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2.3. 状态机（getstate以及getplaystate）
1、mediaplayer和audiotrack
android sdk 中提供了三种播放声音的api，常见的是mediaplayer和audiotrack
● 其中audiotrack管理、播放单一音频资源。可以将pcm音频数据传输到音频接收器，以供播放，只能播放源码流即pcm，wav封装格式的音频也可以用audiotrack播放，但是wav头部分在播放解析是会发出噪音。
● 而mediaplayer可以播放多种格式的音频文件，比如 mp3 aac等，因为mediaplayer会在framework层创建对应的音频解码器。
既然mediaplayer可以播放那么多的音频格式，为什么我们还要学习audiotrack呐？
首先mediaplayer在framwork层还是会创建audiotrack，把解码后的pcm流传递给audiotrack，再传递给audiofliger进行混音播放。
每一个音频流对应一个audiotrack，audiotrack会在创建时注册到audioflinger中，audioflinger把所有的audiotrack进行混合mixer，然后输送到audiohardware进行播放。
android最多可以同时创建32个音频流。在短视频编辑等应用领域，**对视频进行添加配乐进行编辑，需要把视频中的音轨和配乐中的音轨进行解码pcm进行混合再编码**。**再或者我们在剪映等视频编辑app可以添加多个音轨**，就想audition一样强大。这些都都需要我们对audiotrack有一定的了解掌握。
2 audiotrack的介绍
我们先简单看下audiotrack提供了哪些api
2.1. 构造方法
public audiotrack(int streamtype, int samplerateinhz, int channelconfig, int audioformat,
int buffersizeinbytes, int mode)其中采样率samplerateinhz、声道数channelconfig、音频格式audioformat以及音频缓冲区大小buffersizeinbytes 这四个概念和上一篇《audiorecord录制pcm音频》中的介绍的audiorecord的构造方法的参数意义以及获取方式基本一致。下面我们看下另外两个参数streamtype以及mode
streamtype音频流的类型，有如下几种
● audiomanager#stream_voice_call：电话声音
● audiomanager#stream_system：系统声音
● audiomanager#stream_ring：铃声
● audiomanager#stream_music：音乐声
● audiomanager#stream_alarm：闹铃声
● audiomanager#stream_notification：通知声
这里我们使用的是audiomanager#stream_music。
下面我们重点看下mode
@param mode streaming or static buffer.
**mode_static and mode_stream**
● static模式：一次性将所有的数据放到一个固定的buffer，然后直接传送给audiotrack，简单有效，通常应用于播放铃声或者系统提示音等，占用内存较少的音频数据
● stream模式：一次一次的将音频数据流写入到audiotrack对象中，并持续处于阻塞状态，当数据从java层到native层执行播放完毕后才返回，这种方式可以避免由于音频过大导致内存占用过多。当然对应的不足就是总是在java和native层进行交互，并且阻塞知道播放完毕，效率损失较大。
2.2. action 写入、播放、暂停、停止、释放
write(byte audiodata, int offsetinbytes, int sizeinbytes)把pcm数据写入到audiotrack对象
播放、暂停、停止、释放 常规的播放action操作。
2.3. 状态机（getstate以及getplaystate）
audiotrack中有两个state，一个是audiotrack是否已经初始化，后续的action操作都依赖于此，这个有点类似mediaplayer的prepared状态，只有处于**prepared**状态之后才可以进行其他播放相关操作
另外一个就是**playstate**，用于记录判断当前处于什么播放状态。
状态的改变加速，处理多线程同步问题
private final object mplaystatelock = new object();
2.4 具体实现
我们那上一篇《audiorecord录制pcm音频》中示例代码产生的pcm作为audiotrack的数据播放源来。跟进mode不同，分别实现
3 audiotrack模式
3.1 static模式
//1. 初始化参数和buffer
private void initaudiotrackparams() {
samplerateinhz = 44100;
channels = audioformat.channel_out_mono;//错误的写成了channel_in_mono
audioformat = audioformat.encoding_pcm_16bit;
buffersize = audiotrack.getminbuffersize(samplerateinhz, channels, audioformat);
pcmfile = new file(getexternalfilesdir(environment.directory_music), "raw.pcm");
if (pcmfile.exists()) {
haspcmfile = true;
}
}
private void initstaticbuff() {
//staic模式是一次读取全部的数据，在play之前要先完成{@link audiotrack.write()}
if (audiotrackthread != null) {
audiotrackthread.interrupt();
}
audiotrackthread = new thread(new runnable() {
@override
public void run() {
fileinputstream fileinputstream = null;
try {
//init audiotrack 需要先确定buffersize
fileinputstream = new fileinputstream(pcmfile);
long size = fileinputstream.getchannel().size();
staicbuff = new byte[(int) size];
bytearrayoutputstream bytearrayoutputstream = new bytearrayoutputstream(staicbuff.length);
int bytevalue = 0;
long starttime = system.currenttimemillis();
while ((bytevalue = fileinputstream.read()) != -1) {
// log.d(tag, "run: " + bytevalue);
//耗时操作
bytearrayoutputstream.write(bytevalue);
}
log.d(tag, "bytearrayoutputstream write time: " + (system.currenttimemillis() - starttime));
staicbuff = bytearrayoutputstream.tobytearray();
isreadying = true;
} catch (ioexception e) {
e.printstacktrace();
} catch (throwable e) {
e.printstacktrace();
} finally {
if (fileinputstream != null) {
try {
fileinputstream.close();
} catch (ioexception e) {
e.printstacktrace();
}
}
log.d(tag, "playwithstaicmode: end");
}
}
});
audiotrackthread.start();
}
//. 2. 点击播放
private void play(byte[] staicbuff) {
//1. static模式是一次读去pcm到内存，比较耗时，只有读取完之后才可以调用play
if (!isreadying) {
toast.maketext(this, "请稍后", toast.length_short).show();
return;
}
//2.如果正在播放中，重复点击播放，则停止当次播放，调用reloadstaticdata重新加载数据，然后play
if (isplaying) {
audiotrack.stop();
audiotrack.reloadstaticdata();
log.d(tag, "playwithstaicmode: reloadstaticdata");
audiotrack.play();
return;
}
//3。否则，就先释放audiotrack，然后重新初始化audiotrack进行
releaseaudiotrack();
int state = initaudiotrackwithmode(audiotrack.mode_static, staicbuff.length);
if (state == audiotrack.state_uninitialized) {
log.e(tag, "run: state is uninit");
return;
}
//4. 把pcm写入audiotrack，然后进行播放
long starttime = system.currenttimemillis();
int result = audiotrack.write(staicbuff, 0, staicbuff.length);
log.d(tag, "audiotrack.write staic: result=" + result+" totaltime="+ (system.currenttimemillis() - starttime));
audiotrack.play();
isplaying = true;
}
private void pauseplay() {
if (audiotrack != null) {
if (audiotrack.getstate() == audiotrack.state_initialized) {
audiotrack.pause();
audiotrack.flush();
}
isplaying = false;
log.d(tag, "pauseplay: isplaying false");
}
if (audiotrackthread != null) {
audiotrackthread.interrupt();
}
}
private void releaseaudiotrack() {
if (audiotrack != null && audiotrack.getstate() == audiotrack.state_initialized) {
audiotrack.stop();
audiotrack.release();
isplaying = false;
log.d(tag, "pauseplay: isplaying false");
}
if (audiotrackthread != null) {
audiotrackthread.interrupt();
}
}
3.2 stream模式
1. 初始化参数
private void initaudiotrackparams() {
samplerateinhz = 44100;
channels = audioformat.channel_out_mono;//错误的写成了channel_in_mono
audioformat = audioformat.encoding_pcm_16bit;
buffersize = audiotrack.getminbuffersize(samplerateinhz, channels, audioformat);
pcmfile = new file(getexternalfilesdir(environment.directory_music), "convert.wav");//"raw.pcm"
if (pcmfile.exists()) {
haspcmfile = true;
}
}
2. 点击进行播放
private void play() {
releaseaudiotrack();
int state = initaudiotrackwithmode(audiotrack.mode_stream, buffersize);
if (state == audiotrack.state_uninitialized) {
log.e(tag, "run: state is uninit");
return;
}
audiotrackthread = new thread(new runnable() {
@override
public void run() {
fileinputstream fileinputstream = null;
try {
fileinputstream = new fileinputstream(pcmfile);
byte[] buffer = new byte[buffersize / 2];
int readcount;
log.d(tag, "run: threadid=" + thread.currentthread() + " playstate=" + audiotrack.getplaystate());
//stream模式，可以先调用play
audiotrack.play();
while (fileinputstream.available() > 0) {
readcount = fileinputstream.read(buffer);
if (readcount == audiotrack.error_bad_value || readcount == audiotrack.error_invalid_operation) {
continue;
}
if (audiotrack == null) {
return;
} else {
log.i(tag, "run: audiotrack.getstate()" + audiotrack.getstate() + " audiotrack.getplaystate()=" + audiotrack.getplaystate());
}
// audiotrack.getplaystate()
//一次一次的写入pcm数据到audiotrack.由于是在子线程中进行write，快速连续点击可能主线程触发了stop或者release，导致子线程write异常：illegalstateexception: unable to retrieve audiotrack pointer for write()
//所以加playstate的判断
if (readcount > 0 && audiotrack != null && audiotrack.getplaystate() == audiotrack.playstate_playing && audiotrack.getstate() == audiotrack.state_initialized) {
audiotrack.write(buffer, 0, readcount);
}
}
} catch (ioexception | illegalstateexception e) {
e.printstacktrace();
log.e(tag, "play: " + e.getmessage());
} finally {
if (fileinputstream != null) {
try {
fileinputstream.close();
} catch (ioexception e) {
e.printstacktrace();
}
}
log.d(tag, "playwithstreammode: end threadid=" + thread.currentthread());
}
}
});
audiotrackthread.start();
}
private void pauseplay() {
if (audiotrack != null) {
if (audiotrack.getstate() > audiotrack.state_uninitialized) {
audiotrack.pause();
}
log.d(tag, "pauseplay: isplaying false getplaystate= " + audiotrack.getplaystate());
}
if (audiotrackthread != null) {
audiotrackthread.interrupt();
}
}
private void releaseaudiotrack() {
if (audiotrack != null && audiotrack.getstate() == audiotrack.state_initialized) {
audiotrack.stop();
audiotrack.release();
log.d(tag, "pauseplay: isplaying false");
}
if (audiotrackthread != null) {
audiotrackthread.interrupt();
}
}
4 遇到的问题
纸上得来终觉浅，绝知此事要实践
本篇文章原计划昨天完成，但是在实践中遇到了不少问题，不过最终都得以解决，记录如下
1. stream模式快速点击 声音重叠，如何停止：在触发播放前先停止和释放auidotrack，然后在进行init，在audiotrack写入数据的线程中write操作要做好audiottrack的状态判断。具体实现见上面小节的代码
2. 如何监听播放进度：audiotrack有没有像mediaplayer的丰富的监听回调，比如说，播放进度，播放完成回调，异常回调等。遗憾的是还真没有，针对static模式的播放结束监听倒是可以借助setnotificationmarkerposition 和 setplaybackpositionupdatelistener来判断来判断。具体见上面小节中static模式的实现
3. staic模式下有时候无法播放；音频在快速连续点击中加了isplaying的片段，如果正在playing中有触发了play，会先stop然后调用audiotrack.reloadstaticdata()加载数据流，再进行播放，但是发现快速连续点击是间隔一次才会播放生效，原因还是audiotrack资源没有被正确使用，改为了先release在进行init的方式。
4. illegalstateexception: unable to retrieve audiotrack pointer for write()：这个异常是stream模式时在主线程出发了stop或者release，而在audiotrack子线程write时抛出的异常，原因就是播放状态不对，如果已经处于stropped状态，再进行write操作就会报这个错误，所以write时加个playstate状态的检验。具体解决实现见上面小节的代码。
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