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MeBox/internal/service/reader/audio_media_cache.go
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2026-10-29 23:47:18 +08:00

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package reader
import (
"context"
"crypto/sha256"
"encoding/hex"
"errors"
"fmt"
"io"
"net/http"
"net/url"
"os"
"path/filepath"
"sort"
"strconv"
"strings"
"sync"
"time"
)
// 远端音轨的本地落盘缓存(媒体代理 /api/reader/media 使用)。
//
// 背景:听书源的音频直链签在腾讯音乐 CDN 上,跨境链路会间歇性返回 401
// 或直接 RST 连接。旧行为是每次请求(首播、拖动进度、播放器重试)都重新
// 回源,一次抖动就把错误交给播放器。这里按「书 + 媒体对象路径」把整段音频
// 落盘(忽略 ?vkey=... 这类会轮换的签名参数),命中后由 http.ServeContent
// 按 Range 下发:首播成功之后不再依赖 CDN,拖动进度也是本地读取。
const (
audioMediaDirName = "reader-audio"
audioMediaTTL = 7 * 24 * time.Hour
audioMediaMaxBytes = 2 << 30 // 2GiB:超出后按 mtime 淘汰最旧的
audioMediaPrunePeriod = 10 * time.Minute
audioMediaPruneKeepPct = 90
// audioPartialSuffix 未下完的音轨分片后缀。
//
// 分片跨请求保留:首播失败后用户再点一次、或播放器重连,都能用 Range 接着下,
// 不必从第 0 字节重来。分片名带 .part 后缀,不会被 OpenCachedRemoteAudio 当成
// 完整音轨下发。
audioPartialSuffix = ".part"
// audioMediaObjectMaxBytes 单个音频对象的落盘上限。有声书一章约 3–5MB,
// 给到 64MB 足够容纳长章节,也能挡住误当成音频的超大对象。
audioMediaObjectMaxBytes = 64 << 20
// audioDownloadRetryDelay 断点续传重试的退避基数,实际等待为 (attempt-1) 倍。
audioDownloadRetryDelay = 500 * time.Millisecond
)
var (
audioMediaPruneMu sync.Mutex
audioMediaPrunedAt time.Time
)
// audioMediaDir 音频缓存根目录(与转码缓存同一套目录约定)。
func (s *ReaderService) audioMediaDir() string {
if s == nil || s.cfg == nil {
return ""
}
base := strings.TrimSpace(s.cfg.Cache.CacheDir)
if base == "" {
if dataDir := strings.TrimSpace(s.cfg.App.DataDir); dataDir != "" {
base = filepath.Join(dataDir, "cache")
}
}
if base == "" {
return ""
}
return filepath.Join(base, audioMediaDirName)
}
// audioMediaCacheKey 缓存键:书 + scheme://host/path。
//
// 必须忽略 query:同一段音频每次换票都会得到新的 vkey/uid/ct,只按完整 URL
// 取哈希的话缓存永远打不中。
func audioMediaCacheKey(bookID, mediaURL string) string {
u, err := url.Parse(strings.TrimSpace(mediaURL))
if err != nil || u.Host == "" {
return ""
}
ident := strings.ToLower(u.Scheme) + "://" + strings.ToLower(u.Host) + u.EscapedPath()
sum := sha256.Sum256([]byte(bookID + "|" + ident))
return hex.EncodeToString(sum[:16])
}
// RemoteAudioCachePath 返回该音轨的缓存文件路径;无法缓存时返回空串。
func (s *ReaderService) RemoteAudioCachePath(bookID, mediaURL string) string {
key := audioMediaCacheKey(bookID, mediaURL)
if key == "" {
return ""
}
dir := s.audioMediaDir()
if dir == "" {
return ""
}
return filepath.Join(dir, key[:2], key+".audio")
}
// IsAudioMediaURL 判断媒体代理这次要拉的是不是音轨。
//
// 后缀优先:音频书籍里也会出现封面/插图(.jpg)或 HLS 播放列表(.m3u8),
// 这些不能当成音轨整段落盘。只有后缀为空(签名直链常见形态)时才退回按
// 书籍类型判断。
func IsAudioMediaURL(rawURL string, bookType int) bool {
u, err := url.Parse(strings.TrimSpace(rawURL))
if err != nil {
return bookType == 1
}
ext := strings.ToLower(filepath.Ext(u.Path))
if ext == "" {
return bookType == 1
}
return audioExtensions[ext]
}
// HasCachedRemoteAudio 判断该音轨是否已有可用缓存(会顺带刷新 mtime)。
func (s *ReaderService) HasCachedRemoteAudio(bookID, mediaURL string) bool {
f, _, ok := s.OpenCachedRemoteAudio(bookID, mediaURL)
if ok {
_ = f.Close()
}
return ok
}
// OpenCachedRemoteAudio 打开已缓存的音轨(命中返回打开的文件,调用方负责关闭)。
// 过期的缓存顺手删掉,未过期则刷新 mtime 供 LRU 淘汰。
func (s *ReaderService) OpenCachedRemoteAudio(bookID, mediaURL string) (*os.File, os.FileInfo, bool) {
path := s.RemoteAudioCachePath(bookID, mediaURL)
if path == "" {
return nil, nil, false
}
f, err := os.Open(path) // #nosec G304 -- 路径由服务端哈希生成
if err != nil {
return nil, nil, false
}
info, err := f.Stat()
if err != nil || info.IsDir() || info.Size() == 0 {
_ = f.Close()
return nil, nil, false
}
if info.ModTime().Add(audioMediaTTL).Before(time.Now()) {
_ = f.Close()
_ = os.Remove(path)
return nil, nil, false
}
now := time.Now()
_ = os.Chtimes(path, now, now)
return f, info, true
}
// errAudioObjectTooLarge 上游对象超过单章缓存上限(不是可重试的错误)。
var errAudioObjectTooLarge = errors.New("音源超过缓存上限")
// NoRetryError 标记「换着花样再试也不会有进展」的失败(例如上游正成批拒绝
// 签名票、书源根本给不出新票)。带断点续传的下载器收到它会立刻停止,并把
// Err 原样交给调用方——继续重试只会让播放器多等十几秒,还会让对方更坚定地
// 拒绝我们。
type NoRetryError struct{ Err error }
func (e *NoRetryError) Error() string { return e.Err.Error() }
func (e *NoRetryError) Unwrap() error { return e.Err }
// AudioRangeFetcher 取一次上游音轨响应。
//
// rangeHeader 为空表示整段请求;否则形如 "bytes=N-",用于从断点续传。
// head 是调用方已经嗅探读过、必须补写回文件的前缀(只有整段请求才有)。
// 调用方负责在内部完成换票;这里只看状态码和字节。
type AudioRangeFetcher func(rangeHeader string) (resp *http.Response, head []byte, err error)
// DownloadRemoteAudio 带断点续传地把整段音轨写进缓存,返回最终文件路径。
//
// 为什么需要续传:腾讯 CDN 的跨境边缘常在传输中途 RST,旧实现每次重试都从
// 第 0 字节重下,一章 3MB 白下几次就把首播拖到几十秒。这里把已写入的字节留在
// <cache>.part 里,下一次用 Range: bytes=N- 续上;分片跨请求保留,用户点重试
// 或播放器重连都能接着下。
//
// 上游忽略 Range 直接回 200、或分片区间对不上时,丢弃分片从头重来。
// 下载过程中的失败不会留下「看起来完整」的缓存文件:只有字节数与上游声明的
// 总长一致才会原子改名到正式路径。
func (s *ReaderService) DownloadRemoteAudio(
ctx context.Context,
bookID, mediaURL string,
attempts int,
fetch AudioRangeFetcher,
) (string, error) {
path := s.RemoteAudioCachePath(bookID, mediaURL)
if path == "" {
return "", errors.New("音频缓存目录未配置")
}
if fetch == nil {
return "", errors.New("音频下载器未配置")
}
if attempts <= 0 {
attempts = 1
}
if err := os.MkdirAll(filepath.Dir(path), 0o750); err != nil {
return "", fmt.Errorf("创建音频缓存目录失败: %w", err)
}
partPath := path + audioPartialSuffix
var offset int64
if info, statErr := os.Stat(partPath); statErr == nil && info.Mode().IsRegular() {
offset = info.Size()
// 分片太旧或超过上限:续传没有意义,直接丢掉重下。
if offset > audioMediaObjectMaxBytes || info.ModTime().Add(audioMediaTTL).Before(time.Now()) {
_ = os.Remove(partPath)
offset = 0
}
}
file, err := os.OpenFile(partPath, os.O_CREATE|os.O_WRONLY, 0o640)
if err != nil {
return "", fmt.Errorf("创建音频缓存文件失败: %w", err)
}
var lastErr error
for attempt := 1; attempt <= attempts; attempt++ {
if attempt > 1 {
select {
case <-ctx.Done():
_ = file.Close()
return "", ctx.Err()
case <-time.After(audioDownloadRetryDelay * time.Duration(attempt-1)):
}
}
rangeHeader := ""
if offset > 0 {
rangeHeader = fmt.Sprintf("bytes=%d-", offset)
}
resp, head, fetchErr := fetch(rangeHeader)
if fetchErr != nil {
var noRetry *NoRetryError
if errors.As(fetchErr, &noRetry) {
_ = file.Close()
// 已经写下的分片留着:上游恢复后用户再点一次能接着续。
if offset == 0 {
_ = os.Remove(partPath)
}
return "", noRetry.Err
}
lastErr = fetchErr
continue
}
if resp == nil {
lastErr = errors.New("音源响应为空")
continue
}
expected := int64(-1)
switch resp.StatusCode {
case http.StatusPartialContent:
start, total, ok := parseContentRange(resp.Header.Get("Content-Range"))
if !ok || offset == 0 || start != offset {
drainAndClose(resp.Body)
offset = 0
_ = file.Truncate(0)
lastErr = fmt.Errorf("音源返回的分片区间不可用(%q)", resp.Header.Get("Content-Range"))
continue
}
expected = total
case http.StatusOK:
// 上游忽略了 Range(或者本来就是整段请求):只能从第 0 字节写。
if offset > 0 {
offset = 0
if truncErr := file.Truncate(0); truncErr != nil {
drainAndClose(resp.Body)
lastErr = fmt.Errorf("重置音频缓存失败: %w", truncErr)
continue
}
}
expected = resp.ContentLength
case http.StatusRequestedRangeNotSatisfiable:
// 分片比上游对象还长(对象换过):丢掉分片重来。
drainAndClose(resp.Body)
offset = 0
_ = file.Truncate(0)
lastErr = fmt.Errorf("音源分片已失效(%d)", resp.StatusCode)
continue
default:
drainAndClose(resp.Body)
lastErr = fmt.Errorf("音源返回 %d", resp.StatusCode)
continue
}
if _, seekErr := file.Seek(offset, io.SeekStart); seekErr != nil {
drainAndClose(resp.Body)
lastErr = fmt.Errorf("音频缓存定位失败: %w", seekErr)
continue
}
written, writeErr := writeAudioChunk(file, head, resp.Body, audioMediaObjectMaxBytes-offset)
_ = resp.Body.Close()
offset += written
if errors.Is(writeErr, errAudioObjectTooLarge) {
_ = file.Close()
_ = os.Remove(partPath)
return "", fmt.Errorf("已重试 %d 次: %w", attempts, writeErr)
}
if writeErr != nil {
// 已写入的字节保留在分片里,下一轮从新的断点续传。
lastErr = writeErr
continue
}
if expected >= 0 && offset != expected {
lastErr = fmt.Errorf("音频写入不完整(%d/%d 字节)", offset, expected)
continue
}
if offset == 0 {
lastErr = errors.New("音源内容为空")
continue
}
if truncErr := file.Truncate(offset); truncErr != nil {
_ = file.Close()
return "", fmt.Errorf("写入音频缓存失败: %w", truncErr)
}
if closeErr := file.Close(); closeErr != nil {
return "", fmt.Errorf("写入音频缓存失败: %w", closeErr)
}
if renameErr := os.Rename(partPath, path); renameErr != nil {
return "", fmt.Errorf("写入音频缓存失败: %w", renameErr)
}
s.pruneAudioMediaCache()
return path, nil
}
_ = file.Close()
if lastErr == nil {
lastErr = errors.New("音源拉取失败")
}
if offset > 0 {
return "", fmt.Errorf("已重试 %d 次: %w(已缓存 %d 字节,重试可续传)", attempts, lastErr, offset)
}
return "", fmt.Errorf("已重试 %d 次: %w", attempts, lastErr)
}
// writeAudioChunk 先把已读前缀补写回文件,再把响应体写到 limit 字节为止。
// 返回本次实际写入的字节数(出错时也包含已写成功的部分)。
func writeAudioChunk(w io.Writer, head []byte, body io.Reader, limit int64) (int64, error) {
var total int64
if len(head) > 0 {
n, err := w.Write(head)
total += int64(n)
if err != nil {
return total, err
}
}
if limit <= 0 {
return total, errAudioObjectTooLarge
}
n, err := io.Copy(w, io.LimitReader(body, limit-total+1))
total += n
if err != nil {
return total, err
}
if total > limit {
return total, errAudioObjectTooLarge
}
return total, nil
}
// parseContentRange 解析 "bytes 100-199/1234" 的起点与总长度。
// 总长度未知("*")时 total 为 -1。
func parseContentRange(v string) (start, total int64, ok bool) {
v = strings.TrimSpace(v)
const prefix = "bytes "
if len(v) <= len(prefix) || !strings.EqualFold(v[:len(prefix)], prefix) {
return 0, -1, false
}
v = strings.TrimSpace(v[len(prefix):])
slash := strings.IndexByte(v, '/')
if slash < 0 {
return 0, -1, false
}
span, size := v[:slash], strings.TrimSpace(v[slash+1:])
dash := strings.IndexByte(span, '-')
if dash <= 0 {
return 0, -1, false
}
start, err := strconv.ParseInt(strings.TrimSpace(span[:dash]), 10, 64)
if err != nil || start < 0 {
return 0, -1, false
}
if size == "" || size == "*" {
return start, -1, true
}
total, err = strconv.ParseInt(size, 10, 64)
if err != nil || total <= 0 {
return start, -1, true
}
return start, total, true
}
// drainAndClose 丢弃剩余响应体并关闭连接(尽量让上游把连接收回去)。
func drainAndClose(body io.ReadCloser) {
if body == nil {
return
}
_, _ = io.Copy(io.Discard, io.LimitReader(body, 64<<10))
_ = body.Close()
}
// pruneAudioMediaCache 低频清理:删过期文件,超容量时按 mtime 淘汰最旧的。
func (s *ReaderService) pruneAudioMediaCache() {
dir := s.audioMediaDir()
if dir == "" {
return
}
audioMediaPruneMu.Lock()
if time.Since(audioMediaPrunedAt) < audioMediaPrunePeriod {
audioMediaPruneMu.Unlock()
return
}
audioMediaPrunedAt = time.Now()
audioMediaPruneMu.Unlock()
type entry struct {
path string
size int64
mod time.Time
}
var entries []entry
var total int64
_ = filepath.WalkDir(dir, func(path string, d os.DirEntry, err error) error {
if err != nil || d.IsDir() {
return nil
}
info, infoErr := d.Info()
if infoErr != nil {
return nil
}
if info.ModTime().Add(audioMediaTTL).Before(time.Now()) {
_ = os.Remove(path)
return nil
}
entries = append(entries, entry{path: path, size: info.Size(), mod: info.ModTime()})
total += info.Size()
return nil
})
if total <= audioMediaMaxBytes {
return
}
sort.Slice(entries, func(i, j int) bool { return entries[i].mod.Before(entries[j].mod) })
target := int64(audioMediaMaxBytes) * audioMediaPruneKeepPct / 100
for _, e := range entries {
if total <= target {
break
}
if err := os.Remove(e.path); err == nil {
total -= e.size
}
}
}