请求头顺序,但可以控制Sec-WebSocket-Key
不是最后一个,只需添加一个子协议头,值无所谓:ws.Options.AddSubProtocol("-");
,因此重点代码如下(完整代码请见LINQPad脚本——douyu-2020.linq
):
using var ws = new ClientWebSocket();
ws.Options.AddSubProtocol("-");
await ws.ConnectAsync(new Uri("wss://danmuproxy.douyu.com:8506"), QueryCancelToken);
await ws.SendAsync(SerializeDouyu($"type@=loginreq/roomid@=74751/ver@=20190610/"), WebSocketMessageType.Binary, false, QueryCancelToken);
await ws.SendAsync(SerializeDouyu($"type@=joingroup/rid@=74751/gid@=-9999/"), WebSocketMessageType.Binary, false, QueryCancelToken);
_ = Task.Run(async () =>
{
while (!QueryCancelToken.IsCancellationRequested)
{
await Task.Delay(45000, QueryCancelToken);
await ws.SendAsync(SerializeDouyu($"type@=mrkl/"), WebSocketMessageType.Binary, false, QueryCancelToken);
}
});
while (!QueryCancelToken.IsCancellationRequested)
{
var buffer = new byte[4096];
WebSocketReceiveResult r = await ws.ReceiveAsync(buffer, QueryCancelToken);
string result = DeserializeDouyu(new Memory<byte>(buffer, 0, r.Count), QueryCancelToken);
DecodeStringToJObject(result).Dump();
}
运行效果:
封装优化
之前我是基于System.Reactive
库做的封装,但C# 9.0
已经发布许久,这次我重新基于IAsyncEnumerable
写了一版,这个以C# 9.0
作为异步流的基础,扩展可以用System.Linq.Async
,从而获得与正常的LINQ
完全一致的体验,核心代码如下:
public class DouyuBarrage
{
static HttpClient http = new HttpClient();
public static async IAsyncEnumerable<string> RawFromUrl(string url, [EnumeratorCancellation] CancellationToken cancellationToken = default)
{
HttpResponseMessage html = await http.GetAsync(url, cancellationToken);
var roomId = Regex.Match(await html.Content.ReadAsStringAsync(), @"\$ROOM.room_id[ ]?=[ ]?(\d+);").Groups[1].Value;
using var ws = new ClientWebSocket();
ws.Options.AddSubProtocol("-");
await ws.ConnectAsync(new Uri("wss://danmuproxy.douyu.com:8506/"), cancellationToken);
await MsgTool.LoginAsync(ws, roomId, cancellationToken);
await MsgTool.JoinGroupAsync(ws, roomId, cancellationToken);
var task = Task.Run(async () =>
{
while (!cancellationToken.IsCancellationRequested)
{
await MsgTool.SendTick(ws, cancellationToken);
await Task.Delay(45000, cancellationToken);
}
}, cancellationToken);
while (ws.State == WebSocketState.Open && !cancellationToken.IsCancellationRequested)
{
yield return await MsgTool.RecieveAsync(ws, cancellationToken);
}
GC.KeepAlive(task);
await MsgTool.Logout(ws, cancellationToken);
}
public static IAsyncEnumerable<JToken> JObjectFromUrl(string url) => RawFromUrl(url)
.Select(MsgTool.DecodeStringToJObject);
public static IAsyncEnumerable<Barrage> ChatMessageFromUrl(string url) => JObjectFromUrl(url)
.Where(x => x["type"].Value<string>() == "chatmsg")
.Select(Barrage.FromJToken);
}
见最后两个方法JObjectFromUrl
、ChatMessageFromUrl
,基于IAsyncEnumerable
,可以获得与LINQ
、System.Reactive
完全一致的开发体验,一行代码即可完成异步流的筛选、数据转换。
说在最后
以上所有的完整代码和示例,都已经上传到我的博客专用Github
仓库,各位可以自行前往下载:https://github.com/sdcb/blog-data/tree/master/2021/20191011-douyu-barrage-with-dotnet
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