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webrtc学习笔记-手动建立DataChannel

发表于 更新于 分类于 Disqus：
从一些简单的例子来学习webrtc，这里是最简单的DataChannel的例子。

概述

例子来自一个golang的webrtc项目https://github.com/pion/webrtc，这个项目提供了webrtc的go语言实现。

DataChannel

Data Communication

DataChannel使用SCTP来传输数据，提供可靠传输，确保数据有序发送。

DataChannel可以发送文本或者二进制数据，意思就是发送什么数据都可以。

DataChannel的连接建立过程

下面这张图来自博客WebRTC源码分析——呼叫建立过程之三(创建PeerConnection):

image

这张图可以清晰的看出整个连接建立的过程，其中除了两个客户端之外，还有两个重要的角色Signal-Server和Stun-Server：

  • Signal-Server，信令服务器。两个客户端要首先连上信令服务器，这样才能互相知道对方的存在，而且在P2P的连接真正建立成功之前，两端的数据交互全部依靠信令服务器来传输。
  • Stun-Server，stun服务器。客户端需要去询问它来得到自己的NAT地址，这样最后两端才能进行直接连接。

这里主要关注这个地方：

  1. caller调用SetLocalDescription，然后发送offer到callee（经过信令服务器）。
  2. callee收到offer，先调用SetRemoteDescription，然后生成answer，同样的SetLocalDescription，最后发送answer到caller（经过信令服务器）。

手动建立DataChannel代码

代码就是webrtc项目下自带的例子，简单改了几行，让两边都可以互相发送消息。

caller:

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package main

import (
	"fmt"
	"github.com/pion/webrtc/v3"
	"myWebrtc1/signal"
)

func main() {

	// Configure and create a new PeerConnection.
	config := webrtc.Configuration{
		ICEServers: []webrtc.ICEServer{
			{
				URLs: []string{"stun:stun.l.google.com:19302"},
			},
		},
	}

	// 可以设置日志级别
	//err := os.Setenv("PION_LOG_INFO", "ALL")
	//if err != nil {
	//	panic(err)
	//}

	pc, err := webrtc.NewPeerConnection(config)

	// Create DataChannel.
	sendChannel, err := pc.CreateDataChannel("foo", nil)
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	sendChannel.OnClose(func() {
		fmt.Println("sendChannel has closed")
	})
	sendChannel.OnOpen(func() {
		fmt.Println("sendChannel has opened")
	})
	sendChannel.OnMessage(func(msg webrtc.DataChannelMessage) {
		fmt.Printf("Message from DataChannel %s payload %s\n", sendChannel.Label(), string(msg.Data))
	})

	// Add handlers for setting up the connection.
	pc.OnICEConnectionStateChange(func(state webrtc.ICEConnectionState) {
		fmt.Println(state)
	})
	pc.OnICECandidate(func(candidate *webrtc.ICECandidate) {
		if candidate != nil {
			fmt.Println(signal.Encode(*pc.LocalDescription()))
		}
	})

	// Create offer
	offer, err := pc.CreateOffer(nil)
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	if err := pc.SetLocalDescription(offer); err != nil {
		panic(err)
	}

	// 设置对面的 Description
	answer := webrtc.SessionDescription{}
	signal.Decode(signal.MustReadStdin(), &answer)

	err = pc.SetRemoteDescription(answer)
	if err != nil {
		panic(err)
	}

	// 发送消息
	go func() {
		for {
			message := signal.MustReadStdin()
			if err := sendChannel.SendText(message); err != nil {
				panic(err)
			}
		}
	}()

	// Stay alive
	select {}

}

callee:

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package main

import (
	"fmt"
	"github.com/pion/webrtc/v3"
	"myWebrtc1/signal"
)

func main() {

	config := webrtc.Configuration{
		ICEServers: []webrtc.ICEServer{
			{
				URLs: []string{"stun:stun.l.google.com:19302"},
			},
		},
	}

	// 可以设置日志级别
	//err := os.Setenv("PION_LOG_INFO", "ALL")
	//if err != nil {
	//	panic(err)
	//}

	peerConnection, err := webrtc.NewPeerConnection(config)
	if err != nil {
		panic(err)
	}

	peerConnection.OnICEConnectionStateChange(func(connectionState webrtc.ICEConnectionState) {
		fmt.Printf("ICE Connection State has changed: %s\n", connectionState.String())
	})

	peerConnection.OnDataChannel(func(d *webrtc.DataChannel) {
		fmt.Printf("New DataChannel %s %d\n", d.Label(), d.ID())

		// Register channel opening handling
		d.OnOpen(func() {
			fmt.Printf("Data channel '%s'-'%d' open.\n", d.Label(), d.ID())
		})

		// Register text message handling
		d.OnMessage(func(msg webrtc.DataChannelMessage) {
			fmt.Printf("Message from DataChannel '%s': '%s'\n", d.Label(), string(msg.Data))
		})

		// 发送消息
		go func() {
			for {
				message := signal.MustReadStdin()
				if err := d.SendText(message); err != nil {
					panic(err)
				}
			}
		}()
	})

	offer := webrtc.SessionDescription{}
	signal.Decode(signal.MustReadStdin(), &offer)

	err = peerConnection.SetRemoteDescription(offer)
	if err != nil {
		panic(err)
	}

	// Create an answer
	answer, err := peerConnection.CreateAnswer(nil)
	if err != nil {
		panic(err)
	}

	// Create channel that is blocked until ICE Gathering is complete
	gatherComplete := webrtc.GatheringCompletePromise(peerConnection)

	// Sets the LocalDescription, and starts our UDP listeners
	err = peerConnection.SetLocalDescription(answer)
	if err != nil {
		panic(err)
	}

	// Block until ICE Gathering is complete, disabling trickle ICE
	// we do this because we only can exchange one signaling message
	// in a production application you should exchange ICE Candidates via OnICECandidate
	<-gatherComplete

	// Output the answer in base64 so we can paste it in browser
	fmt.Println(signal.Encode(*peerConnection.LocalDescription()))

	// Block forever
	select {}

}

其中的辅助函数也是例子里面的：

  • MustReadStdin()从输入读入一行数据。
  • Encode()和Decode()，将一个对象先进行marshall或者unmarshall，然后编解码成base64格式。

注意到上面对连接过程的描述中，除了caller和callee，还有两个重要角色stun和信令服务器。

这里stun可以直接使用公开的服务器stun:stun.l.google.com:19302，也可以自己搭建一个。

信令服务器则就是人，也就是人工手动操作：

  1. 启动caller，将输出的Description复制下来。
  2. 启动callee，将caller的Description输入进去。
  3. callee输出Description，同样的复制下来。
  4. 将callee的Description输入到caller。
  5. 连接建立成功，两边可以开始互相发送消息。

存在的问题

有时候在完成两边的Description交换之后，会卡住，然后连接建立超时，目前未研究出原因。