# NexPlay-高并发流媒体互动社区

**Repository Path**: bu-jianwu/nexplay

## Basic Information

- **Project Name**: NexPlay-高并发流媒体互动社区
- **Description**: 基于 Spring Cloud Alibaba 微服务架构实现的高并发 UGC 视频社区平台，包含视频上传、转码、搜索、推荐、弹幕、评论、关注等核心能力。
- **Primary Language**: Java
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 2
- **Forks**: 0
- **Created**: 2026-03-31
- **Last Updated**: 2026-07-25

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# NexPlay - 高并发流媒体互动社区

> 基于 Spring Cloud Alibaba 微服务架构的流媒体平台，类似 Bilibili 的视频互动社区

![Spring Cloud](https://img.shields.io/badge/Spring%20Cloud-2021.0-green)
![Vue](https://img.shields.io/badge/Vue-3.x-blue)
![License](https://img.shields.io/badge/License-MIT-yellow)

## 📖 项目简介

NexPlay 是一个高并发流媒体互动社区平台，采用前后端分离架构，后端基于 Spring Cloud 微服务，前端基于 Vue 3 + Element Plus。项目实现了视频上传播放、弹幕互动、实时聊天、消息通知、全文搜索等核心功能，覆盖了流媒体平台的主要业务场景。

## ✨ 技术亮点

- **微服务架构**：6 个独立微服务，服务拆分清晰，支持独立部署和扩展
- **高并发优化**：Redis 缓存 + 布隆过滤器 + XXL-JOB 异步同步，支持高并发读写
- **搜索引擎**：Elasticsearch 全文检索 + MoreLikeThis 推荐算法
- **异步解耦**：RocketMQ 消息队列实现数据库与 ES 的异步同步
- **分片上传**：大视频分片上传，支持断点续传
- **实时通信**：WebSocket 实现弹幕和聊天，AI 助手对话功能
- **容错机制**：ES 查询降级策略，保证系统高可用性
- **链路追踪**：Zipkin 全链路监控，服务调用可视化
- **指标监控**：Prometheus + Micrometer 全服务指标采集，23 个自定义埋点指标

## 技术栈

### 后端

- **Spring Cloud Alibaba** - 微服务框架
- **Nacos** - 服务注册与配置中心
- **Spring Cloud Gateway** - 网关服务
- **MyBatis Plus** - 持久层框架
- **Redis** - 缓存、Session、布隆过滤器
- **Elasticsearch** - 全文搜索引擎
- **RocketMQ** - 异步消息队列
- **MinIO** - 分布式对象存储
- **Zipkin + Sleuth** - 全链路追踪
- **Prometheus + Micrometer** - 服务监控与指标采集
- **WebSocket** - 实时双向通信
- **XXL-JOB** - 分布式定时任务
- **JWT** - 无状态认证

### 前端

- **Vue 3** - 响应式前端框架
- **Element Plus** - UI 组件库
- **Vite** - 前端构建工具
- **Vue Router** - 路由管理
- **Pinia** - 状态管理
- **Axios** - HTTP 请求库

## 🎯 核心技术点

| 技术领域 | 实现方案                                |
| -------- | --------------------------------------- |
| 微服务   | Spring Cloud + Nacos + Gateway          |
| 服务调用 | OpenFeign + Ribbon 负载均衡             |
| 高并发   | Redis 缓存 + 布隆过滤器防穿透           |
| 异步处理 | RocketMQ 异步消息 + XXL-JOB 定时任务    |
| 全文搜索 | Elasticsearch + MoreLikeThis 推荐算法   |
| 文件存储 | MinIO 分片上传 + 断点续传               |
| 实时通信 | WebSocket 弹幕 + 聊天室                 |
| 安全认证 | JWT + Spring Security                   |
| 链路追踪 | Zipkin + Sleuth 全链路监控              |
| 指标监控 | Prometheus + Micrometer 自定义埋点      |
| 性能分析 | Histogram 分位数统计（P50/P90/P95/P99） |
| 降级容错 | ES 查询失败自动降级普通模式             |
| 数据同步 | MySQL → ES 异步同步                     |
| 前端优化 | Vue 3 + Composition API + 路由懒加载    |

## 💡 项目难点与解决方案

### 1. 高并发场景优化

- **问题**：视频推荐频繁查询 ES 导致性能瓶颈
- **方案**：Redis 缓存热点数据 + 布隆过滤器防止缓存穿透 + 降级策略保障可用性

### 2. 大视频文件上传

- **问题**：单视频文件过大，网络不稳定易导致上传失败
- **方案**：前端分片上传 + 断点续传 + 后端分片合并 + MinIO 存储

### 3. 数据一致性保障

- **问题**：MySQL 与 ES 数据同步存在延迟
- **方案**：RocketMQ 异步消息 + XXL-JOB 定时全量同步 + 手动刷新 ES 索引

### 4. 前后端字段映射

- **问题**：微服务间通过 Feign 调用，字段不一致导致数据丢失
- **方案**：使用 `@JsonProperty` 注解统一字段映射 + VO 层数据转换

### 5. WebSocket 弹幕实时性

- **问题**：高并发弹幕消息处理延迟
- **方案**：WebSocket 长连接 + 事件驱动 + 异步消息处理

### 6. 微服务全链路可观测性

- **问题**：多服务分布式部署，缺乏统一的性能指标和异常监控
- **方案**：Actuator 暴露 `/metrics` 端点 + Micrometer 自定义埋点（Counter/Timer/Gauge） + Gateway 全局过滤器 + AOP 切面零侵入采集 + Prometheus 定时抓取 + Grafana 可视化仪表盘

## 项目结构

```
NexPlay/
├── gateway/              # 网关服务 (端口: 8200)
├── user_center/          # 用户中心 (端口: 3000)
├── video/                # 视频服务 (端口: 10201)
├── chat/                 # 聊天服务 (端口: 1688)
├── notice/               # 通知服务 (端口: 30000)
├── search/               # 搜索服务 (端口: 8201)
├── common/               # 公共模块
└── vue/NexPlay-vue/      # 前端项目
```

## 环境准备

### 必需服务

1. **MySQL** - 数据库服务
2. **Redis** - 缓存服务
3. **Nacos** - 服务注册中心
4. **Elasticsearch** - 搜索引擎
5. **Kibana** - ES 可视化
6. **RocketMQ** - 消息队列
7. **MinIO** - 对象存储
8. **Zipkin** - 链路追踪
9. **Prometheus** - 监控指标采集
10. **Grafana** - 可视化仪表盘

### Docker 环境部署

```bash
# 启动基础服务
docker start es kibana rmqnamesrv rmqbroker

# 同步虚拟机时间
chronyc makestep

# 部署 Zipkin
docker run -d --name zipkin --restart always -p 9411:9411 openzipkin/zipkin

# 部署 Nacos
docker run -d --name nacos --restart always \
  -p 8848:8848 -p 9848:9848 -p 9849:9849 \
  -e MODE=standalone \
  -e JVM_XMS=256m -e JVM_XMX=256m \
  nacos/nacos-server:v2.2.3-slim

# 部署 RocketMQ NameServer
docker run -d --name rmqnamesrv -p 9876:9876 \
  -e "JAVA_OPT=-server -Xms64m -Xmx64m -Xmn32m" \
  apache/rocketmq:4.9.4 sh mqnamesrv

# 部署 RocketMQ Broker
mkdir -p /root/rocketmq/conf
cat > /root/rocketmq/conf/broker.conf << EOF
brokerIP1=192.168.174.144
autoCreateTopicEnable=true
namesrvAddr=192.168.174.144:9876
EOF

docker run -d --name rmqbroker -p 10911:10911 \
  --link rmqnamesrv \
  -e "NAMESRV_ADDR=rmqnamesrv:9876" \
  -v /root/rocketmq/conf/broker.conf:/home/rocketmq/rocketmq-4.9.4/conf/broker.conf \
  apache/rocketmq:4.9.4 sh mqbroker

# 部署 Prometheus
mkdir -p /root/prometheus
cat > /root/prometheus/prometheus.yml << 'EOF'
global:
  scrape_interval: 15s

scrape_configs:
  - job_name: 'nexplay'
    metrics_path: '/actuator/prometheus'
    static_configs:
      - targets:
        - '192.168.174.144:8200'   # gateway
        - '192.168.174.144:3000'   # user_center
        - '192.168.174.144:10201'  # video
        - '192.168.174.144:1688'   # chat
        - '192.168.174.144:30000'  # notice
        - '192.168.174.144:8201'   # search
EOF

docker run -d --name prometheus --restart always \
  -p 9090:9090 \
  -v /root/prometheus/prometheus.yml:/etc/prometheus/prometheus.yml \
  prom/prometheus

# 部署 Grafana
docker run -d --name grafana --restart always \
  -p 3001:3000 \
  grafana/grafana
```

### MinIO 配置

```bash
# 创建存储桶并设置公开访问
mc anonymous set public myminio/user-cover
mc anonymous set public myminio/video-cover
mc anonymous set public myminio/video
```

## 数据库配置

1. 创建 MySQL 数据库 `bilibili`
2. 修改各微服务的数据库连接配置：
   - 数据库地址
   - 用户名
   - 密码

## Elasticsearch 索引

### 1. 视频索引 (video)

```json
PUT /video
{
  "mappings": {
    "properties": {
      "video_id": { "type": "integer" },
      "video_name": { "type": "text" },
      "author_id": { "type": "integer" },
      "author_name": { "type": "text" },
      "intro": { "type": "text" },
      "cover": { "type": "keyword" },
      "url": { "type": "keyword" },
      "length": { "type": "keyword" },
      "play_count": { "type": "integer" },
      "danmaku_count": { "type": "integer" },
      "collect_count": { "type": "integer" },
      "create_time": { 
        "type": "date",
        "format": "yyyy-MM-dd'T'HH:mm:ss||yyyy-MM-dd HH:mm:ss||yyyy-MM-dd||epoch_millis"
      }
    }
  }
}
```

### 2. 用户索引 (user)

```json
PUT /user
{
  "mappings": {
    "properties": {
      "id": { "type": "keyword" },
      "nickname": { "type": "text" },
      "intro": { "type": "text" },
      "cover": { "type": "keyword" },
      "fans_count": { "type": "integer" },
      "video_count": { "type": "integer" }
    }
  }
}
```

### 3. 搜索历史索引 (history_search)

```json
PUT /history_search
{
  "mappings": {
    "properties": {
      "user_id": { "type": "keyword" },
      "search_word": { "type": "text" },
      "create_time": { 
        "type": "date",
        "format": "yyyy-MM-dd HH:mm:ss||yyyy-MM-dd||epoch_millis"
      }
    }
  }
}
```

## 📊 Prometheus 监控体系

### 架构概览

```
┌─────────────┐    scrape     ┌─────────────┐    visualize    ┌──────────┐
│  NexPlay     │ ───────────→ │  Prometheus  │ ─────────────→ │  Grafana  │
│  微服务集群   │ /actuator/   │  (TSDB)      │                │ (仪表盘)   │
│              │  prometheus  │              │                │          │
└─────────────┘               └──────────────┘                └──────────┘
```

### 指标清单

#### HTTP 请求层（AOP 切面自动采集，零侵入）

| 指标名                                  | 类型    | 说明                            |
| --------------------------------------- | ------- | ------------------------------- |
| `nexplay_http_requests_total`           | Counter | Controller 请求总数             |
| `nexplay_http_request_duration_seconds` | Timer   | 请求耗时分布（P50/P90/P95/P99） |
| `nexplay_http_request_errors_total`     | Counter | 异常请求数                      |

#### 业务层（手动埋点）

| 指标名                                  | 类型    | 说明                 |
| --------------------------------------- | ------- | -------------------- |
| `nexplay_user_registrations_total`      | Counter | 用户注册数           |
| `nexplay_user_logins_total`             | Counter | 用户登录数           |
| `nexplay_video_uploads_total`           | Counter | 视频上传数           |
| `nexplay_video_views_total`             | Counter | 视频播放数           |
| `nexplay_comments_total`                | Counter | 评论数               |
| `nexplay_danmaku_total`                 | Counter | 弹幕数               |
| `nexplay_likes_total`                   | Counter | 点赞数               |
| `nexplay_collects_total`                | Counter | 收藏数               |
| `nexplay_follows_total`                 | Counter | 关注数               |
| `nexplay_search_requests_total`         | Counter | 搜索请求数           |
| `nexplay_notice_sent_total`             | Counter | 通知发送数           |
| `nexplay_rocketmq_consumed_total`       | Counter | RocketMQ 消费数      |
| `nexplay_rocketmq_consume_errors_total` | Counter | RocketMQ 消费失败数  |
| `nexplay_websocket_connections`         | Gauge   | WebSocket 实时连接数 |

#### 网关层（GlobalFilter 自动采集）

| 指标名                                     | 类型    | 说明                            |
| ------------------------------------------ | ------- | ------------------------------- |
| `nexplay_gateway_requests_total`           | Counter | 网关路由请求数                  |
| `nexplay_gateway_request_duration_seconds` | Timer   | 网关路由耗时（P50/P90/P95/P99） |
| `nexplay_gateway_errors_total`             | Counter | 网关错误请求数（5xx）           |

> 此外还自动暴露 JVM 内存/GC/线程、CPU、Tomcat 线程池、HikariCP 连接池等系统级指标。

### 指标端点

各服务启动后，Prometheus 抓取地址：

| 服务        | 端口  | 抓取端点                                     |
| ----------- | ----- | -------------------------------------------- |
| gateway     | 8200  | `http://localhost:8200/actuator/prometheus`  |
| user_center | 3000  | `http://localhost:3000/actuator/prometheus`  |
| video       | 10201 | `http://localhost:10201/actuator/prometheus` |
| chat        | 1688  | `http://localhost:1688/actuator/prometheus`  |
| notice      | 30000 | `http://localhost:30000/actuator/prometheus` |
| search      | 8201  | `http://localhost:8201/actuator/prometheus`  |

### Grafana 仪表盘

登录 Grafana（`http://192.168.174.144:3001`，默认账号 admin/admin），添加 Prometheus 数据源后，可导入以下常用仪表盘：

| 仪表盘              | ID     | 说明                     |
| ------------------- | ------ | ------------------------ |
| JVM Micrometer      | 4701   | JVM 内存/GC/线程监控     |
| Spring Boot 2.x     | 11378  | Spring Boot 运行时监控   |
| 自定义 NexPlay 面板 | 自定义 | 使用下方 PromQL 自行创建 |

### 常用 PromQL 查询

```promql
# 每秒请求速率（QPS）
rate(nexplay_http_requests_total[1m])

# P99 请求延迟
histogram_quantile(0.99, rate(nexplay_http_request_duration_seconds_bucket[5m]))

# 错误率
rate(nexplay_http_request_errors_total[1m]) / rate(nexplay_http_requests_total[1m])

# 视频播放速率（按分钟）
rate(nexplay_video_views_total[1m])

# WebSocket 实时连接数
nexplay_websocket_connections

# RocketMQ 消费失败率
rate(nexplay_rocketmq_consume_errors_total[5m]) / rate(nexplay_rocketmq_consumed_total[5m])

# 网关路由请求速率
rate(spring_cloud_gateway_requests_seconds_count[1m])

# JVM 堆内存使用率
sum(jvm_memory_used_bytes{area="heap"}) / sum(jvm_memory_max_bytes{area="heap"})
```

### 业务埋点使用示例

```java
@RestController
public class VideoController {

    @Autowired
    private CustomMetricsService metricsService;

    @PostMapping("/play/recordPlay")
    public Result<String> recordPlay() {
        metricsService.recordVideoView();  // 视频播放 +1
        // 业务逻辑...
        return Result.success();
    }

    @PostMapping("/comment/sendComment")
    public Result<String> sendComment() {
        metricsService.recordComment();  // 评论 +1
        // 业务逻辑...
        return Result.success();
    }
}
```

### 关键组件说明

| 组件       | 文件                                              | 职责                                        |
| ---------- | ------------------------------------------------- | ------------------------------------------- |
| 指标常量   | `common/.../metrics/MetricsConstant.java`         | 统一管理 20 个指标名和 6 个标签名           |
| 配置类     | `common/.../metrics/PrometheusMetricsConfig.java` | commonTags 注入 + MeterFilter 过滤          |
| 指标服务   | `common/.../metrics/CustomMetricsService.java`    | 14 个业务 Counter + WS 连接数 Gauge         |
| AOP 切面   | `common/.../metrics/PrometheusMetricsAspect.java` | 自动拦截 @RestController 记录耗时/次数/错误 |
| 网关过滤器 | `gateway/.../filter/GatewayMetricsFilter.java`    | WebFlux GlobalFilter 网关级指标             |

## 服务配置

### Gateway 网关

配置文件：`gateway/src/main/resources/application-dev.yml`

需要修改：

- **邮件配置**：QQ 邮箱 SMTP 授权码
- **Nacos 地址**：服务注册中心地址
- **Zipkin 地址**：链路追踪地址
- **MySQL 配置**：数据库连接信息

### 各微服务通用配置

- Nacos 服务注册地址
- MySQL 数据库连接
- Redis 连接配置
- Zipkin 追踪地址
- Prometheus Actuator 端点（已默认开启）

## 启动方式

### 后端服务

```bash
# 1. 启动 Nacos
# 2. 启动 MySQL、Redis、ES、RocketMQ、MinIO 等依赖服务
# 3. 按顺序启动微服务：
#    - gateway (8200)
#    - user_center (3000)
#    - video (10201)
#    - chat (1688)
#    - notice (30000)
#    - search (8201)
# 4. 启动 Prometheus + Grafana（可选）
```

### 前端项目

```bash
# 进入前端目录
cd NexPlay/vue/NexPlay-vue

# 安装依赖
npm install

# 启动开发服务器
npm run dev
```

## 功能模块

### 用户中心 (user_center)

- 多方式登录（密码、手机号验证码、邮箱验证码）
- JWT 双 Token 机制（短期 Token + 长期 Refresh Token）
- 个人信息管理、头像上传
- 关注/粉丝关系管理（防重复关注校验）
- 权限管理系统（RBAC）

### 视频服务 (video)

- 视频分片上传（支持大文件、断点续传）
- 视频播放（流式传输）
- 弹幕系统（WebSocket 实时发送与展示）
- 互动功能（点赞、收藏、评论、评论回复）
- 播放历史记录（COALESCE 处理空值）
- 创作者中心（视频管理、数据统计）

### 搜索服务 (search)

- Elasticsearch 全文搜索（支持中文分词）
- MoreLikeThis 推荐算法（基于内容的视频推荐）
- 搜索历史记录（用户维度）
- 降级容错机制（ES 不可用时降级普通查询）
- 数据同步（RocketMQ 异步 + XXL-JOB 定时全量同步）

### 聊天服务 (chat)

- WebSocket 实时聊天
- AI 智能助手（集成大模型 API）
- PPT 生成功能
- 消息持久化与离线推送

### 通知服务 (notice)

- 消息通知推送（评论、点赞、关注）
- RocketMQ 异步消息处理
- 通知状态管理（已读/未读）
- 数据库变更监听与同步

### 网关服务 (gateway)

- 路由转发与负载均衡
- JWT 认证鉴权
- 邮件/短信验证码发送
- 全局异常处理
- 跨域配置

## API 文档

启动 Gateway 服务后访问：

```
http://localhost:8200/doc.html
```

## 上线图

### 登录

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### 视频上传

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### 项目亮点总结

- ✅ 独立设计并实现 6 个微服务
- ✅ 完整的前后端分离架构
- ✅ 真实业务场景的高并发优化
- ✅ 多种中间件集成（Redis、ES、RocketMQ、MinIO、Nacos、Prometheus）
- ✅ Prometheus + Micrometer 全服务监控，23 个自定义指标
- ✅ 完善的异常处理和容错机制

## ⚠️ 注意事项

1. **时间同步**：MinIO 上传需要时间同步，使用 `chronyc makestep` 同步虚拟机时间
2. **邮件服务**：需配置 QQ 邮箱 SMTP 授权码
3. **ES 索引刷新**：批量写入后需手动刷新索引确保数据可见性
4. **文件上传**：前端接收文件名后需拼接 MinIO URL
5. **Nacos 配置**：各微服务需正确配置 Nacos 服务发现地址
6. **Prometheus 端点**：Gateway 已放行 `/actuator/**`，各微服务直接通过端口访问即可

## 开发环境

- JDK 8+
- Node.js 16+
- Maven 3.6+
- Docker

## 许可证

本项目仅供学习交流使用。