iOS实现播放远程网络音乐的核心技术点总结

一、前言

这两天做了个小项目涉及到了远程音乐播放，因为第一次做这种音乐项目，边查资料边做，其中涉及到主要技术点有：

• 如何播放远程网络音乐
• 如何切换当前正在播放中的音乐资源
• 如何监听音乐播放的各种状态（播放器状态、播放的进度、缓冲的进度，播放完成）
• 如何手动操控播放进度
• 如何在后台模式或者锁屏情况下正常播放音乐
• 如何在锁屏模式下显示音乐播放信息和远程操控音乐

如果您对一块技术点有兴趣或者正在寻找相关资料，那么本篇或许能提供一些参考或启发。

二、 网络音乐播放的核心技术点

根据自己的经验和查了一些音乐播放的相关资料，最简单和最易上手的的技术方案我想应该是采用ios系统自带的AVFoundation框架。

我们知道AVFoundation框架是苹果专门为多媒体打造的一个库，这个库非常强大，专门用来处理音视频等复杂的多媒体技术，而本篇要讲的所有技术点就是基于AVFoundation框架中的一个类——AVPlayer。

那么AVPlayer是什么？

你可以把他看成是一个已经封装好的播放器，它的作用是用来播放远程的或本地的视频和音频。因为本地的音视频的播放比较简单，这里就不做讲述，本编主要是讲远程音乐播放，因为都是基于AVPlayer同一套API，所以掌握远程音乐播放其实就是相当于掌握远程视频播放。好了废话就不多说了，下面开始上菜。

1、导入AVFoundation框架，创建AVPlayer播放器

-(AVPlayer *)player
{
  if (_player == nil) {
     // AVPlayerItem是一个包装音乐资源的类，初始化时可以传入一个音乐的url
    AVPlayerItem *item = [[AVPlayerItem alloc] initWithURL:[NSURL URLWithString:@"http://xxxxxxxx"]];
    //通过AVPlayerItem初始化player
    _player = [[AVPlayer alloc] initWithPlayerItem:item];
  }

  return _player;
}

此处懒加载创建，让播放器成为控制器的全局属性，注意需要强引用，否则回收释放掉了就无法播放。

2、播放或停止音乐

  //开始播放
  [self.player play];
   //停止播放
  [self.player pause];

这个没什么好讲的，只要调用AVPlayer的两个实例方法

3、切换当前正在播放中的音乐资源

//创建需要播放的AVPlayerItem
 AVPlayerItem *item = [[AVPlayerItem alloc] initWithURL:[NSURL URLWithString:model.url]];
 //替换当前音乐资源
 [self.player replaceCurrentItemWithPlayerItem:item];

这个可以用于歌曲的切换，如上一首、下一首。

4、通过KVO监听播放器的状态

 [self.player.currentItem addObserver:self forKeyPath:@"status" options:NSKeyValueObservingOptionNew context:nil];

拿到播放器的currentItem，注册当前对象为观察者，监听它的status属性。status属性是AVPlayerItemStatus类型，它是一个枚举类型，如下：

typedef NS_ENUM(NSInteger, AVPlayerItemStatus) {
  AVPlayerItemStatusUnknown,//未知状态
  AVPlayerItemStatusReadyToPlay,//准备播放
  AVPlayerItemStatusFailed//加载失败
};

当status属性值发生改变时，就会触发观察者方法的回调，如下：

//观察者回调
-(void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context
{
  //注意这里查看的是self.player.status属性
  if ([keyPath isEqualToString:@"status"]) {
    switch (self.player.status) {
      case AVPlayerStatusUnknown:
      {
        NSLog(@"未知转态");
      }
        break;
      case AVPlayerStatusReadyToPlay:
      {
        NSLog(@"准备播放");
      }
        break;
      case AVPlayerStatusFailed:
      {
        NSLog(@"加载失败");
      }
        break;
         default:
        break；
    }
  }
}

当 self.player.status ==  AVPlayerStatusReadyToPlay时，音乐就会开始正常播放，另外两种状态音乐是无法播放的，可以在上面方法相应状态里给出提示。这里需要特别强调一点的是观察者监听的对象是 self.player.currentItem，而不是 self.player，而当监听的属性发生改变时，观察者回调的方法里需要查看的是 self.player.status。当然，你也可以不这么干，但是我尝试过好几次，不这么干的后果是无法监听到 self.player.status属性的改变。

当音乐播放完成，或者切换下一首歌曲时，请务必记得移除观察者，否则会crash。操作如下：

//移除观察者
 [self.player.currentItem removeObserver:self forKeyPath:@"status"];

5、监听音乐的缓冲进度

这个也是通过KVO监听播放器当前播放的音乐资源AVPlayerItem的loadedTimeRanges属性。我们先看监听，如下：

//KVO监听音乐缓冲状态
[self.player.currentItem addObserver:self forKeyPath:@"loadedTimeRanges" options:NSKeyValueObservingOptionNew context:nil];

当 loadedTimeRanges属性发生改变时，回调如下：

-(void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context
{
  if ([keyPath isEqualToString:@"loadedTimeRanges"]) {

    NSArray * timeRanges = self.player.currentItem.loadedTimeRanges;
    //本次缓冲的时间范围
    CMTimeRange timeRange = [timeRanges.firstObject CMTimeRangeValue];
    //缓冲总长度
    NSTimeInterval totalLoadTime = CMTimeGetSeconds(timeRange.start) + CMTimeGetSeconds(timeRange.duration);
    //音乐的总时间
    NSTimeInterval duration = CMTimeGetSeconds(self.player.currentItem.duration);
    //计算缓冲百分比例
    NSTimeInterval scale = totalLoadTime/duration;
    //更新缓冲进度条
    self.loadTimeProgress.progress = scale;
  }

}

loadedTimeRanges这个属性是一个数组，里面装的是本次缓冲的时间范围，这个范围是用一个结构体 CMTimeRange表示，当然在oc中结构体是不能直接存放数组的，所以它被包装成了oc对象 NSValue。

我们来看下这个结构体：

typedef struct
{
  CMTime      start;
  CMTime      duration;
} CMTimeRange;

start表示本次缓冲时间的起点，duratin表示本次缓冲持续的时间范围，具体详细的计算方法可以看上面方法的实现。

当音乐播放完成，或者切换下一首歌曲时，请务必记得移除观察者，否则会crash。操作如下：

[self.player.currentItem addObserver:self forKeyPath:@"loadedTimeRanges" options:NSKeyValueObservingOptionNew context:nil];

6、监听音乐播放的进度

这个不是通过KVO了，AVPlayer专门提供了下面这个api用来监听播放的进度：

/**
 监听音乐播放进度

 @param interval 监听的时间间隔，用来设置多长时间回调一次
 @param queue  队列，一般传主队列
 @param block  回调的block，会把当前的播放时间传递过来

 @return 监听的对象
 */
- (id)addPeriodicTimeObserverForInterval:(CMTime)interval queue:(nullable dispatch_queue_t)queue usingBlock:(void (^)(CMTime time))block;

操作如下：

 __weak typeof(self) weakSelf = self;
  self.timeObserver = [self.player addPeriodicTimeObserverForInterval:CMTimeMake(1.0, 1.0) queue:dispatch_get_main_queue() usingBlock:^(CMTime time) {
    //当前播放的时间
    float current = CMTimeGetSeconds(time);
    //总时间
    float total = CMTimeGetSeconds(item.duration);
    if (current) {
      float progress = current / total;
      //更新播放进度条
      weakSelf.playSlider.value = progress;
      weakSelf.currentTime.text = [weakSelf timeFormatted:current];
    }
  }];

我们可以这个block里面拿到当前播放时间，根据总时间计算出当前播放所占的时间比例，最后更新播放进度条。这里又涉及到了一个数据类类型CMTime，它也是一个结构体，用来作为时间的格式，定义如下：

  typedef struct
   CMTimeValue  value;
   CMTimeScale  timescale;
   CMTimeFlags  flags;
   CMTimeEpoch  epoch;
  } CMTime;

CMTime是以分数的形式表示时间，value表示分子，timescale表示分母，flags是位掩码，表示时间的指定状态。所以我们要获得时间的秒数需要分子除以分母。当然你还可以用下面这个函数来获取时间的秒数：

Float64 CMTimeGetSeconds(CMTime time)

最后，当音乐播放完成或者切换音乐时，依然需要移除监听：

if (self.timeObserver) {
    [self.player removeTimeObserver:self.timeObserver];
    self.timeObserver = nil;
  }

7、手动超控（移动滑块）播放进度

这是一个播放音视频很常见的功能，所以强大的AVPlayer理所当然的提供了几个api，下面只讲述其中最简单的一个：

/**
 定位播放时间

 @param time 指定的播放时间
 */
- (void)seekToTime:(CMTime)time;
具体使用如下：

//移动滑块调整播放进度
- (IBAction)playSliderValueChange:(UISlider *)sender
{
  //根据值计算时间
  float time = sender.value * CMTimeGetSeconds(self.player.currentItem.duration);
  //跳转到当前指定时间
  [self.player seekToTime:CMTimeMake(time, 1)];
}

8、监听音乐播放完成

一般音视频播放完成时我们或多或少的都要处理一些业务，比如循环播放，播完退出界面等等。下面看下如何监听AVPlayer的播放完成。

//给AVPlayerItem添加播放完成通知
  [[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(playFinished:) name:AVPlayerItemDidPlayToEndTimeNotification object:_player.currentItem];

这里是采用注册监听AVPlayerItemDidPlayToEndTimeNotification通知，当AVPlayer一播放完成时，便会发出这个通知，我们收到通知后进行处理即可

9、设置音乐后台播放

我们知道运行在ios系统下的程序一旦进入后台就会处于休眠状态，程序停止运行了，也就播放不了什么音乐了。但是有一些特定功能的app还是处于可以后台运行的，比如音乐类型的app正处于这个范畴。但是，并不是说你在应用中播放音乐就能后台高枕无忧的运行了，你依然需要做如下几步操作：

（1）开启后台模式

target ->capabilities-> Background modes ->打开开关 ->勾选第一个选项

（2）程序启动时设置音频会话

  //一般在方法：application: didFinishLaunchingWithOptions:设置
  //获取音频会话
  AVAudioSession *session = [AVAudioSession sharedInstance];
  //设置类型是播放。
  [session setCategory:AVAudioSessionCategoryPlayback error:nil];
  //激活音频会话。
  [session setActive:YES error:nil];

以上两步设置无误，程序进入后台模式，便可以进行音乐播放

10、如何设置音乐锁频信息

我们看百度音乐锁频时，也依然能在屏幕上展示歌曲的信息，以及切换歌曲等。下面看看这个功能是如何实现的：

//音乐锁屏信息展示
- (void)setupLockScreenInfo
{
  // 1.获取锁屏中心
  MPNowPlayingInfoCenter *playingInfoCenter = [MPNowPlayingInfoCenter defaultCenter];

  //初始化一个存放音乐信息的字典
  NSMutableDictionary *playingInfoDict = [NSMutableDictionary dictionary];
  // 2、设置歌曲名
  if (self.currentModel.name) {
    [playingInfoDict setObject:self.currentModel.name forKey:MPMediaItemPropertyAlbumTitle];
  }
  // 设置歌手名
  if (self.currentModel.artist) {
    [playingInfoDict setObject:self.currentModel.artist forKey:MPMediaItemPropertyArtist];
  }
  // 3设置封面的图片
  UIImage *image = [self getMusicImageWithMusicId:self.currentModel];
  if (image) {
    MPMediaItemArtwork *artwork = [[MPMediaItemArtwork alloc] initWithImage:image];
    [playingInfoDict setObject:artwork forKey:MPMediaItemPropertyArtwork];
  }

  // 4设置歌曲的总时长
  [playingInfoDict setObject:self.currentModel.detailDuration forKey:MPMediaItemPropertyPlaybackDuration];

  //音乐信息赋值给获取锁屏中心的nowPlayingInfo属性
  playingInfoCenter.nowPlayingInfo = playingInfoDict;

  // 5.开启远程交互，只有开启这个才能进行远程操控
  [[UIApplication sharedApplication] beginReceivingRemoteControlEvents];
}

这里设置图片时需要注意下，异步加载网络图片后再设置是无效的，所以图片信息最好是先请求下来后再进行设置。

远程超控的回调如下：

//监听远程交互方法
- (void)remoteControlReceivedWithEvent:(UIEvent *)event
{

  switch (event.subtype) {
    //播放
    case UIEventSubtypeRemoteControlPlay:{
      [self.player play];
          }
      break;
    //停止
    case UIEventSubtypeRemoteControlPause:{
      [self.player pause];
          }
      break;
    //下一首
    case UIEventSubtypeRemoteControlNextTrack:
      [self nextBtnAction:nil];
      break;
    //上一首
    case UIEventSubtypeRemoteControlPreviousTrack:
      [self lastBtnAction:nil];
      break;

    default:
      break;
  }
}

三、总结

最后，画了一张图总结下播放远程网络音乐的流程：

根据QQ音乐的界面做了个小demo，下面是demo的真机前台和后台播放的运行效果：

四、结束语

播放远程网络音乐的核心技术点基本上已经写完，当然AVPlayer还有很多强大的功能没有写出来，有兴趣的可以进一步挖掘。写到这里已经疲倦至极,后续会持续更新一些精彩的技术点，也希望大家多多支持我们。