iOS音頻篇：AVPlayer的緩存實現
授權轉載，作者：明仔Su（簡書）
在上一篇文章《使用AVPlayer播放網絡音樂》介紹了AVPlayer的基本使用，下面介紹如何通過AVAssetResourceLoader實現AVPlayer的緩存。
需求梳理
沒有任何工具能適用於所有的場景，在使用AVPlayer的過程中，我們會發現它有很多局限性，比如播放網絡音樂時，往往不能控制其內部播放邏輯，比如我們會發現播放時seek會失敗，數據加載完畢後不能獲取到數據文件進行其他操作，因此我們需要尋找彌補其不足之處的方法，這裡我們選擇了AVAssetResourceLoader。
AVAssetResourceLoader的作用：讓我們自行掌握AVPlayer數據的加載，包括獲取AVPlayer需要的數據的信息，以及可以決定傳遞多少數據給AVPlayer。
AVAssetResourceLoader在AVPlayer中的位置如下：
實現核心
使用AVAssetResourceLoader需要實現AVAssetResourceLoaderDelegate的方法：
- (BOOL)resourceLoader:(AVAssetResourceLoader *)resourceLoader shouldWaitForLoadingOfRequestedResource:(AVAssetResourceLoadingRequest *)loadingRequest;
要求加載資源的代理方法，這時我們需要保存loadingRequest並對其所指定的數據進行讀取或下載操作，當數據讀取或下載完成，我們可以對loadingRequest進行完成操作。
- (void)resourceLoader:(AVAssetResourceLoader *)resourceLoader didCancelLoadingRequest:(AVAssetResourceLoadingRequest *)loadingRequest;
取消加載資源的代理方法，這時我們需要取消loadingRequest所指定的數據的讀取或下載操作。
實現策略
通過AVAssetResourceLoader實現緩存的策略有多種，沒有絕對的優與劣，只要符合我們的實際需求就可以了。
下面我們以模仿企鵝音樂的來演示AVAssetResourceLoader實現緩存的過程為例子。
先觀察並猜測企鵝音樂的緩存策略（當然它不是用AVPlayer播放）：
1、開始播放，同時開始下載完整的文件，當文件下載完成時，保存到緩存文件夾中；
2、當seek時
（1）如果seek到已下載到的部分，直接seek成功；（如下載進度60%，seek進度50%）
（2）如果seek到未下載到的部分，則開始新的下載（如下載進度60%，seek進度70%）
PS1：此時文件下載的范圍是70%-100%
PS2：之前已下載的部分就被刪除了
PS3：如果有別的seek操作則重復步驟2，如果此時再seek到進度40%，則會開始新的下載（范圍40%-100%）
3、當開始新的下載之後，由於文件不完整，下載完成之後不會保存到緩存文件夾中；
4、下次再播放同一歌曲時，如果在緩存文件夾中存在，則直接播放緩存文件；
實現流程
流程示意圖：
1、通過自定義scheme來創建avplayer，並給AVURLAsset指定代理（SUPlayer對象）
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、代理實現AVAssetResourceLoader的代理方法（SUResourceLoader對象）
- (BOOL)resourceLoader:(AVAssetResourceLoader *)resourceLoader shouldWaitForLoadingOfRequestedResource:(AVAssetResourceLoadingRequest *)loadingRequest {
[self addLoadingRequest:loadingRequest];
return YES;
}
- (void)resourceLoader:(AVAssetResourceLoader *)resourceLoader didCancelLoadingRequest:(AVAssetResourceLoadingRequest *)loadingRequest {
[self removeLoadingRequest:loadingRequest];
}3、對loadingRequest的處理（addLoadingRequest方法）
（1）將其加入到requestList中
[self.requestList addObject:loadingRequest];
（2）如果還沒開始下載，則開始請求數據，否則靜待數據的下載
[self newTaskWithLoadingRequest:loadingRequest cache:YES];
（3）如果是seek之後的loadingRequest，判斷請求開始的位置，如果已經緩沖到，則直接讀取數據
if (loadingRequest.dataRequest.requestedOffset >= self.requestTask.requestOffset &&
loadingRequest.dataRequest.requestedOffset <= self.requestTask.requestOffset + self.requestTask.cacheLength) {
[self processRequestList];
}3.4如果還沒緩沖到，則重新請求
if (self.seekRequired) {
[self newTaskWithLoadingRequest:loadingRequest cache:NO];
}4、數據請求的處理（newTaskWithLoadingRequest方法）
（1）先判斷是否已經有下載任務，如果有，則先取消該任務
if (self.requestTask) {
fileLength = self.requestTask.fileLength;
self.requestTask.cancel = YES;
}（2）建立新的請求，設置代理
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、數據響應的處理（processRequestList方法）
對requestList裡面的loadingRequest填充響應數據，如果已完全響應，則將其從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];
}填充響應數據的過程如下：
（1）填寫 contentInformationRequest的信息，注意contentLength需要填寫下載的文件的總長度，contentType需要轉換
CFStringRef contentType = UTTypeCreatePreferredIdentifierForTag(kUTTagClassMIMEType, (__bridge CFStringRef)(MimeType), NULL); loadingRequest.contentInformationRequest.contentType = CFBridgingRelease(contentType); loadingRequest.contentInformationRequest.byteRangeAccessSupported = YES; loadingRequest.contentInformationRequest.contentLength = self.requestTask.fileLength;
（2）計算可以響應的數據長度，注意數據讀取的起始位置是當前avplayer當前播放的位置，結束位置是loadingRequest的結束位置或者目前文件下載到的位置
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）讀取數據並填充到loadingRequest
[loadingRequest.dataRequest respondWithData:[SUFileHandle readTempFileDataWithOffset:requestedOffset - self.requestTask.requestOffset length:respondLength]];
（4） 如果完全響應了所需要的數據，則完成loadingRequest，注意判斷的依據是 響應數據結束的位置 >= loadingRequest結束的位置
NSUInteger nowendOffset = requestedOffset + canReadLength;
NSUInteger reqEndOffset = loadingRequest.dataRequest.requestedOffset + loadingRequest.dataRequest.requestedLength;
if (nowendOffset >= reqEndOffset) {
[loadingRequest finishLoading];
return YES;
}
return NO;6、處理requestList的時機
當有新的loadingRequest或者文件下載進度更新時，都需要處理requestList
7、新的請求任務實現的過程（SURequestTask對象）
（1）初始化時，需要刪除舊的臨時文件，並創建新的空白臨時文件
- (instancetype)init {
if (self = [super init]) {
[SUFileHandle createTempFile];
}
return self;
}（2）建立新的連接，如果是seek後的請求，則指定其請求內容的范圍
- (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）當收到數據時，將數據寫入臨時文件，更新下載進度，同時通知代理處理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）當下載完成時，如果滿足緩存的條件，則將臨時文件拷貝到緩存文件夾中
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
以上就是總體的實現流程，當然每個人的思路都不同，你可以在對其理解得足夠深刻之後使用更高效更安全的方式去實現。
本文的demo在我的github上可以下載：GitHub : SUCacheLoader
本demo是以緩存豆瓣FM的歌曲（MP4格式）為例寫的，如果你追求更完美的效果，可以從以下幾方面入手：
1、對緩存格式支持的處理：並不是所有文件格式都支持的哦，對於不支持的格式，你應該不使用緩存功能；
2、對緩存過程中各種錯誤的處理：比如下載超時、連接失敗、讀取數據錯誤等等的處理；
3、緩存文件的命名處理，如果緩存文件沒有後綴（如.mp4），可能會導致播放失敗；
4、AVPlayer播放狀態的處理，要做到完美的播放體驗，在這方面要下點功夫；
Next：
接下來將帶來AudioFileStream + AudioQueue 播放本地文件、網絡文件、緩存實現的講解。
