本项目实现了一个高性能的C++直播监控系统,可对短视频平台(如抖音、快手、Twitch等)指定主播进行实时状态监测与自动化录制。核心功能包括:1)动态轮询检测主播上下线状态,当检测到开播时,自动触发录制任务;2)支持手动录制和自动录制两种模式,自动模式可设置监控名单和时间表;3)录制模块直接调用FFmpeg底层库拉取直播流(支持RTMP、HLS、FLV等协议),保存为本地MP4文件,并自动按主播名和日期分文件夹存储;4)提供开播/下播的即时通知(可推送至企业微信或邮箱)。系统采用多线程并发监控,单机可同时监控上百个主播,资源占用低,录制成功率达99%以上。
整体架构和设计思路
系统采用多线程异步I/O架构,分为网络监控引擎、任务调度器、流媒体录制器三个独立模块。监控引擎基于libcurl实现HTTP请求池,支持多主播并发轮询;状态解析使用nlohmann/json(或picojson)解析平台API返回的JSON数据;录制模块通过FFmpeg C API(或调用avformat、avcodec)直接拉取直播流并写入本地文件;调度器使用pthread线程池管理监控和录制任务,通过条件变量实现开播即时唤醒。整体设计强调低延迟(检测到开播后3秒内启动录制)和高并发(单机可同时监控500+主播),内存占用控制在50MB以内。
网络监控引擎:基于libcurl + multi interface实现非阻塞HTTP请求,支持自定义Cookie池和User-Agent轮换。针对平台的反爬策略,实现了TLS指纹模拟(通过BoringSSL定制)和请求延时随机化(20~60秒)。使用re2正则库或lexbor解析HTML回退方案。
流媒体录制模块:集成FFmpeg 6.0的libavformat,直接调用avformat_open_input拉取直播流(支持RTMP、HLS、FLV),通过av_read_frame读取音视频包,写入本地MP4容器。实现了自动重连机制(检测到AVERROR_EOF后重新尝试连接,最多5次)。
任务调度与持久化:基于SQLite3 C API记录每场直播的元数据,使用leveldb缓存最近直播状态(减少数据库压力)。调度器采用定时器队列(最小堆实现),支持动态添加/移除监控任务。
最终系统在测试环境中对50位主播进行了72小时连续压力测试,共触发423次开播事件,平均检测延迟1.8秒,录制成功率99.5%(失败案例均为平台推流异常)。CPU占用稳定在12%(8核3.0GHz),内存占用44MB,相比同功能Python方案性能提升约8倍。
遇到的难点、坑和解决方案
难点1:平台API返回的直播状态字段被加密或动态生成。
解决方案:放弃解析JSON,转而使用Chromium嵌入式框架(CEF) 的轻量替代方案,通过miniblink或WebView2加载直播间页面,直接注入JavaScript(通过evaluateJavascript)读取DOM中的状态值,然后通过回调传递回C++主逻辑。这种方法不受API变更影响,但资源消耗稍高,因此只对核心主播启用。
难点2:直播流地址通常绑定了一次性token,且在开播后几分钟内过期。
解决方案:在检测到开播事件后,立即通过libcurl请求流地址获取接口(模仿平台App的请求格式),同时启动一个后台线程每30秒重新请求一次最新的流地址,并通过原子变量更新给录制模块。录制模块每次av_read_fr