05.MediaPlayer原理

目录介绍

  • 01.MediaPlayer介绍
    • 1.1 MediaPlayer说明
    • 1.2 MediaPlayer媒体格式
  • 02.相关方法详解说明
    • 2.1 MediaPlayer实例
    • 2.2 设置播放文件
    • 2.3 开始准备播放
    • 2.4 其他常见方法
  • 03.生命周期的说明
    • 3.1 生命周期图
    • 3.2 周期状态说明
    • 3.3 播放状态监听
  • 04.如何去播放音频
    • 4.1 播放res/raw音频文件
    • 4.2 播放本地Uri
    • 4.3 播放网络文件
  • 05.MediaPlayer实践
  • 07.MediaPlayer源码

01.MediaPlayer介绍

1.1 MediaPlayer说明

MediaPlayer类是Android多媒体框架中的一个重要组件，通过该类，我们可以以最小的步骤来获取，解码和播放音视频。它支持三种不同的媒体来源：

  • 本地资源
  • 内部URI，比如你可以通过ContentResolver来获取
  • 外部URL(流)

1.2 MediaPlayer媒体格式

对于Android支持的媒体格式列表，可见：

Supported Media Formats文档在播放网络上的视频流时，Android原生的MediaPlayer支持两种协议，HTTP和RTSP，这两种协议最大的不同是，RTSP协议支持实时流媒体的播放，而HTTP协议不支持。

因为VideoView的底层实现是MediaPlayer，因此VideoView也支持以上两种协议。但是Android原生MediaPaler支持的协议（不支持RTMP、MMS等）和封装格式实在太有限了，如果我们想播放那些它不支持的视频，这时候就需要第三方播放器了，很多第三方播放器的底层实现都是基于FFmpeg。

02.相关方法详解说明

2.1 MediaPlayer实例

可以直接new或者调用create方法创建：

MediaPlayer mp = new MediaPlayer();
MediaPlayer mp = MediaPlayer.create(this, R.raw.test);
//无需再调用setDataSource

另外create还有这样的形式：

create(Context context, Uri uri, SurfaceHolder holder)

通过Uri和指定 SurfaceHolder 抽象类创建一个多媒体播放器。

2.2 设置播放文件

setDataSource()方法有多个，里面有这样一个类型的参数：

FileDescriptor在使用这个API的时候，需要把文件放到res文件夹平级的assets文件夹里，然后使用下述代码设置DataSource：

MediaPlayer.create(this, R.raw.test); //①raw下的资源
mp.setDataSource("/sdcard/test.mp3"); //②本地文件路径
mp.setDataSource("http://www.xxx.com/music/test.mp3");//③网络URL文件

更多播放文件设置：

setDataSource(String path)//指定装载path路径所代表的文件。
setDataSource(Context context, Uri uri, Map<String, String headers)//指定装载uri所代表的文件。
setDataSource(Context context, Uri uri)//指定装载uri所代表的文件。
setDataSource(FileDescriptor fd, long offset, long length)//指定装载fd所代表的文件中从offset开始长度为length的文件内容。
setDataSource(FileDescriptor fd)//指定装载fd所代表的文件。

2.3 开始准备播放

注意同步加载和异步加载的区别：

  1. 同步就是指一个进程在执行某个请求的时候，若该请求需要一段时间才能返回信息，那么这个进程将会一直等待下去，直到收到返回信息才继续执行下去；
  2. 异步是指进程不需 要一直等下去，而是继续执行下面的操作，不管其他进程的状态。当有消息返回时系统 会通知进程进行处理，这样可以提高执行的效率。
mMediaPlayer.setOnPreparedListener((mp) -> {
    try {
        mMediaPlayer.start();
    } catch (Throwable var3) {
    }

});
mMediaPlayer.prepare(); //同步加载
mMediaPlayer.prepareAsync(); //异步加载

2.4 其他常见方法

相关常见方法如下所示

getCurrentPosition( )：得到当前的播放位置
getDuration() ：得到文件的时间
getVideoHeight() ：得到视频高度
getVideoWidth() ：得到视频宽度
isLooping()：是否循环播放
isPlaying()：是否正在播放
pause()：暂停
prepare()：准备(同步)
prepareAsync()：准备(异步)
release()：释放MediaPlayer对象
reset()：重置MediaPlayer对象
seekTo(int msec)：指定播放的位置（以毫秒为单位的时间）
setAudioStreamType(int streamtype)：指定流媒体的类型
setDisplay(SurfaceHolder sh)：设置用SurfaceHolder来显示多媒体
setLooping(boolean looping)：设置是否循环播放
setOnBufferingUpdateListener(MediaPlayer.OnBufferingUpdateListener listener)：网络流媒体的缓冲监听
setOnCompletionListener(MediaPlayer.OnCompletionListener listener)：网络流媒体播放结束监听
setOnErrorListener(MediaPlayer.OnErrorListener listener)：设置错误信息监听
setOnVideoSizeChangedListener(MediaPlayer.OnVideoSizeChangedListener listener)：视频尺寸监听
setScreenOnWhilePlaying(boolean screenOn)：设置是否使用SurfaceHolder显示
setVolume(float leftVolume, float rightVolume)：设置音量
start()：开始播放
stop()：停止播放

03.生命周期的说明

3.1 生命周期图

iamge
iamge

3.2 周期状态说明

状态1：Idel(空闲)状态

当 MediaPlayer创建或者执行reset()方法后处于这个状态。

状态2：Initialized(已初始化)状态

当调用MediaPlayer的setDataResource()方法给MediaPlayer设置播放的数据源后，MediaPlayer会处于该状态。

状态3：Prepared(准备就续)状态

设置完数据源后，调用MediaPlayer的prepare()方法，让MediaPlayer准备播放。值得一提的是，这里除了prepare()方法，还有prepareAsnyc()方法，此方法是异步方法，一般用于网络视频的缓冲。当缓冲完毕后，就会触发准备完毕的事件。我们要做的就是监听该事件(OnPreparedListener)，当缓冲完成时，执行相应的操作。在此状态上，我们可以调用seekTo()方法定位视频，此方法不改变MediaPlayer的状态；亦可调用stop()放弃视频播放，使MediaPlayer处于Stopped状态。一般我们会在此状态上调用start()方法开始播放视频。

状态4：Started(开始)状态

当处于Prepared状态、Paused状态和PlayebackCompeleted状态时，调用Started()方法即可进入该状态。在该状态中，MediaPlayer开始播放视频，可以通过seekTo()方法和start()方法改变视频播放的进度，当Looping为真且播放完毕后，它会重新开始播放（即循环播放）；否则播放完毕后，会触发事件并调用OnCompletionaListener.OnCompletion()方法，进行特定操作，并进入PlaybackCompleted状态。在此状态中，亦可调用pause()方法或者stop()方法让视频暂停或停止，此时MediaPlayer分别处于Stopped和Paused状态。

状态5：Stopped(停止)状态

当 MediaPlayer处于Prepared、Started、Paused、PlaybackCompleted状态时，调用stop()方法即可进入本状态。应特别注意的是，在本状态中，若想重新开始播放，不能直接调用start()方法，必须调用prepare()方法或prepareAsync()方法重新让MediaPlayer处于Prepared状态方可调用start()方法播放视频。

状态6：Paused(暂停)状态

当MediaPlayer处于Started状态是，调用pause()方法即可进入本状态。在本状态里，可直接调用start()方法使，MediaPlayer回到Started状态，亦可调用stop()方法停止视频播放，让播放器处于停止态。

状态7：PlaybackCompleted(播放完成)状态

当MediaPlayer播放完成且Looping为假时即可进入本状态。在本状态可调用start()方法使MediaPlayer回到Started状态（注意此时是从头开始播放）；亦可调用stop()方法使MediaPlayer处于停止态，结束播放。

状态8：Error(错误)状态

当MediaPlayer出现错误时处于此状态。

3.3 播放状态监听

异步加载完成时回调监听

public void setOnPreparedListener(OnPreparedListener listener) 
异步监听，一般在异步预加载之前就要设置好。

播放完毕后回调监听

public void setOnCompletionListener(OnCompletionListener listener) 
一般用于设置播放完毕后，播放下一首还是循环播放

跳转完成时的监听

public void setOnSeekCompleteListener(OnSeekCompleteListener listener) 
一般用于监听进度突然改变的值的变化

04.如何去播放音频

4.1 播放res/raw音频文件

res/raw目录下的音频文件，创建MediaPlayer调用的是create方法，第一次启动播放前不需要再调用prepare()，如果是使用构造方法构造的话，则需要调用一次prepare()方法！

@Override 
public void onClick(View v) { 
  switch (v.getId()){ 
    case R.id.btn_play: 
       if(isRelease){
             mPlayer = MediaPlayer.create(this,R.raw.fly);
             isRelease = false;
        }
        mPlayer.start(); //开始播放 
        break; 

     case R.id.btn_pause:
        mPlayer.pause(); //停止播放
        break; 

     case R.id.btn_stop:
        mPlayer.reset(); //重置MediaPlayer 
        mPlayer.release(); //释放MediaPlayer 
        isRelease = true;
        break;
}

4.2 播放本地Uri

如下所示

Uri myUri = ....;   /**initialize Uri here*/
MediaPlayer MediaPlayer = new MediaPlayer();
MediaPlayer.setAudioStreamType(AudioManager.STREAM_MUSIC);
MediaPlayer.setDataSource(getApplicationContext(), myUri);
MediaPlayer.prepare();
MediaPlayer.start();

4.3 播放网络文件

如下所示

String url = "http://........"; // your URL here 
MediaPlayer mediaPlayer = new MediaPlayer();
mediaPlayer.setAudioStreamType(AudioManager.STREAM_MUSIC);
mediaPlayer.setDataSource(url);
mediaPlayer.prepare(); // might take long! (for buffering, etc)
mediaPlayer.start();

05.MediaPlayer实践

MediaPlayer是基于状态的，只有在特定状态才能执行特定的方法。所以认清MediaPlayer生命周期十分重要的。

1、当MediaPlayer通过new方式进行初始化或MediaPlayer调用了reset()方法后，它就处于Idle状态。当调用了release()方法后，它就处于End状态。这两种状态之间是MediaPlayer对象的生命周期。
1.1、在一个新构建的MediaPlayer对象和一个调用了reset()方法的MediaPlayer对象之间有一个微小的但是十分重要的差别。
在处于Idle状态时，调用getCurrentPosition(), getDuration(), getVideoHeight(), getVideoWidth(), setAudioStreamType(int), setLooping(boolean), setVolume(float, float), pause(), start(), stop(), seekTo(int), prepare() 或者 prepareAsync() 方法都是编程错误。
当一个MediaPlayer对象刚被构建的时候，内部的播放引擎和对象的状态都没有改变，在这个时候调用以上的那些方法，框架将无法回调客户端程序注册的OnErrorListener.onError()方法；但若这个MediaPlayer对象调用了reset()方法之后，再调用以上的那些方法，内部的播放引擎就会回调客户端程序注册的OnErrorListener.onError()方法了，并将错误的状态传入。
1.2、一旦一个MediaPlayer对象不再被使用，应立即调用release()方法来释放在内部的播放引擎中与这个MediaPlayer对象关联的资源。资源可能包括如硬件加速组件的单态组件，若没有调用release()方法可能会导致之后的MediaPlayer对象实例无法使用这种单态硬件资源，从而退回到软件实现或运行失败。一旦MediaPlayer对象进入了End状态，它不能再被使用，也没有办法再迁移到其它状态。
1.3、使用new操作符创建的MediaPlayer对象处于Idle状态，而那些通过重载的create()便利方法创建的MediaPlayer对象却不是处于Idle状态。事实上，如果成功调用了重载的create()方法，那么这些对象已经是Prepare状态了。

2、在 一般情况下，由于种种原因一些播放控制操作可能会失败，如不支持的音频/视频格式，缺少隔行扫描的音频/视频，分辨率太高，流超时等等。因此，错误报告和恢复在这种情况下是非常重要的。有时，由于编程错误，在处于无效状态的情况下调用了一个播放控制操作可能发生。在所有这些错误条件下，内部的播放引擎会调用一个由客户端程序员提供的OnErrorListener.onError()方法。客户端程序员可以通过调用 MediaPlayer.setOnErrorListener（android.media.MediaPlayer.OnErrorListener）方法来注册OnErrorListener。
2.1、一旦发生错误，MediaPlayer对象会进入到Error状态。
2.2、为了重用一个处于Error状态的MediaPlayer对象，可以调用reset()方法来把这个对象恢复成Idle状态。
2.3、注册一个OnErrorListener来获知内部播放引擎发生的错误是好的编程习惯。
2.4、在不合法的状态下调用一些方法，如prepare()，prepareAsync()和setDataSource()方法会抛出IllegalStateException异常。

3、调 用setDataSource(FileDescriptor)方法，或setDataSource(String)方法，或 setDataSource(Context，Uri)方法，或setDataSource(FileDescriptor，long，long)方法会使处于Idle状态的对象迁移到Initialized状态。
3.1、若当此MediaPlayer处于其它的状态下，调用setDataSource()方法，会抛出IllegalStateException异常。
3.2、好的编程习惯是不要疏忽了调用setDataSource()方法的时候可能会抛出的IllegalArgumentException异常和IOException异常。

4、在开始播放之前，MediaPlayer对象必须要进入Prepared状态。
4.1、有两种方法（同步和异步）可以使MediaPlayer对象进入Prepared状态：要么调用prepare()方法（同步），此方法返回就表示该MediaPlayer对象已经进入了Prepared状态；要么调用prepareAsync()方法（异步），此方法会使此MediaPlayer对象进入Preparing状态并返回，而内部的播放引擎会继续未完成的准备工作。当同步版本返回时或异步版本的准备工作完全完成时就会调用客户端程序员提供的OnPreparedListener.onPrepared()监听方法。可以调用MediaPlayer.setOnPreparedListener(android.media.MediaPlayer.OnPreparedListener)方法来注册OnPreparedListener。
4.2、Preparing是一个中间状态，在此状态下调用任何具备影响的方法的结果都是未知的！
4.3、在不合适的状态下调用prepare()和prepareAsync()方法会抛出IllegalStateException异常。当MediaPlayer对象处于Prepared状态的时候，可以调整音频/视频的属性，如音量，播放时是否一直亮屏，循环播放等。

5、要开始播放，必须调用start()方法。当此方法成功返回时，MediaPlayer的对象处于Started状态。isPlaying()方法可以被调用来测试某个MediaPlayer对象是否在Started状态。
5.1、当处于Started状态时，内部播放引擎会调用客户端程序员提供的OnBufferingUpdateListener.onBufferingUpdate()回调方法，此回调方法允许应用程序追踪流播放的缓冲的状态。
5.2、对一个已经处于Started 状态的MediaPlayer对象调用start()方法没有影响。

6、播放可以被暂停，停止，以及调整当前播放位置。当调用pause()方法并返回时，会使MediaPlayer对象进入Paused状态。注意 Started与Paused状态的相互转换在内部的播放引擎中是异步的。所以可能需要一点时间在isPlaying()方法中更新状态，若在播放流内 容，这段时间可能会有几秒钟。
6.1、调用start()方法会让一个处于Paused状态的MediaPlayer对象从之前暂停的地方恢复播放。当调用start()方法返回的时候，MediaPlayer对象的状态会又变成Started状态。
6.2、对一个已经处于Paused状态的MediaPlayer对象pause()方法没有影响。

7、调用stop()方法会停止播放，并且还会让一个处于Started，Paused，Prepared或PlaybackCompleted状态的MediaPlayer进入Stopped状态。
7.1、对一个已经处于Stopped状态的MediaPlayer对象stop()方法没有影响。

8、调用seekTo()方法可以调整播放的位置。
8.1、seekTo(int)方法是异步执行的，所以它可以马上返回，但是实际的定位播放操作可能需要一段时间才能完成，尤其是播放流形式的音频/视频。当实际的定位播放操作完成之后，内部的播放引擎会调用客户端程序员提供的OnSeekComplete.onSeekComplete()回调方法。可以通过setOnSeekCompleteListener(OnSeekCompleteListener)方法注册。
8.2、注意，seekTo(int)方法也可以在其它状态下调用，比如Prepared，Paused和PlaybackCompleted状态。此外，目前的播放位置，实际可以调用getCurrentPosition()方法得到，它可以帮助如音乐播放器的应用程序不断更新播放进度

9、当播放到流的末尾，播放就完成了。
9.1、如果调用了setLooping(boolean)方法开启了循环模式，那么这个MediaPlayer对象会重新进入Started状态。
9.2、若没有开启循环模式，那么内部的播放引擎会调用客户端程序员提供的OnCompletion.onCompletion()回调方法。可以通过调用MediaPlayer.setOnCompletionListener(OnCompletionListener)方法来设置。内部的播放引擎一旦调用了OnCompletion.onCompletion()回调方法，说明这个MediaPlayer对象进入了PlaybackCompleted状态。
9.3、当处于PlaybackCompleted状态的时候，可以再调用start()方法来让这个MediaPlayer对象再进入Started状态。

07.MediaPlayer源码

  • MediaPlayer最简单的用法如下所示
    MediaPlayer mediaPlayer = new MediaPlayer();
mediaPlayer.setAudioStreamType(AudioManager.STREAM_MUSIC);
mediaPlayer.setDataSource(url);
mediaPlayer.prepare();
mediaPlayer.start();
  • 源码流程图如下所示
    • image
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7.1 MediaPlayer初始化

  • 初始化new MediaPlayer()，在MediaPlayer类的加载期间和对象的创建期间做了一些初始化的准备工作

    MediaPlayer.static {} 静态代码块 System.loadLibrary(“media_jni”); native_init(); MediaPlayer.MediaPlayer() 构造方法 new EventHandler(); native_setup();

  • 大概源码流程分析如下所示
    • System.loadLibrary(“media_jni”)，加载了media_jni.so动态库，这里涉及到jni技术
    • native_init()，动态库加载完毕后执行了native_init()方法，这里动态库的源码在android_media_MediaPlayer.cpp中，进入到该文件查看native_init()方法实现
    • new EventHandler()，该对象的作用主要用于接收native层发送过来的消息，主要处理player状态信息，比如播放完成，播放info等。
    • native_setup，对应在android_media_MediaPlayer.cpp中的实现是android_media_MediaPlayer_native_setup()，主要是创建了一个MediaPlayer对象，MediaPlayer继承自BnMediaPlayerClient和IMediaDeathNotifier

7.2 setDataSource

  • 通过setDataSource主要是设置播放资源

    MediaPlayer.nativeSetDataSource，播放网络视频 MediaPlayer._setDataSource，fd主要是指要播放文件的FileDescriptor

  • _setDataSource()对应的native方法为android_media_MediaPlayer_setDataSourceCallback()
    • 主要是获取了MediaPlayer对象，然后调用它的setDataSource()方法。

7.3 prepare准备就绪

  • 通过prepare准备就绪

    具体定位看native方法中android_media_MediaPlayer_prepare，主要是做视频准备工作

  • 在这个android_media_MediaPlayer_prepare方法中
    • 获取MediaPlayer对象，然后调用process_media_player_call检查视频播放器状态，这里会抛出多个异常
贡献者: yangchong211