iOS 视频直播弹幕的实现

　　弹幕，并不是一个多么复杂的功能。

1.弹幕的实现性分析

　　首先，从视觉上明确当前弹幕所具有的功能

• 从屏幕右侧滑入左侧，直至完全消失
• 不管是长的弹幕，还是短的弹幕，速度一致（可能有的需求是依据弹幕长度，调整速度）
• 有弹幕轨道，不是随机产生的弹幕
• 弹幕不会进行重叠

　　接下来从功能角度思考需要做什么

• 重用机制，类似tableView有一个重用池，每个弹幕就是一个cell，当有弹幕发送的时候，如果当前的重用池没有控件，则创建一个新的控件，如果重用池里面有控件，则拿出这个控件，开始做动画，在动画结束后重新将该控件重归重用池。
• 速度要求一致的话，需要考虑几点，首先如下图所示，红色代表弹幕起始位置，蓝色代表弹幕终止位置，长度代表它们的实际长度。当我们设定动画的时候，采用[UIView animationWithDuration.....]这个动画，设定duration为3s的话那么弹幕1的速度为（屏幕宽度+弹幕1宽度）/3，弹幕2的速度为（屏幕宽度+弹幕2宽度）/3，因为弹幕2长度大于弹幕1的长度，所以弹幕2的速度大于弹幕1的速度。（对于依据弹幕长度调整速度的需求来说，这里相对简单一些，不需要专门去计算速度，唯一麻烦的是需要考虑速度不一致带来的重叠问题）

2.开始准备

　　精通数学公式V=S/t （V代表速度，S代表路程，t代表时间）(*^__^*) 

3.正式开始

　　创建一个View，命名为BarrageView，以及存储弹幕数据的对象BarrageModel

　　以下为BarrageModel.h的内容，存储弹幕的头像，昵称，和消息内容

@interface BarrageModel : NSObject
/** 用户昵称 */
@property(nonatomic,copy)NSString *userName;
/** 消息内容 */
@property(nonatomic,copy)NSString *userMsg;
/** 用户头像 */
@property(nonatomic,copy)NSString *userHeadImageUrl;
@end

　　　接下来对BarrageView内容进行编辑，注释已经尽可能的详细，因此不多做介绍

　　　在.h文件中

#import <UIKit/UIKit.h>
@class BarrageModel;
@interface BarrageView : UIView

/**
 *  记录当前最后一个弹幕View，通过这个View来计算是显示在哪个弹幕轨道上
 */
@property(nonatomic,retain) UIView *lastAnimateView;
/**
 * 发送弹幕
 *
 *  @param msgModel 弹幕数据Model
 */
-(void)barrageSendMsg:(BarrageModel *)msgModel;
@end

　　在.m文件中

#import "BarrageView.h"
#import "BarrageModel.h"

//屏幕的尺寸
#define SCREEN_FRAME   [[UIScreen mainScreen] bounds]
//屏幕的高度
#define SCREEN_HEIGHT  CGRectGetHeight(SCREEN_FRAME)
//屏幕的宽度
#define SCREEN_WIDTH  CGRectGetWidth(SCREEN_FRAME)

@interface BarrageView()
{
    CGFloat _minSpaceTime;  /** 最小间距时间 */
}
/** 数据源 */
@property (nonatomic,retain)NSMutableArray *dataArr;

/** 弹幕UI的重用池 */
@property (nonatomic,retain)NSMutableArray *resuingArr;
@end

@implementation BarrageView

- (instancetype)initWithFrame:(CGRect)frame
{
    self = [super initWithFrame:frame];
    if (self) {
        [self setInterface];
    }
    return self;
}
-(void)setInterface
{
    //初始化弹幕数据源，以及重用池
    self.dataArr = [NSMutableArray array];
    self.resuingArr = [NSMutableArray array];
    
    //创建第一个弹幕加入重用池作为备用
    UIView *view =  [self createUI];
    [self.resuingArr addObject:view];
    
    //设置弹幕数据的初始轮询时间
    _minSpaceTime = 1;
    
    //检查是否可以取弹幕数据进行动画
    [self checkStartAnimatiom];
}
-(void)checkStartAnimatiom
{
    //当有数据信息的时候
    if (self.dataArr.count>0) {

        if (self.resuingArr.count>0) { //当重用池里面有备用的弹幕UI时
            
            //在重用池中，取出第一个弹幕UI
            UIView *view = [self.resuingArr firstObject];
            [self.resuingArr removeObject:view];
            //取出的这个弹幕UI开始动画
            [self startAnimationWithView:view];
            
        }else{ //当重用池没有备用的弹幕UI时
            
            //重新创建一个弹幕UI
            UIView *view = [self createUI];
            //拿着这个弹幕UI开始动画
            [self startAnimationWithView:view];
        }
    }
    //延迟执行，在主线程中不能调用sleep()进行延迟执行
    //调用自身方法，构成一个无限循环，不停的轮询检查是否有弹幕数据
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(_minSpaceTime * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
        [self checkStartAnimatiom];
    });
    //于2017年12月29日更新，以上代码会导致内存泄漏，修改如下
    __weak typeof(self) weakSelf = self;
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(_minSpaceTime * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
        __strong typeof(self) strongSelf = weakSelf;
        [strongSelf checkStartAnimatiom];
    });
　　
}

-(void)startAnimationWithView:(UIView *)view
{
    //取出第一条数据
    BarrageModel *barrageModel = [self.dataArr firstObject];
    
    //计算昵称的长度
    CGSize nameSize = [barrageModel.userName boundingRectWithSize:CGSizeMake(CGFLOAT_MAX, 14) options:NSStringDrawingUsesLineFragmentOrigin|NSStringDrawingUsesFontLeading attributes:@{
                                                                                                                                                         NSFontAttributeName:[UIFont systemFontOfSize:14]
                                                                                                                                                         } context:nil].size;
    //计算消息的长度
    CGSize msgSize = [barrageModel.userMsg boundingRectWithSize:CGSizeMake(CGFLOAT_MAX, 14) options:NSStringDrawingUsesLineFragmentOrigin|NSStringDrawingUsesFontLeading attributes:@{
                                                                                                                                                         NSFontAttributeName:[UIFont systemFontOfSize:14]
                                                                                                                                                         } context:nil].size;
    
    UIImageView *headImageView; //头像
    UILabel *userNameLabel;     //昵称
    UILabel *userMsgLabel;      //消息内容
    
    //进行赋值，宽度适应
    for (UIView *subView in view.subviews) {
        if (subView.tag == 1000) {
            headImageView = (UIImageView *)subView;
            headImageView.image = [UIImage imageNamed:@""];
            
        }else if (subView.tag == 1001){
            userNameLabel = (UILabel *)subView;
            userNameLabel.text = barrageModel.userName;
            //重新设置名称Label宽度
            CGRect nameRect = userNameLabel.frame;
            nameRect.size.width = nameSize.width;
            userNameLabel.frame = nameRect;
        }else{
            userMsgLabel = (UILabel *)subView;
            userMsgLabel.text = barrageModel.userMsg;
            //重新设置消息内容Label宽度
            CGRect msgRect = userMsgLabel.frame;
            msgRect.size.width = msgSize.width;
            userMsgLabel.frame = msgRect;
        }
    }
    
    //重新设置弹幕的总体宽度 = 头像宽度 + 头像左右两侧距离 + (如果名字宽度大于消息内容宽度，以名字宽度为基准，如果名字宽度小于消息内容宽度，以消息内容宽度为基准)
    view.frame = CGRectMake(SCREEN_WIDTH, 0, CGRectGetWidth(headImageView.frame) + 4 + (CGRectGetWidth(userNameLabel.frame)>CGRectGetWidth(userMsgLabel.frame)?CGRectGetWidth(userNameLabel.frame):CGRectGetWidth(userMsgLabel.frame)), CGRectGetHeight(self.frame));
    
    //不管弹幕长短，速度要求一致。 V(速度) 为固定值 = 100(可根据实际自己调整)
    // S = 屏幕宽度+弹幕的宽度  V = 100(可根据实际自己调整)
    // V(速度) = S(路程)/t(时间) -------> t(时间) = S(路程)/V(速度);
    CGFloat duration = (view.frame.size.width+SCREEN_WIDTH)/100;
    
    //最小间距运行时间为：弹幕从屏幕外完全移入屏幕内的时间 + 间距的时间
    _minSpaceTime = (view.frame.size.width + 30)/100;
    
    //最后做动画的view
    _lastAnimateView = view;
    
    //弹幕UI开始动画
    [UIView animateWithDuration:duration delay:0 options:UIViewAnimationOptionCurveLinear animations:^{
        //运行至左侧屏幕外
        CGRect frame =  view.frame;
        view.frame = CGRectMake(-frame.size.width, 0, frame.size.width, frame.size.height);
    } completion:^(BOOL finished) {
        //动画结束重新回到右侧初始位置
        view.frame = CGRectMake(SCREEN_WIDTH, 0, 0, CGRectGetHeight(self.frame));
        //重新加入重用池
        [self.resuingArr addObject:view];
    }];
    
    //将这个弹幕数据移除
    [self.dataArr removeObject:barrageModel];
}

#pragma mark public method
-(void)barrageSendMsg:(BarrageModel *)msgModel{
    //添加弹幕数据
    [self.dataArr addObject:msgModel];
}

#pragma mark 创建控件
-(UIView *)createUI
{
    UIView *view = [[UIView alloc] initWithFrame:CGRectMake(SCREEN_WIDTH, 0, 0, CGRectGetHeight(self.frame))];
    view.backgroundColor = [UIColor colorWithWhite:0 alpha:0.3];
    
    UIImageView *headImageView = [[UIImageView alloc] initWithFrame:CGRectMake(2, 2, CGRectGetHeight(self.frame)-4, CGRectGetHeight(self.frame)-4)];
    headImageView.layer.cornerRadius = headImageView.frame.size.width/2;
    headImageView.layer.masksToBounds = YES;
    headImageView.tag = 1000;
    headImageView.backgroundColor = [UIColor redColor];
    [view addSubview:headImageView];
    
    
    UILabel *userNameLabel = [[UILabel alloc] initWithFrame:CGRectMake(CGRectGetMaxX(headImageView.frame) + 2, 0, 0,14)];
    userNameLabel.font = [UIFont systemFontOfSize:14];
    userNameLabel.tag = 1001;
    [view addSubview:userNameLabel];
    
    
    UILabel *userMsgLabel = [[UILabel alloc] initWithFrame:CGRectMake(CGRectGetMaxX(headImageView.frame)+2, CGRectGetMaxY(userNameLabel.frame), 0, 14)];
    userMsgLabel.font = [UIFont systemFontOfSize:14];
    userMsgLabel.tag = 1002;
    [view addSubview:userMsgLabel];
    [self addSubview:view];
    return view;
}

　　最后在vc里面

#import "ViewController.h"
#import "BarrageView.h"
#import "BarrageModel.h"

//屏幕的尺寸
#define SCREEN_FRAME   [[UIScreen mainScreen] bounds]
//屏幕的高度
#define SCREEN_HEIGHT  CGRectGetHeight(SCREEN_FRAME)
//屏幕的宽度
#define SCREEN_WIDTH  CGRectGetWidth(SCREEN_FRAME)

@interface ViewController ()
/** 第一个弹幕轨道 */
@property (nonatomic,retain)BarrageView *barrageViewOne;
/** 第二个弹幕轨道 */
@property (nonatomic,retain)BarrageView *barrageViewTwo;
@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    //创建第一个弹幕轨道
    _barrageViewOne = [[BarrageView alloc]initWithFrame:CGRectMake(0,200, SCREEN_WIDTH, 34)];
    [self.view addSubview:_barrageViewOne];
    //创建第二个弹幕轨道
    _barrageViewTwo = [[BarrageView alloc]initWithFrame:CGRectMake(0,300, SCREEN_WIDTH, 34)];
    [self.view addSubview:_barrageViewTwo];

}
-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    NSTimer *timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1 target:self selector:@selector(sendMessage) userInfo:nil repeats:YES];
    [timer fire];
}
-(void)sendMessage
{
    BarrageModel *model = [[BarrageModel alloc]init];
    model.userName = @[@"张三",@"李四",@"王五",@"赵六",@"七七",@"八八",@"九九",@"十十",@"十一",@"十二",@"十三",@"十四"][arc4random()%12];
    model.userMsg = @[@"阿达个人",@"都是vsqe12qwe",@"胜多负少的凡人歌",@"委屈翁二群二",@"12312",@"热帖柔荑花",@"发彼此彼此",@"OK泼墨",@"人体有图图",@"额外热无若无",@"微软将围"][arc4random()%11];
    //计算当前做动画的弹幕UI的位置
    CGFloat onePositon = _barrageViewOne.lastAnimateView.layer.presentationLayer.frame.size.width + _barrageViewOne.lastAnimateView.layer.presentationLayer.frame.origin.x;
    //计算当前做动画的弹幕UI的位置
    CGFloat twoPositon = _barrageViewTwo.lastAnimateView.layer.presentationLayer.frame.size.width + _barrageViewTwo.lastAnimateView.layer.presentationLayer.frame.origin.x;
    if ( onePositon < twoPositon ) {
        [_barrageViewOne barrageSendMsg:model];
    }else{
        [_barrageViewTwo barrageSendMsg:model];
    }
}
@end

4.测试结论

　　经一个小时的定时器测试，内存没有增加。