Python實現B站UP主小助手詳解開發流程

2022-02-17 19:01:30

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將直播間彈幕念出來（TTS）

大家好，我是大帥，一個老程式猿。

這是我第一次寫Python喲，寫得不好請多多指教

前言

前段時間在掘金社群寫文章，得了一臺樹莓派3B ，加上之前在閒魚曾經淘到一塊 1280x400 的長條屏，就想著把一直想要的嗶哩嗶哩UP主助手給完成了。

先上效果

有彈幕的時候是這樣的

為什麼兩張截圖的顯示器不一樣呢？哎，說起來都是眼淚，那天晚上我直播寫這個程式碼寫到凌晨2點，程式碼寫完我準備把樹莓派和顯示屏都塞到一個紙盒子裡，這個過程中不知道損壞了哪裡，螢幕點不亮了...

不過好在樹莓派沒問題，閒話不多說，先來看看我對於框架選型的思考

框架選型

為什麼最後會選用 Python 這個我並不會的語言呢？因為最終是希望這個程式執行在樹莓派上，所以首先調研了幾種在樹莓派上搭建 GUI介面的方式。

PyQt（python）
Pygame（python）
Electron（javascript）
Flutter（dart）

雖然我對3、4更加熟悉，但畢竟樹莓派的效能有限，我只好棄用。1我不熟，但是在我的規劃裡，我並不需要一些標準化的UI元件。所以最終選擇了 pygame 的框架，並且樹莓派系統裡也預設安裝了 pygame 環境，雖從未寫過 python ，但對 python 的大名如雷貫耳，早就想學習一下，正好拿這個專案練練手

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將直播間彈幕念出來（TTS）

功能是不是還挺豐富的，從寫第一行程式碼到完成也就花了兩天不到的時間，這也證明了使用 python 開發的高效率，下面來說說這些功能開發中我遇到了哪些問題，我又是如何解決的。

pygame框架

pygame官網： https://www.pygame.org/

pygame 是python環境下最流行的遊戲開發框架，當我不需要那些常見的UI元件時，使用遊戲框架來開發反而更簡單。

# 安裝pygame
pip install pygame

框架基礎使用範例

# 引入pygame和sys
import pygame,sys 
 
# 定義一個run_game函數，把初始化的邏輯都放裡面
def run_game():
 # 初始化pygame引擎
 pygame.init()
 # 設定pygame視窗大小，如果設定為0,0則自動識別解析度，相當於視窗最大化
 screen = pygame.display.set_mode((600,400))
 
 # 無限迴圈，遊戲的主迴圈
 while True:
  # 監聽訊息
  for event in pygame.event.get(): 
   # 當監聽到pygame的退出時，觸發sys.exit退出應用
   if event.type == pygame.QUIT:
    sys.exit()
  # 清空螢幕
  screen.fill(BG_COLOR)
  
  # 遊戲繪製的主邏輯放這裡
  
  # 重新整理螢幕
  pygame.display.update() 
 
# 執行run_game函數
run_game()

python對於新程式設計師可能挺友好的，不會對程式碼的編寫有過多先入為主的觀念。但對於已經有其他語言開發經驗的我來說，也花了好一陣子才適應它的語法。

pygame載入字型顯示文字

# 220是字號
my_font = pygame.font.Font("./路徑/字型.ttf", 220)
 
# my_font.render(文字內容，是否抗鋸齒，文字顏色，文字背景色)
text_element = my_font.render("文字內容", 1, (255,255,255))
 
# 計算文字渲染後的寬度高度
text_width, text_height = my_font.size("文字內容")
 
# 將文字元素繪製到螢幕指定座標（元素左上角為原點）
screen.blit(text_element, (100,100)

python獲取日期時間

import time
 
def getTime():
 # 獲取系統本地時間
 localtime = time.localtime()
 
 # 將本地時間格式化為年月日
 date_str = time.strftime("%Y 年 %m 月 %d 日", localtime)
 # 將本地時間格式化為24小時制
 hm_str = time.strftime("%H:%M", localtime)
 # 將本地時間格式化獲取秒
 second_str = time.strftime("%S", localtime)

在pygame的主迴圈中呼叫getTime，並將時間文字繪製到螢幕上，一個小時鐘就做好了。

顯示樹莓派當前區域網IP

為什麼要顯示當前IP呢，因為大部分時候我不會給樹莓派連線滑鼠鍵盤，那顯示IP後就可以直接通過VNC或者SSH來連線樹莓派了。

網上有Python獲取區域網IP的方案。這個是我用下來的最佳方案：p

import socket
 
def get_host_ip():
 try:
 
  s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
 
  s.connect(('8.8.8.8', 80))
 
  ip = s.getsockname()[0]
 
 finally:
 
  s.close()
 
 return ip

顯示B站各類資料

這裡最主要就是去抓取B站的各種API介面，這裡也有熱心網友整理好的一份野生API檔案，大家可以自行檢視使用自己需要的。

https://github.com/SocialSisterYi/bilibili-API-collect

這些B站的API中有一些是需要身份認證的，這就需要我們自己去chrome瀏覽器中提取，主要會用到兩個cookie欄位

SESSDATA
CSRF Token（bili_jct）

import requests
 
# 請求直播間彈幕列表
res = requests.get('https://api.live.bilibili.com/xlive/web-room/v1/dM/gethistory?roomid='+BILI_LIVEID)
 
data = res.json()

但是requests是同步執行的，會阻塞主執行緒的執行。比如在本例中，如果我直接使用requests發起請求，那麼在請求時pygame的主邏輯迴圈就被卡住，這肯定不是我所希望的。網上有很多改非同步的教學，我就不贅述了，這裡我改用了另一個支援非同步的庫叫 httpx ，用法和普通requests無比接近

import httpx
 
async with httpx.AsyncClient() as client:
 res = await client.get('https://api.live.bilibili.com/xlive/web-room/v1/dM/gethistory?roomid='+BILI_LIVEID)
 data = res.json()

然而在我設計裡，要請求5個B站介面才能獲取到顯示的全部資料欄位。這個顯然也是可以優化的，而我最終選擇使用 uniCloud 來開發一個雲函數，然後將這個雲函數URL化後給python使用，這也是我曾經在視訊教學裡提到過的，我們可以用uniCloud來開發後端介面，然後前端用Flutter或者其他任意框架，並不需要侷限在uniapp。

將直播間彈幕念出來（TTS）

import pyttsx3
 
pyttsx3.speak("你好")

是的，這個pyttsx3用來做TTS很簡單，但它是利用系統自帶的服務來完成的。

Windows系統：SAPI5
MacOS：NSSpeechSynthesizer
Linux：eSpeak

優點就像前面的程式碼，使用非常簡單。缺點是在各個平臺不太統一，跨端也會遇到一些相容性問題。比如我在mac上開發，在linux上執行，效果是不一樣的。這個方法預設也是同步的，就是在播放語音時，是阻塞主執行緒的，等語音播放結束後，主執行緒才會繼續執行。這個體驗就太差了，我要等彈幕結束，彈幕才能在螢幕上跑起來。

解決方案：使用Thread開啟子執行緒執行

from threading import Thread
 
Thread(target=pyttsx3.speak,args=('你好',)).start()

總結

Python還挺好玩的，第一次寫雖有一些不適應，遇到問題google一下，也能很快找到解決方案。開發效率非常高，以後有機會還會拿Python多寫點東西。

github倉庫

本專案程式碼已全部開源，喜歡的朋友請給個Star以示鼓勵吧 https://github.com/ezshine/raspi-bilihelper

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