ऑफ़लाइन स्ट्रीमिंग की सुविधा वाला PWA

Derek Herman
Derek Herman
Jaroslav Polakovič
Jaroslav Polakovič

प्रोग्रेसिव वेब ऐप्लिकेशन में वेब के लिए ऐसी कई सुविधाएं उपलब्ध हैं जो पहले सिर्फ़ नेटिव ऐप्लिकेशन के लिए उपलब्ध थीं. पीडब्ल्यूए की सबसे खास सुविधाओं में से एक है, ऑफ़लाइन अनुभव.

ऑफ़लाइन स्ट्रीमिंग मीडिया का अनुभव और भी बेहतर होगा. इसे अपने उपयोगकर्ताओं को कई अलग-अलग तरीकों से ऑफ़र किया जा सकता है. हालांकि, इससे एक खास समस्या पैदा होती है—मीडिया फ़ाइलें बहुत बड़ी हो सकती हैं. इसलिए, आपके मन में ये सवाल आ सकते हैं:

  • मैं बड़ी वीडियो फ़ाइल को कैसे डाउनलोड और सेव करूं?
  • और मैं इसे उपयोगकर्ता को कैसे दिखाऊं?

इस लेख में, हम इन सवालों के जवाबों के बारे में चर्चा करेंगे. साथ ही, हमने Kino का डेमो PWA बनाया है. इससे आपको यह जानने में मदद मिलेगी कि किसी भी फ़ंक्शनल या प्रज़ेंटेशनल फ़्रेमवर्क का इस्तेमाल किए बिना, ऑफ़लाइन स्ट्रीमिंग मीडिया का अनुभव कैसे दिया जा सकता है. यहां दिए गए उदाहरण मुख्य रूप से शिक्षा के मकसद से हैं. ज़्यादातर मामलों में, इन सुविधाओं को उपलब्ध कराने के लिए, आपको किसी मौजूदा मीडिया फ़्रेमवर्क का इस्तेमाल करना चाहिए.

अगर आपके पास अपना पीडब्ल्यूए बनाने के लिए कोई अच्छा कारोबारी उदाहरण नहीं है, तो ऑफ़लाइन स्ट्रीमिंग की सुविधा के साथ पीडब्ल्यूए बनाना मुश्किल हो सकता है. इस लेख में, आपको उन एपीआई और तकनीकों के बारे में जानकारी मिलेगी जिनका इस्तेमाल, उपयोगकर्ताओं को अच्छी क्वालिटी का ऑफ़लाइन मीडिया अनुभव देने के लिए किया जाता है.

बड़ी मीडिया फ़ाइल डाउनलोड और सेव करना

आम तौर पर, प्रोग्रेसिव वेब ऐप्लिकेशन, ऑफ़लाइन अनुभव देने के लिए ज़रूरी दस्तावेज़, स्टाइलशीट, इमेज वगैरह को डाउनलोड करने और स्टोर करने के लिए, Cache API का इस्तेमाल करते हैं.

यहां Service Worker में Cache API का इस्तेमाल करने का एक बुनियादी उदाहरण दिया गया है:

const cacheStorageName = 'v1';

this.addEventListener('install', function(event) {
  event.waitUntil(
    caches.open(cacheStorageName).then(function(cache) {
      return cache.addAll([
        'index.html',
        'style.css',
        'scripts.js',

        // Don't do this.
        'very-large-video.mp4',
      ]);
    })
  );
});

ऊपर दिया गया उदाहरण तकनीकी तौर पर काम करता है. हालांकि, Cache API का इस्तेमाल करने में कई सीमाएं हैं. इन सीमाओं की वजह से, बड़ी फ़ाइलों के साथ इसका इस्तेमाल करना मुश्किल हो जाता है.

उदाहरण के लिए, Cache API:

  • डाउनलोड को आसानी से रोकने और फिर से शुरू करने की सुविधा
  • डाउनलोड की प्रोग्रेस को ट्रैक करने की सुविधा
  • एचटीटीपी रेंज के अनुरोधों का सही जवाब देने का तरीका बताएं

ये सभी समस्याएं, वीडियो ऐप्लिकेशन के लिए बहुत गंभीर हैं. आइए, कुछ ऐसे अन्य विकल्पों की समीक्षा करें जो आपके लिए ज़्यादा सही हो सकते हैं.

फ़िलहाल, Fetch API, एसिंक्रोनस तरीके से रिमोट फ़ाइलों को ऐक्सेस करने का क्रॉस-ब्राउज़र तरीका है. हमारे इस्तेमाल के उदाहरण में, यह आपको बड़ी वीडियो फ़ाइलों को स्ट्रीम के तौर पर ऐक्सेस करने की अनुमति देता है. साथ ही, एचटीटीपी रेंज अनुरोध का इस्तेमाल करके, उन्हें चंक्स के तौर पर धीरे-धीरे स्टोर करता है.

अब आपके पास Fetch API की मदद से, डेटा के हिस्सों को पढ़ने का विकल्प है. हालांकि, आपको उन्हें सेव भी करना होगा. ऐसा हो सकता है कि आपकी मीडिया फ़ाइल में बहुत सारा मेटाडेटा हो. जैसे: नाम, ब्यौरा, रनटाइम की अवधि, कैटगरी वगैरह.

आप सिर्फ़ एक मीडिया फ़ाइल को सेव नहीं कर रहे हैं, बल्कि एक स्ट्रक्चर्ड ऑब्जेक्ट को सेव कर रहे हैं. मीडिया फ़ाइल, इस ऑब्जेक्ट की सिर्फ़ एक प्रॉपर्टी है.

इस मामले में, IndexedDB API, मीडिया डेटा और मेटाडेटा, दोनों को सेव करने का बेहतरीन समाधान उपलब्ध कराता है. इसमें बड़ी संख्या में बाइनरी डेटा आसानी से सेव किया जा सकता है. साथ ही, इसमें इंडेक्स भी होते हैं, जिनकी मदद से डेटा को तेज़ी से लुकअप किया जा सकता है.

Fetch API का इस्तेमाल करके मीडिया फ़ाइलें डाउनलोड करना

हमने अपने डेमो PWA में, फ़ेच एपीआई के लिए कुछ दिलचस्प सुविधाएं बनाई हैं. इसे हमने Kino नाम दिया है. इसका सोर्स कोड सार्वजनिक है. इसलिए, इसे देखें.

  • डाउनलोड को रोकने और फिर से शुरू करने की सुविधा.
  • डेटाबेस में डेटा के हिस्सों को सेव करने के लिए कस्टम बफ़र.

इन सुविधाओं को लागू करने का तरीका बताने से पहले, हम फ़ाइलें डाउनलोड करने के लिए, फ़ेच एपीआई का इस्तेमाल करने का तरीका बताएंगे.

/**
 * Downloads a single file.
 *
 * @param {string} url URL of the file to be downloaded.
 */
async function downloadFile(url) {
  const response = await fetch(url);
  const reader = response.body.getReader();
  do {
    const { done, dataChunk } = await reader.read();
    // Store the `dataChunk` to IndexedDB.
  } while (!done);
}

क्या आपको पता है कि await reader.read() एक लूप में है? इस तरह, आपको नेटवर्क से आने वाली, पढ़ी जा सकने वाली स्ट्रीम से डेटा के हिस्से मिलेंगे. इस सुविधा के फ़ायदों पर गौर करें: नेटवर्क से पूरा डेटा आने से पहले ही, डेटा को प्रोसेस करना शुरू किया जा सकता है.

डाउनलोड फिर से शुरू करना

जब डाउनलोड रोका जाता है या उसमें रुकावट आती है, तो डाउनलोड किए गए डेटा के हिस्सों को IndexedDB डेटाबेस में सुरक्षित तरीके से सेव किया जाएगा. इसके बाद, अपने ऐप्लिकेशन में डाउनलोड फिर से शुरू करने के लिए बटन दिखाया जा सकता है. Kino के डेमो PWA सर्वर पर एचटीटीपी रेंज अनुरोध काम करते हैं. इसलिए, डाउनलोड को फिर से शुरू करना आसान है:

async downloadFile() {
  // this.currentFileMeta contains data from IndexedDB.
  const { bytesDownloaded, url, downloadUrl } = this.currentFileMeta;
  const fetchOpts = {};

  // If we already have some data downloaded,
  // request everything from that position on.
  if (bytesDownloaded) {
    fetchOpts.headers = {
      Range: `bytes=${bytesDownloaded}-`,
    };
  }

  const response = await fetch(downloadUrl, fetchOpts);
  const reader = response.body.getReader();

  let dataChunk;
  do {
    dataChunk = await reader.read();
    if (!dataChunk.done) this.buffer.add(dataChunk.value);
  } while (!dataChunk.done && !this.paused);
}

IndexedDB के लिए कस्टम लिखने वाला बफ़र

कागज़ पर, IndexedDB डेटाबेस में dataChunk वैल्यू लिखने की प्रोसेस आसान है. ये वैल्यू पहले से ही ArrayBuffer इंस्टेंस हैं, जिन्हें सीधे तौर पर IndexedDB में सेव किया जा सकता है. इसलिए, हम सही आकार का ऑब्जेक्ट बनाकर उसे सेव कर सकते हैं.

const dataItem = {
  url: fileUrl,
  rangeStart: dataStartByte,
  rangeEnd: dataEndByte,
  data: dataChunk,
}

// Name of the store that will hold your data.
const storeName = 'fileChunksStorage'

// `db` is an instance of `IDBDatabase`.
const transaction = db.transaction([storeName], 'readwrite');
const store = transaction.objectStore(storeName);
const putRequest = store.put(data);

putRequest.onsuccess = () => { ... }

यह तरीका काम करता है, लेकिन आपको पता चलेगा कि IndexedDB में डेटा डालने की प्रोसेस, डाउनलोड करने की प्रोसेस से काफ़ी धीमी है. ऐसा इसलिए नहीं है, क्योंकि IndexedDB में डेटा लिखने की प्रोसेस धीमी है. ऐसा इसलिए है, क्योंकि हम नेटवर्क से मिलने वाले हर डेटा चंक के लिए एक नया ट्रांज़ैक्शन बनाकर, ट्रांज़ैक्शन के लिए ज़्यादा समय दे रहे हैं.

डाउनलोड किए गए चंक छोटे हो सकते हैं और स्ट्रीम से तेज़ी से उत्सर्जित किए जा सकते हैं. आपको IndexedDB में डेटा लिखने की दर को सीमित करना होगा. Kino के डेमो PWA में, हम इंटरमीडियरी राइट बफ़र लागू करके ऐसा करते हैं.

नेटवर्क से डेटा के हिस्से आने पर, हम उन्हें पहले अपने बफ़र में जोड़ते हैं. अगर आने वाला डेटा फ़िट नहीं होता है, तो हम पूरे बफ़र को डेटाबेस में फ़्लश कर देते हैं और बाकी डेटा जोड़ने से पहले उसे मिटा देते हैं. इस वजह से, IndexedDB में डेटा लिखने की फ़्रीक्वेंसी कम हो जाती है. इससे, डेटा लिखने की परफ़ॉर्मेंस में काफ़ी सुधार होता है.

ऑफ़लाइन स्टोरेज से मीडिया फ़ाइल दिखाना

मीडिया फ़ाइल डाउनलोड करने के बाद, हो सकता है कि आप अपने सेवा वर्कर को नेटवर्क से फ़ाइल फ़ेच करने के बजाय, उसे IndexedDB से दिखाना चाहें.

/**
 * The main service worker fetch handler.
 *
 * @param {FetchEvent} event Fetch event.
 */
const fetchHandler = async (event) => {
  const getResponse = async () => {
    // Omitted Cache API code used to serve static assets.

    const videoResponse = await getVideoResponse(event);
    if (videoResponse) return videoResponse;

    // Fallback to network.
    return fetch(event.request);
  };
  event.respondWith(getResponse());
};
self.addEventListener('fetch', fetchHandler);

तो आपको getVideoResponse() में क्या करना होगा?

  • event.respondWith() का तरीका, पैरामीटर के तौर पर Response ऑब्जेक्ट को इस्तेमाल करता है.

  • Response() कन्स्ट्रक्टर से हमें पता चलता है कि Response ऑब्जेक्ट को इंस्टैंशिएट करने के लिए, कई तरह के ऑब्जेक्ट का इस्तेमाल किया जा सकता है: Blob, BufferSource, ReadableStream वगैरह.

  • हमें एक ऐसा ऑब्जेक्ट चाहिए जो अपना पूरा डेटा मेमोरी में सेव न करता हो. इसलिए, हम ReadableStream को चुनना चाहेंगे.

साथ ही, हम बड़ी फ़ाइलों के साथ काम कर रहे हैं और हम चाहते थे कि ब्राउज़र सिर्फ़ उस फ़ाइल के हिस्से का अनुरोध कर सकें जिसकी उन्हें फ़िलहाल ज़रूरत है. इसलिए, हमें एचटीटीपी रेंज अनुरोधों के लिए कुछ बुनियादी सहायता लागू करनी पड़ी.

/**
 * Respond to a request to fetch offline video file and construct a response
 * stream.
 *
 * Includes support for `Range` requests.
 *
 * @param {Request} request  Request object.
 * @param {Object}  fileMeta File meta object.
 *
 * @returns {Response} Response object.
 */
const getVideoResponse = (request, fileMeta) => {
  const rangeRequest = request.headers.get('range') || '';
  const byteRanges = rangeRequest.match(/bytes=(?<from>[0-9]+)?-(?<to>[0-9]+)?/);

  // Using the optional chaining here to access properties of
  // possibly nullish objects.
  const rangeFrom = Number(byteRanges?.groups?.from || 0);
  const rangeTo = Number(byteRanges?.groups?.to || fileMeta.bytesTotal - 1);

  // Omitting implementation for brevity.
  const streamSource = {
     pull(controller) {
       // Read file data here and call `controller.enqueue`
       // with every retrieved chunk, then `controller.close`
       // once all data is read.
     }
  }
  const stream = new ReadableStream(streamSource);

  // Make sure to set proper headers when supporting range requests.
  const responseOpts = {
    status: rangeRequest ? 206 : 200,
    statusText: rangeRequest ? 'Partial Content' : 'OK',
    headers: {
      'Accept-Ranges': 'bytes',
      'Content-Length': rangeTo - rangeFrom + 1,
    },
  };
  if (rangeRequest) {
    responseOpts.headers['Content-Range'] = `bytes ${rangeFrom}-${rangeTo}/${fileMeta.bytesTotal}`;
  }
  const response = new Response(stream, responseOpts);
  return response;

Kino के डेमो PWA के सेवा वर्कर के सोर्स कोड को देखकर, यह जानें कि हम IndexedDB से फ़ाइल डेटा कैसे पढ़ रहे हैं और किसी असल ऐप्लिकेशन में स्ट्रीम कैसे बना रहे हैं.

दूसरी ज़रूरी बातें

अब आपके पास अपने वीडियो ऐप्लिकेशन में कुछ ऐसी सुविधाएं जोड़ने का विकल्प है जो आपके लिए काम की हो सकती हैं. यहां Kino के डेमो PWA में मिलने वाली सुविधाओं के कुछ उदाहरण दिए गए हैं:

  • Media Session API इंटिग्रेशन, जो आपके उपयोगकर्ताओं को मीडिया के कंट्रोल करने की अनुमति देता है. इसके लिए, वे हार्डवेयर मीडिया बटन या मीडिया सूचना वाले पॉप-अप का इस्तेमाल कर सकते हैं.
  • मीडिया फ़ाइलों से जुड़ी अन्य ऐसेट को कैश मेमोरी में सेव करना. जैसे, सबटाइटल और पोस्टर इमेज. इसके लिए, Cache API का इस्तेमाल किया जाता है.
  • ऐप्लिकेशन में वीडियो स्ट्रीम (DASH, HLS) डाउनलोड करने की सुविधा. आम तौर पर, स्ट्रीम मेनिफ़ेस्ट में अलग-अलग बिटरेट के कई सोर्स होते हैं. इसलिए, आपको मेनिफ़ेस्ट फ़ाइल को बदलना होगा और उसे ऑफ़लाइन देखने के लिए सेव करने से पहले, सिर्फ़ एक मीडिया वर्शन डाउनलोड करना होगा.

अगले लेख में, ऑडियो और वीडियो को पहले से लोड करके तेज़ी से चलाने के बारे में बताया जाएगा.