实例解析使用Java实现基本的音频播放器的编写要点

Java音频播放，因为必须依赖到本地环境，所以JAVA在音频处理方面优势不大,或者说打从Java体系开发时就没太多的考虑音频播放因素，要知道最早的Java 1.1版本中，没有后来的javax.sound包，音频只能通过Applet包调取……

遗憾的是，在图形程序开发中，我们的程序却又难免要使用到背景音乐、效果音等配合图像操作，哎，这实在是Sun大神给我们开的一个不打不小的玩笑。万幸后来Sun大神开眼，提供了javax.sound包，才解救我们于水深火热当中~

但是继之而来的问题是，在javax.sound包的使用中，如同Java多媒体工具类的通病般，并没有提供十分完善的释放机制。如果我们做Windows 开发，调用MediaPlayer反复N次可能没也什么大碍，但在Java中，如果音频程序反复运行的话,极容易出现内存累计损耗的情况,以至于最后抛出一个java.lang.OutOfMemoryError,然后……程序就挂了，用户就傻了，我们就疯了……

这已经是“是可忍孰不可忍 ”的问题了，有鉴于此，所以在本人的Loonframework框架开发中，二次整合了sound下的相关方法，力求以最简单的代码，做出最完善的音频控制类。在Loonframework-game还没有大成的现在，先摘录一部分方法，以供各位看官——拍砖！

对应网络资源调用，在Loonframework中建立了自己的uri用类，基本内容如下：
(其中StreamHelper为Loonframework自己的流媒体控制类,getHttpStream方法请自行替换。)

package org.loon.framework.game.net;

import org.loon.framework.game.helper.StreamHelper;

/** *//**
 * <p>
 * Title: LoonFramework
 * </p>
 * <p>
 * Description:Loonframework专用uri(统一资源标识符)
 * </p>
 * <p>
 * Copyright: Copyright (c) 2007
 * </p>
 * <p>
 * Company: LoonFramework
 * </p>
 *
 * @author chenpeng
 * @email：ceponline@yahoo.com.cn
 * @version 0.1
 */
public class URI ...{

  //传输协议类型
  public static final int _L_URI_HTTP = 1;

  public static final int _L_URI_UDP = 2;

  private String _uri;

  private int _type;

  /** *//**
   * 析构函数，用于注入uri和type
   *
   * @param uri
   * @param type
   */
  public URI(String uri, int type) ...{
    _uri = new String(uri);
    _type = type;
  }

  /** *//**
   * 析构函数，用于注入uri
   *
   * @param uri
   */
  public URI(String uri) ...{
    _uri = new String(uri);
    _type = URI._L_URI_HTTP;
  }

  /** *//**
   * 返回uri所在位置资源的byte数组。
   *
   * @return
   */
  public byte[] getData() ...{
    if (_uri == null) ...{
      return null;
    }
    return StreamHelper.getHttpStream(_uri);
  }

  public String getURI() ...{
    return _uri;
  }

  public int getType() ...{
    return _type;
  }

}

在Loonframework框架中,定制了一个基础的SoundData类,用以统一管理音频数据源。

package org.loon.framework.game.sound;

import org.loon.framework.game.helper.StreamHelper;
import org.loon.framework.game.net.URI;

/** *//**
 * <p>
 * Title: LoonFramework
 * </p>
 * <p>
 * Description:用以获得并缓存声音文件数据（更进一步内容操作请见Loonframework-game框架）
 * </p>
 * <p>
 * Copyright: Copyright (c) 2007
 * </p>
 * <p>
 * Company: LoonFramework
 * </p>
 *
 * @author chenpeng
 * @email：ceponline@yahoo.com.cn
 * @version 0.1
 */
public class SoundData ...{

  private byte[] _data;

  private boolean _loop;

  private int _type;

  public static final int _L_SOUNDTYPE_MIDI = 1;

  public static final int _L_SOUNDTYPE_WAV = 2;

  /** *//**
   * 析构函数，用以注入uri,type,loop
   *
   * @param uri
   * @param type
   * @param loop
   */
  public SoundData(URI uri, int type, boolean loop) ...{
    if (uri != null) ...{
      _data = uri.getData();
    }
    _type = type;
    _loop = loop;
  }

  /** *//**
   * 析构函数，用以注入data,type,loop
   *
   * @param data
   * @param type
   * @param loop
   */
  public SoundData(byte[] data, int type, boolean loop) ...{

    if (data != null && data.length > 0) ...{
      _data = new byte[data.length];
      // 直接copy byte数组
      System.arraycopy(data, 0, _data, 0, _data.length);
    }
    _type = type;
    _loop = loop;
  }

  /** *//**
   * 析构函数，用以注入限定位置的resName,type,loop
   * @param resName
   * @param type
   * @param loop
   */
  public SoundData(String resName, int type, boolean loop) ...{
    this(StreamHelper.GetDataSource(resName),type,loop);
  }

  public byte[] getData() ...{
    return _data;
  }

  public boolean getLoop() ...{
    return _loop;
  }

  public void setLoop(boolean loop) ...{
    _loop = loop;
  }

  public int getType() ...{
    return _type;
  }

}

Loonframework将音频播放相关方法，封装与SoundPlay之中，程序员可以不必理会javax.sound内部细节，而直接调用SoundPlay完成相关操作。

package org.loon.framework.game.sound;

import java.io.ByteArrayInputStream;

import javax.sound.midi.MetaEventListener;
import javax.sound.midi.MetaMessage;
import javax.sound.midi.MidiSystem;
import javax.sound.midi.Sequence;
import javax.sound.midi.Sequencer;
import javax.sound.sampled.AudioFileFormat;
import javax.sound.sampled.AudioSystem;
import javax.sound.sampled.Clip;
import javax.sound.sampled.DataLine;

import org.loon.framework.game.net.URI;

/** *//**
 * <p>
 * Title: LoonFramework
 * </p>
 * <p>
 * Description:用以进行声音文件操作(仅为Loonframework中部分方法，更详细请参见Loonframework-game框架)
 * </p>
 * <p>
 * Copyright: Copyright (c) 2007
 * </p>
 * <p>
 * Company: LoonFramework
 * </p>
 *
 * @author chenpeng
 * @email：ceponline@yahoo.com.cn
 * @version 0.1
 */
public class SoundPlay implements MetaEventListener, Runnable ...{

  private int _sleepTime;

  private Clip _audio;

  private Sequencer _midi;

  private boolean _loop;

  private int _soundType;

  private boolean _playing;

  private Thread _thread = null;

  private boolean _isRun = false;

  /** *//**
   * 析构函数，初始化SoundPlay
   *
   */
  public SoundPlay() ...{

    _loop = false;
    _soundType = 0;
    _sleepTime = 1000;
    _playing = false;

  }

  // 载入声音文件
  public boolean load(SoundData data) ...{
    reset();
    if (data == null || data.getData() == null) ...{
      return false;
    }
    return init(data.getData(), data.getType(), data.getLoop());
  }

  /** *//**
   * 直接播放url文件
   *
   * @param uri
   * @param ftype
   * @param loop
   * @return
   */
  public boolean load(URI uri, int ftype, boolean loop) ...{

    // 刷新数据
    reset();
    if (uri == null) ...{
      return false;
    }
    // 获得SoundData
    SoundData data = new SoundData(uri, ftype, loop);
    if (data == null || data.getData() == null) ...{
      return false;
    }
    return init(data.getData(), data.getType(), data.getLoop());

  }

  /** *//**
   * 初始化sound相关数据
   *
   * @param data
   * @param ftype
   * @param loop
   * @return
   */
  private boolean init(byte[] data, int ftype, boolean loop) ...{
    boolean result = false;

    ByteArrayInputStream bis = null;

    try ...{
      bis = new ByteArrayInputStream(data);
    } catch (Exception e) ...{
      bis = null;
    }

    if (bis == null) ...{
      return false;
    }

    // 判断类型
    switch (ftype) ...{

    // MIDI
    case SoundData._L_SOUNDTYPE_MIDI:

      // 当MIDI不存在时
      if (_midi == null) ...{

        try ...{
          // 获得Sequencer
          _midi = MidiSystem.getSequencer();
          _midi.open();

        } catch (Exception ex) ...{
          _midi = null;
        }

        if (_midi != null) ...{
          _midi.addMetaEventListener(this);
        }

      }

      // 当MIDI依旧未获得时
      if (_midi != null) ...{
        // 重新创建Sequence
        Sequence sc = null;

        try ...{
          sc = MidiSystem.getSequence(bis);
        } catch (Exception e) ...{
          sc = null;
        }

        if (sc != null) ...{

          try ...{

            _midi.setSequence(sc);

            // 获得是否循环播放
            _loop = loop;

            // 获得是否载入
            result = true;

          } catch (Exception ee) ...{
          }

          // 获得声音类型
          _soundType = SoundData._L_SOUNDTYPE_MIDI;

        }

      }

      try ...{
        bis.close();
      } catch (Exception ee) ...{
      }

      break;

    // Wav
    case SoundData._L_SOUNDTYPE_WAV:

      AudioFileFormat type = null;

      // 获得Audio
      try ...{
        type = AudioSystem.getAudioFileFormat(bis);
      } catch (Exception e) ...{
        type = null;
      }

      // 关闭流
      try ...{
        bis.close();
      } catch (Exception ex) ...{
      }

      if (type == null) ...{
        return false;
      }

      // 根据指定信息构造数据行的信息对象
      DataLine.Info di = new DataLine.Info(Clip.class, type.getFormat());

      // 转为Clip
      try ...{
        _audio = (Clip) AudioSystem.getLine(di);
      } catch (Exception e) ...{
      }

      // 播放文件
      try ...{

        _audio.open(type.getFormat(), data, 0, data.length);

        _loop = loop;

        result = true;

      } catch (Exception e) ...{
      }

      // 获得文件类型
      _soundType = SoundData._L_SOUNDTYPE_WAV;

      break;

    }

    return result;
  }

  public boolean play(SoundData data) ...{

    if (!load(data)) ...{
      return false;
    }

    return play();

  }

  public boolean play() ...{

    switch (_soundType) ...{

    case SoundData._L_SOUNDTYPE_MIDI:

      try ...{

        _midi.start();

        _playing = true;

        _soundType = SoundData._L_SOUNDTYPE_MIDI;

      } catch (Exception ee) ...{
      }

      break;

    case SoundData._L_SOUNDTYPE_WAV:

      if (_audio != null) ...{

        if (_loop) ...{

          // 设定循环
          _audio.setLoopPoints(0, -1);
          _audio.setFramePosition(0);

          _audio.loop(Clip.LOOP_CONTINUOUSLY);

        } else ...{

          // 强制设定播放位置至0
          _audio.setFramePosition(0);

          _audio.start();

        }

        _playing = true;

      }

      break;

    }

    return _playing;

  }

  /** *//**
   * 自动播放，循环停止后结束。
   *
   * @param data
   * @return
   */
  public boolean AutoPlay(SoundData data) ...{
    if (!load(data)) ...{
      return false;
    }
    return AutoPlay();
  }

  /** *//**
   * 自动播放，循环停止后结束。
   *
   * @return
   */
  public boolean AutoPlay() ...{
    _isRun = true;
    _thread = new Thread(this);
    _thread.start();
    return _playing;
  }

  /** *//**
   * 停止播放
   */
  public void stop() ...{

    if (_audio != null && _audio.isActive()) ...{
      try ...{
        _audio.stop();
      } catch (Exception e) ...{
      }
    }

    if (_midi != null) ...{
      _midi.stop();
    }
    _playing = false;
    _isRun = false;
  }

  /** *//**
   * 释放数据
   *
   */
  public void reset() ...{

    stop();

    _loop = false;
    _soundType = 0;

    if (_midi != null) ...{

      _midi.close();

      _midi = null;

    }

    if (_audio != null && _audio.isOpen()) ...{

      _audio.close();

      _audio = null;

    }
    _isRun = false;
    _thread = null;
  }

  /** *//**
   * 设定MetaMessage
   */
  public void meta(MetaMessage meta) ...{
    // 判断是否循环播放MIDI
    if (_loop && _soundType == SoundData._L_SOUNDTYPE_MIDI
        && meta.getType() == 47) ...{

      if (_midi != null && _midi.isOpen()) ...{
        _midi.setMicrosecondPosition(0);
        _midi.start();

      }
    }

  }

  public void run() ...{
    while (_isRun) ...{
      play();
      // 因为播放类型唯一，所以只会返回一个_playing结果,以此判定。
      if (_midi != null) ...{
        _playing = _midi.isRunning();
      }
      if (_audio != null) ...{
        _playing = _audio.isRunning();
      }
      // 当播放停止
      if (!_playing) ...{
        // 释放
        reset();
      }
      try ...{
        Thread.sleep(_sleepTime);
      } catch (InterruptedException e) ...{
        e.printStackTrace();
      }
    }
  }

  public int getSleepTime() ...{
    return _sleepTime;
  }

  /** *//**
   * 设定AutoPlay线程循环时间。
   *
   * @param time
   */
  public void setSleepTime(int time) ...{
    _sleepTime = time;
  }
}

这时我们需要面对的，仅是封装为实体的SoundData数据和SoundPlay操作，而不必和繁复的javax.sound再打交道。

调用方法如下：

package org.test;

import org.loon.framework.game.helper.StreamHelper;
import org.loon.framework.game.net.URI;
import org.loon.framework.game.sound.SoundData;
import org.loon.framework.game.sound.SoundPlay;

/** *//**
 * <p>Title: LoonFramework</p>
 * <p>Description:SoundPlay播放测试</p>
 * <p>Copyright: Copyright (c) 2007</p>
 * <p>Company: LoonFramework</p>
 * @author chenpeng
 * @email：ceponline@yahoo.com.cn
 * @version 0.1
 */
public class SoundPlayTest ...{

  static void selectPlay(int ftype)...{
    SoundData data=null;

    switch(ftype)...{
    //通过loonframework下uri从网络播放音乐
    case 0:
      data=new SoundData(new URI("http://looframework.sourceforge.net/midi/谁是大英雄.mid"),SoundData._L_SOUNDTYPE_MIDI,false);
      break;
    //通过本地资源下音乐文件的byte[]对象播放音乐
    case 1:
      byte[] bytes=StreamHelper.GetResourceData("/midi/谁是大英雄.mid");
      data=new SoundData(bytes,SoundData._L_SOUNDTYPE_MIDI,false);
      break;
      //通过音乐文件路径播放音乐
    case 2:
      data=new SoundData("C:/谁是大英雄.mid",SoundData._L_SOUNDTYPE_MIDI,false);
      break;
    }
    SoundPlay play=new SoundPlay();
    //AutoPlay与Play方法的区别在于,AutoPlay播放完毕会自动停止并释放资源，play需手动中止。
    //play.play(data);
    play.AutoPlay(data);
  }

  public static void main(String[]args)...{
    selectPlay(2);
  }

}

更详细方法，会待Loonframework-game完全公布后，再进行解释。

另：由于StreamHelper关联其他Loonframework中方法，暂不给出，inputStream转byte[]可用如下写法：

//is为获得的inputStream

  ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();
//用于承接byte[]
    byte[] arrayByte = null;
    try ...{
      // 每次传输大小为4096
      byte[] bytes = new byte[4096];
      bytes = new byte[is.available()];
      int read;
      while ((read = is.read(bytes)) >= 0) ...{
        byteArrayOutputStream.write(bytes, 0, read);
      }
      arrayByte = byteArrayOutputStream.toByteArray();
    } catch (IOException e) ...{
      return null;
    } finally ...{
      try ...{
        if (byteArrayOutputStream != null) ...{
          byteArrayOutputStream.close();
          byteArrayOutputStream = null;
        }
        if (is != null) ...{
          is.close();
          is = null;
        }

      } catch (IOException e) ...{
      }
    }