直播APP軟件開發，直播系統開發的技術架構揭祕

直播平臺的技術架構揭祕直播APP軟件開發
2020年春節的這場疫情讓線下零售降至冰點，但是卻帶火了直播應用。直播電商、直播教育等各類直播應用可謂贏得了歷史性的機會，很多大衆開始接受並認可這種新型應用的便利和價值，個人感覺隨着5G的普及，『直播+垂直領域+精細化的私域流量』將會是互聯網的一個大熱點，迎來真正的紅利期。

直播行業大概在10年多前就開始興起了，秀場直播和遊戲直播是PC時代比較成功的應用場景，直到16年，隨着移動互聯網的大規模普及，直播行業迎來了真正的元年，成百上千的直播APP出現在大衆視野，大概在18年年初，直播答題當時火了一把，那算是直播類應用的第一次全民普及，然後是19年短視頻網站掀起的直播電商。回顧直播行業的發展歷程，直播類應用在各個領域遍地開花，那麼它背後的技術架構你是否瞭解？

兩年前，我參與了一個支持100萬用戶同時在線、20萬併發的直播答題系統的架構設計，下文將以『直播答題』的應用場景爲例，帶你瞭解當前疫情下火爆的直播應用背後的技術架構。內容分成以下4個部分：

1、產品功能簡介

2、面臨的技術挑戰

3、技術選型及依據

4、架構設計方案

01 產品功能簡介
直播答題能在當時成爲風口，得益於它的玩法足夠簡單，用戶教育成本幾乎爲0。簡單來說就是：全民在線PK、10秒答題、超時或答錯即退出遊戲、成功答對所有題即可平分獎金，俗稱在線版的開心辭典。

直播APP軟件開發在瞭解系統設計方案和架構之前，先看看直播答題應用有哪些核心功能？下面是APP端的幾張產品截圖：

1、答題以活動的形式展開，每場活動都會預先公佈直播開始時間、答題總獎金、紅包雨獎金等信息。

2、活動時間到後，用戶就可以進入直播間，看到實時的視頻流，有專業的主持人進行串詞口播，場控人員會配合主持人同步進行發題、公佈答案等操作。

3、題目下發後，用戶有10秒的作答時間，答錯或者超時即退出遊戲，如果用戶有復活道具在答錯時會自動使用，用戶能繼續進行答題。

4、爲了留住答錯用戶，活動期間有多場紅包雨，用戶點擊屏幕就有概率搶到。

5、活動期間用戶可發彈幕，同時會有彈幕滾屏輪播，以營造熱鬧的直播氛圍。

6、其他功能：邀請新人、活動榜單、獎金提現等。

其他直播類應用在產品功能上和直播答題類似，基本也是這兩類：
1、直播的基礎功能：連麥互動直播（支持多碼率、多協議，多主播同框）、美顏特效、彈幕、IM聊天、點贊、屏幕共享等功能性需求，以及防盜鏈、涉黃涉政鑑別等非功能性需求。

2、應用本身的個性化功能：比如答題場景中的發題目、作答、公佈答案，電商場景中的商品展示、一鍵下單購買，網紅直播場景中的禮物打賞。

02直播APP軟件開發 面臨的技術挑戰
當時我們做直播答題應用時，面臨以下技術挑戰：

1、音視頻處理及傳輸：涉及音視頻編碼、實時美顏、視頻推流、CDN加速分發、終端適配和播放，流量統計等諸多技術點，而且我們當時的技術團隊沒有專門做音視頻方面的專家。

2、高併發請求：參考了衝頂大會等答題競品的用戶量級，預計會有100W用戶同時在線，1秒內有20W用戶同時答題；1秒內單個用戶可觸屏發起4-5次搶紅包請求，併發最大可達到500W QPS.

3、高帶寬壓力：按照標清視頻的標準，觀看直播的碼流至少爲1Mbps，如果100W用戶在線，光視頻流的出口帶寬能達到976.56G bps。1條彈幕可達到130字節，1秒要滾屏20條彈幕，如果需要同時推送給100W用戶，彈幕的出口帶寬也將達到19.37G bps.

4、高計算壓力：1道題目的對錯判斷涉及到答案比對、復活道具的使用、判斷用戶是否創了新紀錄，同時還涉及一系列的反作弊策略（比如前面的題目答錯了將無法繼續作答），在主持人口播公佈答案的瞬間，如何快速完成100W用戶的答題結果計算？

5、資金流的正確性和安全性：單個用戶最多搶3個紅包如何不多領？財務上如何保證答題獎金、紅包獎勵不出現1分錢的誤差？

6、低延遲性要求：直播場景下如何整合視頻流和業務數據流，做到聲音、主播畫面和題目同步，以保證用戶體驗？

7、對商城交易業務的低干擾：直播答題僅作爲商城的一個運營活動，核心目標是導流，它依託商城原有的用戶體系，運營系統，大數據系統，提現通道等，如何做到對商城現有交易系統的低干擾？

可見直播APP軟件開發答題這種泛娛樂的直播場景還是有挺多技術挑戰的，它取決於直播應用的用戶量級和業務流程。就算是直播電商這種低頻交易轉化的場景，要是李佳琪在帶貨，同樣也會面臨瞬時搶購的高併發挑戰，所以架構設計時必須考慮業務最高峯時的壓力，並且系統的各個環節必須具備動態可伸縮的能力。