前面我们通过两篇文章详细介绍了 Medooze 的实现逻辑，我相信你现在已经对 Medooze 有了非常深刻的认知。通过对 Medooze 实现原理和架构的了解，我们可以知道 Medooze 支持的功能非常多，如录制回放、推流、SFU 等，其中最主要的功能是 SFU 的实现。 实际上，我们要实现的多方音视频会议就是由 SFU 来实现的，或者你可以认为 Medooz 实现的 SFU 就是一个最简单的音视频会议系统。Medooze 提供的 SFU Demo 的地址为：https://github.com/medooze/sfu 。 由于 SFU 是一个 Node.js 项目，所以在环境部署、源码分析的时候，需要你有 JavaScript 基础，也需要掌握 NPM 和 Node 的常用命令，比如 npm install 等。接下来，我们主要从以下几方面向你介绍一下多方音视频会议（SFU）项目： * 搭建多方音视频会议系统，让你感受一下多方通信； * 分析多方音视频会议实现的架构； * 分析 Medooze API 的具体使用； * 分析多方音视频会议的入会流程。 ## 多方音视频会议环境的搭建 多方音视频会议（SFU）项目是纯 Node.js 实现的，可以说在目前所有的操作系统上都可以运行。然而，由于该系统依赖 medooze-media-server 项目，而该项目仅支持 macOS X 和 Linux 两种操作系统，所以 SFU 项目也只能在 macOS X 和 Linux 这两种操作系统下运行了。 本文我们所搭建的这个 Demo 的实验环境是在 Ubuntu 18.04 系统上，所以接下来的实验步骤和实验结论都是基于 Ubuntu 18.04 得出的，如果你在其他操作系统下搭建可能结果会略有不同，但具体步骤都是一模一样的。 下面我们就来分析下这个环境搭建的具体步骤。 第一步，打开 Linux 控制终端，下载 SFU 代码，命令如下： ``` git clone https://github.com/medooze/sfu.git ``` 第二步，安装 SFU 依赖的所有包： ``` cd sfu npm install ``` 第三步，在 sfu 目录下生成自签名证书文件： ``` openssl req -sha256 -days 3650 -newkey rsa:1024 -nodes -new -x509 -keyout server.key -out server.cert ``` 第四步，在 sfu 目录下启动服务： ``` node index.js IP ``` 上面命令中的 IP 是测试机器的 IP 地址，如果用内网测试，你可以将它设置为 127.0.0.1。如果你想用外网访问，则可以指定你的云主机的外网 IP 地址。另外需要注意的是，该服务启动后默认监听的端口是 8084，**所以你在访问该服务时要指定端口为 8084。** 通过上面的步骤，我们就将 Medooze 的 SFU 服务器搭建好了，下面我们来测试一下。 打开浏览器，在地址栏中输入以下地址就可以打开 Medooze SFU Demo 的测试界面了： ``` https://IP:8084/index.html ``` 在这个地址中需要特别注意的是，必须使用 HTTPS 协议，否则浏览器无法访问本地音视频设备。此外，这个地址中的 IP 指的是 SFU 服务的主机的 IP 地址，可以是内网地址，也可以是外网地址。 当该地址执行后，会弹出登录界面，如下所示： Medooze SFU 登录界面图这是一个多人视频会议登录界面。关于登录界面，这里我们做一个简单的说明。 * 界面中的 Room Id 和 Name 可以随机生成，也可以自己指定。如果需要随机生成，点击后面的 RANDOM 按钮即可。 * 几个参会人若想要进入同一个房间，那么他们的 Room Id 必须相同。 * 在 Audio Device 列出了所有麦克风，可供参会人选择。 * Audio Device 下面，有一个音量进度条，它可以测试麦克风是否正常工作。 * 一切准备就绪后，点击右下角的“READY!”按钮，就可以加入房间了。此时，在浏览器左下角显示了自己的本地视频。 * 由于这是基于浏览器的音视频应用，具有很好的跨平台性，因此你可选择 PC 浏览器、手机浏览器一起测试。 上面我们就将 Medooze 的音视频会议系统的 Demo 环境搭建好了，并且你可以进行多人的音视频互动了。接下来我们就分析一下这个音视频会议系统（SFU） Demo 是如何实现的吧。 ## SFU 目录结构 首先我们来分析看一下 Medooze 的 SFU Demo 的目录结构，以及每个子目录中代码的作用，为我们后面的分析做好准备。 如上图所示，在 SFU Demo 目录下的文件非常少，我们来看一下每个文件或目录的具体作用吧！  了解了 SFU Demo 的目录结构及其作用后，我们再来看一下 SFU Demo 的架构是什么样子。 ### SFU 架构 下图就是 Medooze SFU Demo 的架构图，你可以参考下：  :-: SFU 架构图 从图中你可以看出，SFU 架构包括了浏览器客户端和 SFU 服务端两部分。 而 SFU 服务端又包括两部分功能：**WWW 服务、WebSocket 信令及业务管理。** 接下来我们就来分析一下**服务端的处理逻辑。** ***** Node.js 中的 Web 服务器（WWW）是在 index.js 文件中实现的。当我们执行node index.js IP命令时，该命令启动了一个 HTTPS 服务，监听的端口是 8084。当 HTTPS 启动后，我们就可以从它的 WWW 服务获取到客户端代码了。需要说明的是，HTTPS 服务依赖 server.key 和 server.crt 文件，这两个文件需要我们提前生成好（生成证书的命令在上面 SFU 环境搭建一节已经向你做了说明）。 ***** 至于 WebSocket 服务及业务管理部分，逻辑会稍微复杂些。服务端启动 WebSocket 服务后，可以通过它来接收客户端发来的信令，同时也可以通过它向客户端发送通知消息；除了对信令的处理外，SFU 的业务逻辑也是在这部分实现的，如 Room 和 Participator 实例的创建、参会人进入 / 离开房间等。 ***** . 这里需要你注意的是，WebSocket 服务和业务管理的代码也是在 index.js 中实现的。换句话说，在服务端的 index.js 中，实现了 WWW 服务、WebSocket 服务和 SFU 业务管理三块逻辑，这样“大杂烩”的代码实现也只是在 Demo 中才能这么写了。 ***** 另外，index.js 的实现依赖了 websocket 和 transaction-manager 两个包。 ***** ..分析完服务端的处理逻辑后，接下来我们再来看看客户端。浏览器首先从 Medooze SFU 的 WWW 服务上获得 sfu.js 代码，在浏览器上运行 sfu.js 就可以与 Medooze SFU 建立连接，并进行多方音视频通信了。在 sfu.js 中，主要实现了房间的登录、音频设备选择、采集音视频数据、共享音视频数据等功能。实际上，客户端的实现逻辑就是使用咱们专栏第一模块所介绍的知识，如 RTCPeerConnection 的建立、获取音视频流、媒体协商等。 ***** 此外，Medooze SFU 还实现了几个信令，如 join 用于加入会议、update 用于通知客户端重新进行媒体协商等等，这几个信令还是非常简单的，不过却非常重要。尤其是在阅读 Medooze SFU 代码时，可以按照信令的流转来梳理 SFU 的代码逻辑，这样会大大提高你的工作效率。 以上就是 Medooze SFU 的基本架构，接下来我们看一下 SFU 的逻辑处理。 ### SFU 逻辑处理 SFU 的实现很简单。在服务端有两个重要的类，即 Room 和 Participator。它们分别抽象了多人会议中的房间和参会人。为便于你理解，我画了一个简单类图，如下所示：  :-: SFU 类图 从图中可以看到，index.js 中定义了一个全局对象 Rooms，保存多个房间（Room）实例。 **Room 类是对房间的抽象：** * Endpoint 属性是 Medooze Endpoint 类型； * Participators 属性是一个 Map 类型，保存本房间中所有 Participator 实例；* 该类还有两个重要方法，createParticipator 用于创建参会人实例，getStreams 获取所有参会人共享的媒体流。 **Participator 类是对参会人的抽象：** * IncomingStreams 属性是 Map 类型，保存自己共享的媒体流，元素属性类型是 Medooze::IncomingStream； * OutgoingStreams 属性是 Map 类型，保存自己观看的媒体流，元素属性类型是 Medooze::OutgoingStream； * transport 属性是 Medooze::Transport 类型，表示 DTLS 传输； * init() 方法，初始化 transport 实例等； * publishStream() 方法用于发布自己共享的流，创建 IncomingStream； * addStream() 方法用于观看其他参会人共享的流，创建 OutgoingStream 实例，并且 attachTo 到共享人的 IncomingStream 中。 ## 入会流程 这里我们可以结合客户端和服务器的逻辑，分析一下参会人入会的大致流程，如下图所示：  SFU 时序图图中深粉部分是客户端实现，在 www/js/sfu.js 中；绿色部分是服务器实现，在 index.js 中；橘色是在 medooze 中实现。那具体的流程是怎样的呢？ . 首先，浏览器从 Node.js 服务器获取到 www/index.html 页面及引用的 JavaScript 脚本，然后执行 connect 方法。在 connect 方法中使用 WebSocket 与 SFU 服务（index.js）建立连接。 . 服务端收到 WebSocket 连接请求后，从 URL 中解析到 roomid 参数。然后，根据该参数判断房间是否在之前已经创建过。 . 如果该房间已创建，则什么都不做； . 如果没创建，则尝试创建 Room 实例。 ***** 对于客户端来说，WebSocket 连接建立成功后，客户端会发送 join 信令到服务端。而服务端收到 join 信令后，创建 Participator（参与人）实例，并且调用它的 init 方法进行初始化。 之后，Participator 获取 Room 中所有已共享的媒体流，并调用它的 addStream 方法，这样它就可以订阅 Room 中所有的媒体流了。订阅成功后，媒体流的数据就被源源不断地发送给 Participator 对应的终端了。 上面的逻辑完成之后，服务端会通知客户端 join 已经成功。此时，客户端也可以共享它的音视频流给服务器了。 . 此外，在客户端将自己的媒体流推送给服务端之前，服务器会调用 publishStream 方法在服务端创建 IncomingStream 实例，这样当客户端的数据到达服务器端后，就可以将数据交给 IncomingStream 暂存起来，以备后面分发给其他终端。 . 通过上面的步骤，新加入的客户端就可以看到会议中其他人分享的音视频流了，同时还可以将自己的音视频推送到服务器了。但此时，其他参会人还看不到新加入用户的音视频流，因为还有关键的一步没有完成。 . 这**关键的一步**是，当新参会人一切准备就绪后，服务端要发送广播消息（update） 通知所有已经在会中的其他人，有新用户进来了，需要重新进行媒体协商。**只有重新媒体协商之后，其他参会人才能看到新入会人的音视频流。 . 以上步骤就是一个新参会者加入会议的大致过程，同时也介绍了这个过程中其他已经在会中的参与人需要如何处理。小结本文我们首先介绍了通过 Medooze SFU 如何搭建最简单的音视频会议系统，该系统搭建好后就可以进行多人音视频互动的“实验”了。 . 然后，我们对 Medooze 的 SFU 项目的逻辑做了详细介绍，分析了 Medooze SFU 的基本架构、逻辑处理、入会流程等。相信通过本文的学习，你对 Medooze 的使用和实现原理都会有更深刻的认识。 当然，如果你要想在自己的产品中更好地应用 Medooze，还需要掌握更多的细节，只有这样才能做到心中有数。比如：如何能够承担百万用户级的负载？如何为不同的的地区、不同的运营商的用户提供优质的服务？这些都是你需要进一步研究和学习的。 ## 思考时间 今天留给你的思考题：一个多人存在的会议中，又有一个人加入进来，其他参会人是如何看到后加入人的视频流的呢？你清楚其中的原理吗？欢迎在留言区与我分享你的想法，也欢迎你在留言区记录你的思考过程。 感谢阅读，如果你觉得这篇文章对你有帮助的话，也欢迎把它分享给更多的朋友。