python B站直播弹幕ws协议分析

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mob649e8166c3a5 2024-09-21 07:20:33 ©著作权

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Python B站直播弹幕 WS 协议分析

在直播平台上，弹幕作为一种实时评论互动的形式，受到了大量观众的喜爱。本文将分析 B站（哔哩哔哩）直播弹幕的 WebSocket（WS）协议，并用 Python 实现一个简单的弹幕抓取客户端。我们还将用图形化的方式展示弹幕数据。

一、B站直播弹幕的 WebSocket 协议

B站直播弹幕通过 WebSocket 协议进行实时传输。WebSocket 是一种基于 TCP 的协议，能够在客户端和服务器之间建立持久的连接，使得双向通信变得简单和高效。

1. WebSocket 连接

首先，我们需要了解如何建立与 B站服务器的 WebSocket 连接。在连接建立后，我们可以发送数据并接收弹幕信息。以下是 WebSocket 连接的基本步骤：

import websocket

def on_message(ws, message):
    print("Received:", message)

def on_error(ws, error):
    print("Error:", error)

def on_close(ws):
    print("### closed ###")

def on_open(ws):
    print("Connected to the server")

if __name__ == "__main__":
    ws = websocket.WebSocketApp("wss://broadcastlv.chat.bilibili.com/sub",
                                on_message=on_message,
                                on_error=on_error,
                                on_close=on_close)
    ws.on_open = on_open
    ws.run_forever()

在这个示例中，我们使用 websocket-client 库建立连接。当接收到消息时，on_message 函数将输出信息。你可以使用 pip install websocket-client 来安装这个库。

2. 发送与接收弹幕数据

在连接建立之后，我们需要向服务器发送连接信息，并等待弹幕消息。当我们成功连接后，首先要发送一条初始化消息以加入特定的房间。

以下是发送和接收弹幕的简单方法：

import json

def send_heartbeat(ws):
    heartbeat_data = {
        "op": 2,
        "cid": 0
    }
    ws.send(json.dumps(heartbeat_data))

def on_message(ws, message):
    data = json.loads(message)
    op_code = data.get('op')
    
    if op_code == 5:  # 代表有新的弹幕
        print("New Danmaku:", data['data']['info'][1][1])  # print the message content
    elif op_code == 3:  # 代表心跳包返回
        print("Heartbeat received.")

# Add heartbeat sender
import threading
import time

def run_heartbeat(ws):
    while True:
        send_heartbeat(ws)
        time.sleep(30)  # 发送心跳包间隔为30秒

if __name__ == "__main__":
    ws = websocket.WebSocketApp("wss://broadcastlv.chat.bilibili.com/sub", ...)
    threading.Thread(target=run_heartbeat, args=(ws,)).start()
    ws.run_forever()

在此示例中，我们定义了 send_heartbeat 函数，用于发送心跳以防止连接超时。在 on_message 函数中，我们通过不同的操作码处理不同类型的消息。

二、统计弹幕数据

在抓取到弹幕后，我们可以对弹幕进行统计分析。假设我们想统计弹幕发送者的类型（如观众、会员、主播等），可以构建一个简单的字典来记录贡献的弹幕数量。

from collections import defaultdict

danmaku_count = defaultdict(int)

def on_message(ws, message):
    data = json.loads(message)
    op_code = data.get('op')
    
    if op_code == 5:  # 新弹幕
        user_type = data['data']['info'][2][0]  # 获取用户类型
        danmaku_count[user_type] += 1  # 增加该用户类型的计数

三、可视化弹幕数据

我们可以将统计的数据用饼状图和序列图加以展示。

1. 饼状图

以下是基于弹幕发送者类型的饼状图表示：

pie
    title Danmaku User Types
    "Viewer": 50
    "Member": 30
    "Anchor": 20

2. 序列图

我们还可以用序列图展示弹幕的发送流程：

sequenceDiagram
    participant User as 用户
    participant Server as 服务器
    participant Client as 客户端

    User->>Client: 发送弹幕
    Client->>Server: 发送弹幕数据
    Server-->>Client: 反馈弹幕接收成功
    Server-->>All Clients: 广播弹幕