背景
代码要实现的功能是：
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1：feign调用A获取相机的播放串
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2：feign调用B根据播放串获取截图
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3： 相机是集合，该集合外层还有一堆逻辑和嵌套循环
现在发现的问题是整个流程下来总耗时太长，初步排查发现： 获取截图接口太慢，3s才返回一条数据；大量的http调用。
假设
假设即前提，无法改变的因素：
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1：截图接口不做优化（如果可以优化直接解决问题）
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2：获取播放串和获取截图无法合并为一个接口（如果可以合并将减少大量的http请求）
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3：不要多线程调用截图接口（3s+的响应时间，其实多线程调用该接口也没有意义）
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4：代码不增加异步处理机制（例如增加多线程和MQ解耦）
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5：代码不增加批量处理机制（例如将多层嵌套的循环扁平化，减少数据库访问）
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6：无法从需求角度减少数据量，无法从需求角度改变用户操作流程
解决方案
在毙掉了“假设”中的解决方案后，从缓存的思路解决这个问题，核心改动为：
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以相机为维度缓存相机的截图
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以相机为维度缓存相机的播放串
简单来说，将获取播放串和获取截图封装到一个组件中，当需要截图的时候，先检查缓存中是否有数据，若没有需要获取播放串执行截图并在得到截图后缓存起来，在获取播放串的时候先检查缓存中是否有数据，若没有才调用获取播放串接口并在得到播放串后缓存起来。
缓存作用域设定：
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线程维度太细，并且如果采用ThreadLocal存储还有内存泄露的风险
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全局维度太粗，而且也不符合需求，虽然从短周期来说允许截图相同，例如3m内截图一样是业务可以接受的，但是3h的话就无法接受了。
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Request请求维度合适，虽然全局维度通过一些自定义设置和逻辑处理也能达到要求，但是难免开发复杂，性价比不高。在SpringBoot中使用@RequestScope注解可以很好的处理请求级别的缓存。
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由于视频汇聚平台对播放串有有效期控制，所以对于“播放串”的缓存需要在Request请求中进一步限定是否超过有效期，好在这个有效期是固定值，可以直接写死。
使用RequestScope缓存数据
首先增加一个 ScreenShotRequestCache 类，并添加 @RequestScope 注解，在其中定义两个缓存 map，一个用来存放播放串，另外一个用来存放截图。
@Slf4j
@Component
@RequestScope
public class ScreenShotRequestCache {
/**
* 存储 cameraIndexCode -> CameraUrlCache
*/
private final Map<String, CameraUrlCache> urlCache = new HashMap<>();
/**
* 存储 cameraIndexCode -> 截图结果
*/
private final Map<String, String> screenshotCache = new HashMap<>();
/**
* 获取播放url
* @param cameraIndexCode
* @return
*/
public CameraUrlCache getUrl(String cameraIndexCode) {
return urlCache.get(cameraIndexCode);
}
public void putUrl(String cameraIndexCode, CameraUrlCache cache) {
urlCache.put(cameraIndexCode, cache);
}
public boolean containsUrl(String cameraIndexCode) {
return urlCache.containsKey(cameraIndexCode);
}
/**
* 获取截图
* @param cameraIndexCode
* @return
*/
public String getScreenshot(String cameraIndexCode) {
return screenshotCache.get(cameraIndexCode);
}
public void putScreenshot(String cameraIndexCode, String fileName) {
screenshotCache.put(cameraIndexCode, fileName);
}
public boolean containsScreenshot(String cameraIndexCode) {
return screenshotCache.containsKey(cameraIndexCode);
}
}
然后定义一个 ScreenShotSupport 类，用来处理获取播放串和获取截图，并且在里面增加缓存的功能。
具体来说，在外部代码需要获取截图时候：
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先检查screenshotCache（截图缓存）中是否有数据
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如果没有截图缓存数据，需要获取播放串并截图
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获取播放串时候先检查urlCache缓存是否有数据并且是否满足有效期
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如果没有播放串缓存或者缓存已过有效期，重新获取播放串并缓存下来
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根据播放串截图并缓存下来
@Slf4j
@RequiredArgsConstructor
@Component
public class ScreenShotSupport {
/**
* 相机播放url缓存时间 ， 4分钟
*/
private static final long URL_TTL_MS = 4 * 60 * 1000;
private final ScreenShotRequestCache requestCache;
/**
* 截图
* @param cameraIndexCode
* @return
*/
public String screenShot(String cameraIndexCode) {
if (requestCache.containsScreenshot(cameraIndexCode)) {
String cached = requestCache.getScreenshot(cameraIndexCode);
log.debug("命中请求缓存 cameraIndexCode:{} -> {}", cameraIndexCode, cached);
return cached;
}
String url = getValidCameraUrl(cameraIndexCode);
if (url == null || url.isEmpty()) {
return "";
}
String fileName = doScreenShot(cameraIndexCode, url);
if (!fileName.isEmpty()) {
requestCache.putScreenshot(cameraIndexCode, fileName);
}
return fileName;
}
/**
* 截图
* @param cameraIndexCode
* @param url
* @return
*/
private String doScreenShot(String cameraIndexCode, String url) {
String fileName = "/data/camera/screenshot/" + cameraIndexCode + "-" + LocalDateTimeUtil.getCurrentTime() + ".jpg";
String requestUrl = xxxConfig.getxxServiceUrl() + "screenshot?name=" + fileName + "&url=" + URLEncoder.encode(url);
JSONObject jsonObject = OpenAipHttpUtil.httpURLConectionGET(requestUrl);
if (null != jsonObject ) {
log.debug("截图成功cameraIndexCode:{} ,img_url:{}", cameraIndexCode, fileName);
return fileName;
} else {
log.debug("截图失败cameraIndexCode:{} ,url:{};requestUrl:{}", cameraIndexCode, url, requestUrl);
return "";
}
}
/**
* 获取有效的URL（带缓存+过期检查）
*/
public String getValidCameraUrl(String cameraIndexCode) {
if (requestCache.containsUrl(cameraIndexCode)) {
CameraUrlCache cache = requestCache.getUrl(cameraIndexCode);
if (System.currentTimeMillis() - cache.getCreateTime() < URL_TTL_MS) {
log.debug("命中URL缓存 cameraIndexCode:{} -> {}", cameraIndexCode, cache.getUrl());
return cache.getUrl();
} else {
log.debug("URL已过期 cameraIndexCode:{}", cameraIndexCode);
}
}
// 没缓存或已过期，重新获取
String newUrl = fetchCameraUrl(cameraIndexCode);
if (!newUrl.isEmpty()) {
requestCache.putUrl(cameraIndexCode, new CameraUrlCache(newUrl, System.currentTimeMillis()));
}
return newUrl;
}
/**
* 调用接口获取新的URL
*/
private String fetchCameraUrl(String cameraIndexCode) {
GetVideoStreamingParam param = new GetVideoStreamingParam();
param.setCameraIndexCode(cameraIndexCode);
param.setProtocol("rtsp");
Object streaming = xxxServiceClient.getStreamingUrl(param);
if (streaming != null) {
String url = streaming.getData();
log.debug("获取视频流成功 cameraIndexCode:{} -> {}", cameraIndexCode, url);
return url;
} else {
log.debug("获取视频流失败 cameraIndexCode:{}; param={}; response={}",
cameraIndexCode, JSON.toJSONString(param), JSON.toJSONString(streaming));
return "";
}
}
}
总结
通过引入 RequestScope 来处理缓存，我们在不改变接口调用方式、不增加异步机制和批量处理的前提下，有效解决了截图接口性能不足的问题，同时减少了重复的 HTTP 请求。
具体收益有：
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减少重复调用：对于同一次请求中的相机截图操作，相同的 cameraIndexCode 只会调用一次获取播放串和一次截图接口，其余地方直接走缓存。在外层复杂的嵌套循环和多层逻辑下，可以大幅降低 HTTP 请求数量。
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控制缓存粒度：使用 @RequestScope 限定缓存的生命周期与请求一致，避免了全局缓存带来的脏数据风险。对播放串增加了过期检查（例如 4 分钟），保证不会使用失效的播放串。
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开发成本低：没有引入多线程、消息队列、批量接口等复杂机制，仅通过 Spring 提供的 @RequestScope 特性实现。保持了原有的调用逻辑，对外接口没有变化。
这种方式既满足了业务对性能的要求，又保持了代码结构的简洁和可维护性。
