ExoPlayer播放器分析及优化

坚持问题导向，因此本文以视频翻页播放功能为问题场景（类似抖音），介绍exoplayer播放器使用及优化。
包含以下几部分：

1. 播放器基础介绍
2. exoplayer架构介绍，包括： 视频本地缓存、 视频数据加载
3. 视频翻页如何实现零延迟启播
4. 如何优化流量使用
5. 如何优化内存占用
6. 其他问题及优化项

一. 播放器基础介绍

二. exoplayer架构介绍

LoadControl: 控制视频加载（内存）
Cache: 视频缓存（本地文件）
Extractor: 解包，提取音视频数据

1. 视频本地缓存功能

因视频文件通常比较大，如何使用有限的本地存储空间缓存视频数据；
exoplayer缓存设计方案 - 分段写入 ：

1. 从网络加载视频数据时，分片写入缓存文件，默认大小为5M (CacheDataSink#DEFAULT_FRAGMENT_SIZE)
2. 缓存文件记录视频信息： 视频id, 视频流地址，时间戳
3. 根据视频地址可查询对应视频所有缓存片段
4. 使用lru策略管理缓存空间

优点：

1. 使用有限空间即可缓存最近播放视频数据
2. 解决播放过程遇到进度拖动导致缓存碎片问题
3. 支持预加载

2. 视频数据加载功能

缓存使用：
加载视频数据时，网络请求跳过所有缓存片段，减少流量消耗

按需加载，可设置最大缓冲时间或大小
指定时间：DefaultLoadControl#DEFAULT_MAX_BUFFER_MS
指定大小：DefaultLoadControl#DEFAULT_VIDEO_BUFFER_SIZE（有几个类型，分别指定最大值）
优点：

1. 控制内存占用
2. 减少流量消耗：如果用户没看完就划走，但却加载整个视频的数据，造成带宽浪费。
   

三. 视频翻页如何实现零延迟启播

实现零延迟启播，就要求视频一定在触发播放前就完成首帧解码工作。因此优化解码不是主要突破点（因为优化不了多少），关键是要打提前量。
因此主要有以下几点：

1. 预加载：提前缓存视频部分数据到本地
2. 提前播放：视频切换预判并提前播放

四. 如何优化流量使用

1. 视频预加载头部数据时，结合视频码率计算需要预加载的数据大小， 尽量减少预加载数据量；
2. 高端机型可使用h265；
3. 播放视频过程中，设置最大缓冲时长，避免用户未看完而加载整个视频造成浪费；参考上边：视频数据加载功能

五. 如何优化内存占用

1. 播放器实例复用，不要创建太多实例
2. 设置最大缓冲时长，exoplayer默认好像60s；如果设置了循环播放，即使视频数据只有15s, 内存中也是加载60s数据的。（解决： MediaPeriodQueue#MAXIMUM_BUFFER_AHEAD_PERIODS 修改为2，最多只填充2个视频数据）

六. 其他问题及优化项

1. 首帧对齐：使用首帧作为封面，视频启播成功后，隐藏封面。 如果没对齐，启播时画面肯定会抖动。
2. 如何判断启播成功，并隐藏封面：VideoListener#onPlayerStateChanged STATE_READY和VideoListener#onRenderedFirstFrame都完成回调时，才可认为启播成功，此时隐藏封面，两者缺一不可。 如果满足STATE_READY但onRenderedFirstFrame未完成，此时隐藏封面，视频画面是黑色的。
3. SimpleExoPlayer大部分接口都比较耗时，如果主线程调用，界面会比较卡顿。因此播放器接口调用需要放在子线程。
4. SimpleExoPlayer不是线程安全的（所有调用保证在同一子线程，不然会有crash），同时播放器回调接口必须与调用接口一致； 参考SimpleExoPlayer构造函数中looper参数的代码注释。
5. 播放器识别视频格式使用头部数据探测的方式，比较耗时。因小视频格式固定，所以修改探测顺序，提升速度。（解决：DefaultExtractorsFactory#createExtractors， 把使用的格式放在第一位）