Curioso para saber o que está por trás de um aplicativo de streaming de vídeo? Então junte-se a mim para explorar um design minimalista com os recursos mais essenciais do aplicativo de streaming de vídeo:
Abordarei a pilha de tecnologia do aplicativo de streaming de vídeo de amostra e, em seguida, focarei em seu processo de modelagem de dados. O projeto está disponível no GitHub. E aqui está um vídeo para você assistir, se preferir:
ScyllaDB é um banco de dados NoSQL de baixa latência e alto desempenho compatível com Apache Cassandra e DynamoDB. É adequado para lidar com os requisitos de armazenamento e recuperação de dados em grande escala de aplicativos de streaming de vídeo. O ScyllaDB possui drivers em todas as linguagens de programação populares e, como demonstra este aplicativo de exemplo, integra-se bem com estruturas modernas de desenvolvimento web, como Next.js.
A baixa latência no contexto dos serviços de streaming de vídeo é crucial para proporcionar uma experiência de usuário perfeita. Para estabelecer as bases para o alto desempenho, você precisa projetar um modelo de dados que atenda às suas necessidades. Vamos continuar com um exemplo do processo de modelagem de dados para ver como é.
No curso ScyllaDB University Data Modeling, ensinamos que a modelagem de dados NoSQL deve sempre começar primeiro com sua aplicação e consultas. Em seguida, você trabalha de trás para frente e cria o esquema com base nas consultas que deseja executar em seu aplicativo. Esse processo garante que você crie um modelo de dados que atenda às suas consultas e atenda aos seus requisitos.
Com isso em mente, vamos examinar as consultas que nosso aplicativo de streaming de vídeo precisa para executar em cada carregamento de página.
Nesta página você pode listar todos os vídeos que começou a assistir. Esta visualização inclui as miniaturas dos vídeos e a barra de progresso abaixo da miniatura.
SELECT video_id, progress FROM watch_history WHERE user_id = ? LIMIT 9;
Para esta consulta, faz sentido definir user_id como chave de partição porque esse é o filtro que usamos para consultar a tabela de histórico de exibição. Lembre-se de que esse esquema poderá precisar ser atualizado posteriormente se houver uma consulta que exija filtragem em outras colunas além da user_id. Por enquanto, porém, esse esquema está correto para a consulta definida.
Além do valor do progresso, o aplicativo também precisa buscar os metadados reais de cada vídeo (por exemplo, o título e a imagem em miniatura). Para isso, o video tabela deve ser consultada.
SELECT * FROM video WHERE id IN ?;
Observe como usamos o operador “IN” e não “=” porque precisamos buscar uma lista de vídeos, não apenas um único vídeo.
Para a tabela de vídeo, vamos definir o id como chave de partição porque esse é o único filtro que usamos na consulta.
Se você clicar em qualquer um dos botões “Assistir”, você será redirecionado para uma página com um reprodutor de vídeo onde poderá iniciar e pausar o vídeo.
SELECT * FROM video WHERE id=?;
Esta é uma consulta semelhante àquela executada na página Continuar assistindo. Portanto, o mesmo esquema também funcionará para esta consulta.
Por fim, vamos detalhar a página Vídeos Mais Recentes, que é a página inicial do aplicativo. Analisamos esta página por último porque é a mais complexa do ponto de vista da modelagem de dados. Esta página lista 10 dos vídeos enviados mais recentemente que estão disponíveis no banco de dados, ordenados pela data de criação do vídeo.
Teremos que buscar esses vídeos em duas etapas: primeiro, obter os carimbos de data e hora e, em seguida, obter o conteúdo real do vídeo.
SELECT id, top10(created_at) AS date FROM recent_videos;
Você pode notar que usamos uma função personalizada chamada top10(). Esta não é uma função padrão no ScyllaDB. É uma função definida pelo usuário (UDF) que criamos para resolver esse problema de modelagem de dados. Esta função retorna um array dos mais recentes created_at carimbos de data/hora na tabela. Criar uma nova UDF no ScyllaDB pode ser uma ótima maneira de resolver seus desafios exclusivos de modelagem de dados.
Esses valores de carimbo de data/hora podem então ser usados para consultar o conteúdo de vídeo real que queremos mostrar na página.
SELECT * FROM recent_videos WHERE created_at IN ? LIMIT 10;
Na visualização materializada de Vídeos recentes, o created_at coluna é a chave primária, porque filtramos por essa coluna em nossa primeira consulta para obter os valores de carimbo de data/hora mais recentes. Esteja ciente de que, em alguns casos, isso pode causar uma partição quente.
Além disso, a IU também mostra uma pequena barra de progresso abaixo da miniatura de cada vídeo que indica o progresso que você fez ao assistir aquele vídeo. Para buscar esse valor para cada vídeo, o aplicativo precisa consultar o watch history mesa.
SELECT progress FROM watch_history WHERE user_id = ? AND video_id = ?;
Você deve ter notado que a tabela de histórico de exibição já foi usada em uma consulta anterior para buscar dados. Desta vez, o esquema deve ser ligeiramente modificado para se adequar a esta consulta. Vamos adicionar video_id como uma chave de cluster. Dessa forma, a consulta para buscar o progresso da observação funcionará corretamente.
É isso. Agora vamos ver o esquema final do banco de dados!
Esta UDF usa Lua, mas você também pode usar WASM para criar UDFs no ScyllaDB. Ao criar a função, certifique-se de habilitar UDFs no arquivo de configuração scylla.yaml (local: /etc/scylla/scylla.yaml):
Para começar, clone o repositório:
git clone https://github.com/scylladb/video-streaming
Instale as dependências:
npm install
Modifique o arquivo de configuração:
Migre o banco de dados e insira dados de amostra:
npm run migrate
Execute o servidor:
npm run dev
Esperamos que você tenha gostado de nosso aplicativo de streaming de vídeo e que ele tenha ajudado a construir aplicativos de baixa latência e alto desempenho com ScyllaDB. Se quiser continuar aprendendo, confira a ScyllaDB University onde temos cursos gratuitos sobre modelagem de dados, drivers ScyllaDB e muito mais. Se você tiver dúvidas sobre o aplicativo de amostra de streaming de vídeo ou ScyllaDB, acesse nosso fórum e vamos discutir!
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