UE像素流，来颗“减肥药”吧！

Part1前言

像素流是虚幻引擎UE5提供的前后端分离框架：服务器运行UE5，前端渲染UI，中间传输视频流。这样，即使是无显卡的低端电脑或手机也能访问运行着UE5的服务器。
但是UE官方的像素流代码库非常臃肿，文档匮乏，难以直接使用，我们将其改造成轻量版的，开箱即用的像素流前端库以及信令服务器，地址：
https://github.com/inveta/peer-stream。
除此之外，我们还开发了与之配套的工具链，自动化监护像素流的生命周期，即使服务器无人管理也能正常运行。

Part2UE5自启动：飞快的启动速度

拜UE5的HLOD技术（Nanite以及WorldPartition）所赐，UE5打包程序启动时间基本在5s以内（即使是超大的模型），因此UE5没必要一直开在服务器上耗资源，网页访问的时候再临时启动，反正耽误不了几秒钟。在我们的开源库中，UE5自启动程序写在信令服务器中：当WebSocket有来自前端的新连接时，就启动UE5，无人访问时经过一段时间自动关闭UE5。

Part3单例模式：线程安全的文件锁

UE5自启动需要考虑线程安全的问题：如果前端有高并发的连接，很可能会启动多个UE5进程，那就给服务器带来巨大的压力。除此之外，运维人员如果不规范操作，也可能意外的打开多个UE5，导致系统崩溃。为了从根源上避免这个问题，我们开源了UE5单例模式插件：它严格限制了在同一台电脑上至多只能同时开启一个UE5实例，通过文件锁实现原子操作，非常稳定。
插件地址：https://github.com/inveta/SingleTon。

Part4UE5自动退出：节省系统资源

当没人看的时候，UE5自动关闭是理所应当的，但空闲关闭的超时时间需要设定在合理的区间内，时间设置既不能太短也不能太长：时间太短的话易发生频繁的启动与关闭，增加死机的风险；时间太长的话则形同虚设了，浪费系统资源。因此在合理的范围内，经过多次尝试，我们的像素流插件通过以下3种超时时间来控制UE5的生命周期，

● 信令服务器断开后10s内退出UE5：连信令服务器都挂了，UE5也就没有存在的必要了，但是为了防止短暂的中断，10s以内重连可以不用退出。
● 前端断开后，30分钟内退出UE5：用户关闭网页后，留30分钟观察期，期间若有新的网页连入，则停止计时器。
● UE5启动超过24小时后，退出UE5：有时候人不在电脑跟前，但浏览器保持着连接，导致UE5连续运行过长的时间，也会严重耗电，因此设定UE5最大运行时长为24小时。

Part5节流与防抖：最大程度预防崩溃

时间控制是像素流生态链中最不能忽视的细节，因为整个系统需要各种计时器来维护生命周期，处理异常状态，不同计时器的时间单位从毫秒到秒到分钟再到小时不等，除了上一节说到的3种UE5自动退出计时，为了节流和防抖，整个系统中还设定了以下8种计时器来应对可能的网络攻击。

● WebSocket断开后3s内自动重连：无需手动重连，也不立即重连。
● 初始化DataChannel请求延迟500ms：防止网页疯狂刷新。
● Dom元素断开后1s内不断开：防止前端JS代码不规范导致元素高频割接。
● 信令服务器500ms内至多建立1次WS连接：防止WebSocket崩溃。● 每50s发起一次WS心跳连接：避免代理服务器宕机。
● 信令服务器与UE5之间每分钟互发一次ping-pong保活请求。
● UE5每秒通过WebRTC向前端发送QP参数，监控网络状态和视频质量。
● 初始化时，UE5每秒向信令服务器发送10次WebSocket连接请求。