摘 要： 基于Android平臺開發音樂播放器。該播放器主要實現了SD卡掃描、后臺播放、歌手與專輯篩選，歌曲列表管理、歌詞同步滾動顯示、播放模式選擇、皮膚更換、網絡下載、桌面Widget等功能。對Android應用程序的開發環境及工具作了簡單介紹，詳細介紹了音樂播放器軟件界面布局方式、自動音樂掃描機制、歌詞同步實現算法以及歌詞的搜索與下載等功能模塊的設計與實現。對歌詞同步滾動顯示進行了透徹分析。該音樂播放器通過了Android智能手機運行測試，具有較好的集成度和良好的穩定性。
關鍵詞： Android；Java；音樂播放；歌詞同步
隨著科技發展的日新月異，人們對移動設備的需求越來越高，手機已不只是通信工具，而是一個多媒體平臺。Android是Google公司開發的基于Linux平臺的開源的移動終端智能操作系統[1]。Android系統由操作系統、用戶界面和應用程序組成，允許開發人員自由獲取和修改源代碼。Android的發布大大豐富了各種手持式設備軟件的功能[2]。
本文基于Android平臺開發音樂播放器，選擇開發個性的播放軟件，摒棄單方面追求花哨而帶來的系統資源浪費，將各種性能優化，繼承播放器的常用功能，滿足大多數用戶的娛樂需求。該播放器實現SD卡掃描、后臺播放、歌手與專輯篩選，歌曲列表管理、歌詞同步滾動顯示、播放模式選擇、皮膚更換、網絡下載等功能。此外，還實現桌面的Widget功能，使用戶在不打開該軟件的同時，就可以一鍵聽歌，極大地優化了用戶體驗。
1 Android簡介
Android系統分為Applications、Application Framework、Libraries、Android Runtime、Linux Kernel 5大層[3]。本播放軟件屬于應用軟件，只對Applications應用層程序的探討，對具體壓縮算法不作深究。
1.1 Android基本組件
Android應用程序的組件主要有4個，針對智能手機的諸多突發情形，都做出了相應的處理操作[4]。
（1）Activity：是應用程序最基本的組件。應用程序的每個頁面都由各種Activity構成。它是一種可視化的、直接與用戶接觸的界面元素。
?。?）Service：是一種服務組件，運行于程序的后臺。該組件對用戶是不可見的，在后臺提供程序的托管運行。
?。?）ContentProvider：是一種內容提供者組件。該組件能夠實現應用程序之間的數據共享，并能夠監聽其共享數據的變化。
（4）BroadcastReceiver：實現應用程序內部數據的傳遞，也能實現事件的先后順序觸發。
1.2 開發工具
軟件開發使用Eclipse軟件，使用Android SDK、ADT的支持，JDK開發環境，使用Java語言作為開發語言，基于C/S開發模式。使用Emulator調試工具，調試工具提供了斷點調試，文件管理，電話短信模擬，在軟件開發過程中提供了極大的方便。
2 軟件核心功能
該部分詳細介紹了播放界面的布局方式、音樂列表自動掃描原理、播放時歌詞同步滾動實現機制、歌詞搜索與下載機制。
2.1 主頁面布局
軟件的主播放界面采用線性布局與層疊布局的結合，布局中使用了Android的系統控件和自定義的控件，豐富了頁面元素，并對每個控件進行了布局設置，下面對應播放主界面的布局：
//線性布局方式
<LinearLayout xmlns：android="http：//schemas.android.com/apk/res/android" xmlns：lrcview="http：//schemas.android.com/apk/res/com.gao.mymediaplayer01"
android：layout_width="fill_parent"
android：layout_height="fill_parent"
android：orientation="vertical" >
<FrameLayout //層疊布局方式
android：layout_width="fill_parent"
android：layout_height="fill_parent">
<ImageView //圖片控件
android：id="@+id/background"
android：layout_width="fill_parent"
android：layout_height="fill_parent"
android：layout_gravity="fill"/>
//下面是自定義歌詞控件的布局控制
<com.gao.mymediaplayer01.LrcView
//自定義歌詞控件類
android：id="@+id/lrcTextView"//控件的唯一標識（Id）
android：layout_width="fill_parent"
//設置控件的寬度填充父控件
android：layout_height="160dip"
//設置控件的高度為特定值
android：gravity="center"
//設置控件內容的對齊方式為居中
android：layout_gravity="center_horizontal"
//控件的對齊方式為水平居中
android：layout_marginTop="70dip"
//控件垂直方向上距離頂部的距離
/>........................其他控件........................
上面是頁面布局的部分代碼，最后一個控件com.gao.mymediaplayer01.LrcView使用的是自定義的控件，目的是顯示歌詞信息并能夠根據歌曲當前播放時間匹配歌詞的當前行索引，實現歌詞的實時動態刷新顯示。實現的效果如圖1所示。
2.2 音樂掃描
Android系統提供了一種類似關系表的結構來把應用程序的數據暴露給外界，并把每個這種表使用唯一的標識符URI來標識[2]。Android系統對外部存儲設備的媒體文件進行了統一管理，把每個音樂文件的ID、時長、藝術家等相關信息全部存放在這個表中，使用Contentprovider來訪問這個唯一的標識符URI便可以查詢到在用戶的SD卡中的所有的音樂文件，實現代碼如下：
musicCursor=this.getContentResolver（）.query（MediaStore.Audio.Media.EXTERNAL_CONTENT_URI，
new String[]{MediaStore.Audio.Media.TITLE，//歌曲標題
MediaStore.Audio.Media.DURATION，//歌曲時長
MediaStore.Audio.Media.ARTIST，//歌曲的作者
MediaStore.Audio.Media._ID，
//歌曲在SD卡上的唯一標識
MediaStore.Audio.Media.DISPLAY_NAME，
//歌曲顯示的名字
MediaStore.Audio.Media.DATA//歌曲文件的路徑
}，null，null，null）；
根據查詢條件可以得到所有歌曲的游標指針，這里的查詢條件可以設置指定的藝術家和指定的專輯，從而可以查詢指定的藝術家和專輯的特定歌曲列表。將得到的游標數據傳遞到ListAdapter適配器中，其中可以設置列表項顯示的內容，之后為這個ListView控件設置單擊事件。
2.3 歌詞同步滾動實現機制
音樂播放時實現歌詞同步滾動顯示是本音樂播放器的一個特色。下面詳細介紹實現歌詞同步滾動的具體流程：
?。?）歌詞LRC文件一般存放在與該歌曲相同的位置，通過歌曲在SD卡上的DATA屬性獲得LRC文件的位置，使用輸入緩沖流BufferedReader進行讀取，關鍵是每一次讀取歌詞文件的一行，因為歌詞文件的每一行是一個或者多個時刻和歌詞內容的連接，這里把每行歌詞抽象為一個對象，整個歌詞文件看成是所有對象的List集合，每個對象是由時間屬性和歌詞內容屬性共同組成，在讀取每一行歌詞并將其轉換成歌詞類的一個實例時，對不同的表示形式作了不同的處理：
[00：25.93]和[00：25]兩種時間形式的處理。對其統一格式后判斷時間段的長度，采用不同的函數處理。在實際使用時將其轉換為毫秒保存到對象的時間的私有變量中，內容保存到LRC內容的成員變量中。
對于在一行歌詞中多個時間段表示同一種歌詞內容的情形，首先對整行歌詞中的字符“]”統一替換為某個特殊的字符，將整行內容根據這個特殊字符進行分割得到string類型的數組：String[]splitLrc_data=str.split（"@"）；可以得到數組長度減一個數量的歌詞對象，每個歌詞對象時間域為分割得到的數組的內容，內容域都是數組最后一個元素的值，最后將所有這些歌詞對象存放到List<LrcContent>當中。
?。?）對List歌詞對象按照其時間變量進行排序，排序采用冒泡排序算法，其核心代碼如下：
for（int i=1；i<=count-1；i++）
for（int j=0；j<count-i；j++）
{//排序依據是歌詞對象的時間變量
if（LrcList.get（j）.getLrc_time（）>LrcList.get（j+1）.getLrc_time（））
{
LrcContent tempLrcContent=LrcList.set（j，LrcList.get（j+1））；
LrcList.set（j+1，tempLrcContent）；
}}
?。?）利用冒泡排序算法最終得到按時間先后排好序的歌詞對象的List，根據歌曲當前播放時間選擇當前需要顯示的歌詞行的索引，具體操作如下。
當前歌曲時間小于第一個歌詞對象的時間時，設定要顯示歌詞的行的索引為1；
當前歌曲時間大于第一個歌詞對象的時間時，要循環判斷出當前歌詞時間大于第N個歌詞對象的時間并且要小于第N+1個歌詞對象的時間，設定要顯示的歌詞的行的索引為N；
當前歌曲時間大于最后一個歌詞行的時間時，設定要顯示的歌詞行的索引為歌詞文件的數量。
?。?）最后，得到當前顯示歌詞的索引后，使用自定義文本控件高亮顯示當前歌詞行，其余歌詞行非高亮顯示。在后臺Service中設定刷新頻率為50 ms，每50 ms獲得當前歌曲時間進度，更新當前行的索引，獲得一個時刻的當前行的索引后，從Service中利用廣播機制將其發送到前臺Activity中，在Activity接收到當前索引后，將自定義的歌詞控件重新繪出。
設置lrcView.setIndex（lrcIndex）后，使用lrcView.invalidate（）強制使歌詞控件重新繪畫，此時繪出的高亮行為當前索引行，且顯示在屏幕的中央，其余行顯示為非高亮行，繪畫歌詞的算法核心代碼如下：
canvas.drawText（lrcList.get（Index）.getLrc_body（），width/2，high/2，
CurrentPaint）；
float tempY=high/2；//屏幕垂直方向中央的高度
//畫出本句之前的句子
for（int i=Index-1；i>=0；i--）{
tempY=tempY-TextHigh；
canvas.drawText（lrcList.get（i）.getLrc_body（），width/2，tempY，NotCurrentPaint）；}
tempY=high/2；
//畫出本句之后的句子
for（int i=Index+1；i<=lrcList.size（）-1；i++）{
tempY=tempY+TextHigh；
canvas.drawText（lrcList.get（i）.getLrc_body（），width/2，tempY，NotCurrentPaint）；}
按照上述步驟，在后臺Service中設定刷新頻率（一般為50~200 ms）可以實現動態的顯示歌詞。歌詞滾動效果如圖1所示。
2.4 歌詞的搜索與下載
要下載一首歌的歌詞信息，應該由這首歌曲的歌手和歌曲名共同決定，所以利用當前播放歌曲的歌手和歌曲名稱作為參數進行歌詞的搜索，這里使用百度音樂盒提供的歌詞服務器來進行下載。下載流程如下：
?。?）首先將歌曲的歌手和歌曲名稱進行UTF-8編碼的轉換如下：
titleName=URLEncoder.encode（titleName，"UTF-8"）；
singerName=URLEncoder.encode（singerName，"UTF-8"）；
（2）其次，將參數傳遞到搜索鏈接中：
strUrl="http：//box.zhangmen.baidu.com/x？op=12&count=1&title="+titleName+"$$"+singerName+"$$$$"；
此鏈接指向的是一個xml類型的文件，該文件包含對該歌曲及歌詞等信息的描述，使用I/O流讀取該文件，如果該文件內容不為空，可以從中獲取到該歌詞在服務器中的Id（即LyricId），根據這個Id，如果這個Id不為空，進而可以得到該歌詞文件的URL鏈接地址：
lyricURLStr="http：//box.zhangmen.baidu.com/bdlrc/"+lyricId/100+"/"+lyricId+".lrc"；
根據該URL使用I/O流將歌詞文件下載到本地就可以完成歌詞的下載。
（3）最后，歌詞下載完成后，獲取歌詞的保存路徑，調用解析歌詞文件的方法進行解析實現歌詞的滾動顯示。
本文介紹了基于Android平臺的音樂播放器的設計方案和關鍵技術。詳細介紹了音樂播放器軟件界面布局方式、自動音樂掃描機制、歌詞同步實現算法以及歌詞的搜索與下載等功能模塊的設計與實現。對歌詞同步滾動顯示進行了透徹分析。該音樂播放器集掃描SD卡，音樂列表顯示、播放、后臺播放、上一首、下一首、音量調節歌手選擇、專輯選擇、最近播放、最經常播放、歌詞同步滾動顯示、快進快退、播放模式選擇、更換皮膚、音樂文件操作、網絡下載、桌面Widget等功能于一體，功能較完善。通過在Android智能手機對音樂播放器進行了功能測試。該音樂播放器性能良好，運行流暢。
參考文獻
[1] 周時偉，謝維波.基于Android的智能家居終端設計與實現[J].微型機與應用，2012，31（14）：10-13.
[2] 曾建平，邵艷潔.Android系統架構及應用程序開發研究[J].微計算機信息，2011，27（9）：1-3.
[3] 樊新，高曙.基于智能移動終端的安全檢查系統設計與實現[J].微型機與應用，2012，31（20）：87-92.
[4] 劉安戰，賈曉輝.基于Android的私密短信系統設計與實現[J].微型機與應用，2012，31（17）：51-56.