基于“云”技術的音樂播放器設計

摘要： 介紹了一款基于“云”技術的音樂播放器，該播放器集播放本地音樂、播放網絡音樂、賬號云同步、資源云存儲于一體，使播放器的功能不局限于簡單的本地播放或者單純的網站音樂下載，通過應用了“云”技術的播放器使得任何一個用戶都可以通過“云”隨時隨地分享他們喜愛的歌曲，同時能搜索其他用戶分享的歌曲。在不同的地方，不同的平臺，只要能接入互聯網，就能夠輕松同步個人資源，免去了不斷拷貝與數據丟失之煩惱。所開發的程序基于Android平臺，“云”存儲模塊采用了C/S模式，具有界面華麗美觀，操作簡潔流暢等優點。

關鍵詞： 云； 音樂播放器； 云計算； 共享

中圖分類號：TP393 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228(2012)10-17-03

引言

近幾年來“云計算”概念非常的火爆，“云計算”核心是將大量的網絡資源統一起來，為用戶提供高效、便捷的軟件服務[1]。“云計算”倡導者希望的是：用戶使用軟件服務就像使用電和水一樣，可以便捷、隨時隨地、按需地使用服務。在“云計算”這個網絡應用模式下，用戶可以通過各種“端”訪問“云”，“端”可以是任何能夠上網的電子設備，“云”就是提供的服務，“云”可能是巨大的、連成一片的、無邊境的，也可能是渺小的、孤立的，總之它無處不在，能夠提供給用戶所需要的各種服務。云計算被視為科技業的下一次革命，它將帶來工作方式和商業模式的根本性改變[2]。我國政府十分重視云計算的發展，全國各地紛紛建起云計算基地，云計算已在我國顯示出了其強大的生命力。

音樂在我國已經有幾千年的發展歷史，它對每個人來說已經是一種不可或缺的產品。走在大街上，坐在餐廳中，呆在房間中，都能聽到很多悅耳的音樂，這些都歸功于技術的發展，讓音樂生活更加豐富多彩。如今，人們聽音樂的方式也已經有了很大的改變，從古老的樂器演奏，到后來的機器播放，再到現在的MP3，WMA等音樂文件的出現，始終向著為方便人們享受這種美妙的感覺的方向前進。而隨著“云“的發展，音樂可以更加快速的在社會中傳播，這一個時刻你正在聽的歌曲，也許下一個時刻正在被其他人聽。

正如文獻[3]中所提出的：在“云計算”時代，“云”會替我們做存儲和計算的工作，所以“云“的出現為我們的生活提供了極大的方便。假如要出差去一個很遠的地方，不方便攜帶電腦，但是電腦中保存著一些重要的信息，那么，我們就可以把這些信息保存在”云“端，無論我們在哪里，只要有一臺電腦或者一部手機，就可以下載到這些信息，而不需要攜帶電腦或者移動硬盤等。音樂也可以通過”云“達到這種效果，例如，我們在某個地方聽到一首很好聽的歌曲，但是沒有辦法下載帶走，而通過”云“，我們就可以實現歌曲的上傳和下載，從而實現音樂共享。很久以前，上傳音樂只是一些音樂門戶網站或者會員的權力，一般用戶只能在線收聽或者下載，這種單一的方式不利于音樂的快速發展。如今，人們將自己喜愛的音樂，或者自己錄制的歌曲放置在”云“端后，可以告訴他的同學朋友們，這樣，他的朋友就可以馬上在”云“端找到這首歌，不僅可以將這首歌下載下來，還可以對這首歌曲添加評論。這種方式，讓音樂不再僅限于聽，而是更加注重于分享。

1 “云”音樂播放器設計思路

我們開發的是一款典型的Android娛樂應用軟件——“云”音樂播放器，由于本軟件是基于Google App Engine，借助Google云進行開發和編制的云端軟件，其中包括網絡音樂云同步，網絡音樂云下載等功能，所以也是一款地地道道的Google云應用軟件、云終端。

1.1 播放器模塊

“云”音樂播放器引入了云存儲等技術，設計包括兩個主要模塊：

⑴ 本地音樂播放模塊，支持傳統的音樂播放器模式，包括本地歌曲搜索，播放，設置鈴聲等功能。

⑵ “云”音樂播放模塊，將本地音樂上傳到“云”端，或者從云端下載到本地，包括上傳，下載和評論的功能。

1.1.1 本地音樂播放模塊功能

本地音樂搜索：

具有兩種搜索方法，一是選擇自己添加喜歡的歌曲或者歌曲文件夾，二是選擇讓程序自動掃描內存卡的所有歌曲文件。添加文件后，用戶只要輸入歌曲名，就可以查找在播放列表中的歌曲。

播放本地歌曲：

實現日常的播放功能，實現歌曲和歌詞的同步，提供了單曲循環，列表循環，隨機播放三個播放模式。一共有五個分類：全部歌曲，歌手，專輯，文件夾和我的最愛。用戶可以根據分類來查看歌曲信息，將喜愛的歌曲添加到“我的最愛”列表，也可以刪除歌曲，包括從列表中刪除和刪除內存卡中的文件。添加桌面插件功能，用戶不需要打開程序，直接在桌面上就可以播放歌曲。

設置手機鈴聲：

⑴ 可以將自己喜歡的歌曲設置為來電鈴聲或短信鈴聲。

⑵ 有短信或者來電時會暫停播放歌曲，直到通話結束繼續播放，并可以監聽耳機上的按鍵操作，比如接通或掛斷電話，音量的加減等。

1.1.2 “云”音樂播放模塊功能

上傳音樂：將本地音樂上傳到“云”端，提供給其他用戶下載使用。

下載音樂：查看并下載放置在“云”端的音樂，也可以在線播放，省去下載時間。

評論音樂：對放置在“云”端的音樂提供打分評論機制，所有用戶都可以看到，作為對音樂的一種評價。

1.2 云存儲

由于網絡資源豐富，加上現代人尤其是年青一代對個性化的追求，使得播放器所要處理的音樂量非常龐大，所以才有了云存儲的概念。

1.2.1 云存儲的概念

云存儲是在云計算概念上延伸和發展出來的一個新的概念，是計算機云領域比較成熟的一部分，可用于解決存儲的相關問題，在網絡時代可以用于解決個體用戶的設備維護、數據安全、存儲等一系列相關問題[3]。它是指通過集群應用、網格技術或分布式文件系統等功能，將網絡中大量各種不同類型的存儲設備通過應用軟件集合起來協同工作，共同對外提供數據存儲和業務訪問功能的一個系統[1]。當云計算系統運算和處理的核心是大量數據的存儲和管理時，云計算系統中就需要配置大量的存儲設備，那么云計算系統就轉變成為一個云存儲系統，所以云存儲是一個以數據存儲和管理為核心的云計算系統。

1.2.2 云存儲的模擬實現

本程序對于音樂文件的存儲采用了云存儲的概念，其存儲設計如圖2所示。

每個移動終端將自己的音樂文件存儲到“云”端，用分布式文件系統管理這些文件，方便用戶在需要的時候查看并下載，并可以共享給其他用戶。這樣不僅節省了很大的存儲設備開支，也方便用戶管理音樂文件。

本程序使用TOMCAT+SQLSERVER模擬了一個本地的“云”服務器，用戶通過本程序，將選擇的音樂保存到TOMCAT服務器中，同時將歌曲信息保存到SQLSERVER數據庫里，包括歌曲名，歌曲所有者，歌曲保存路徑，歌曲共享權限等。音樂文件上傳到“云”服務器之后，用戶可以在程序中看到保存在“云”端的歌曲列表，其他用戶可以看到“云”端共享的音樂文件，并且能夠下載這些文件。

2 系統開發的關鍵技術及驗證性測試

2.1 系統的開發技術

根據Android的設計理念，在程序的開發過程中，盡量做到代碼的高效性和程序的快速性[2]。本程序采用多線程處理模式，并發控制多個任務的進行，包括歌曲播放和歌曲下載，保證了程序的流暢性和高效性。云技術的發展讓多媒體技術有了更廣闊的發展空間。本程序的網絡歌曲部分將放置在云端的音樂鏈接獲取下來呈現給用戶，用戶可以隨時隨地收聽，下載。而且通過云計算，能夠保證用戶在聽音樂的同時完成其他任務，比如看電子書，瀏覽網站等等，大大增加了用戶的體驗感，也使得程序運行更加流暢。

2.1.1 本地音樂播放的開發

⑴ 本程序在實現了監聽手機按鍵(Listener)的同時，還考慮到手機的外圍設備，增加了對耳機的監聽功能，以使用戶能夠更加容易地使用。

⑵ 歌曲顯示和掃描方面，采用適配器的方法，將圖片和文字整合到ListView中，監聽Item操作來實現歌曲播放和添加。

⑶ Android的MediaPlayer包含了Audio和video的播放功能，在Android的界面上，Music和Video兩個應用程序都是調用MediaPlayer實現的。MediaPlayer在底層是基于OpenCore(PacketVideo)的庫實現的，為了構建一個MediaPlayer程序，上層還包含了進程間通訊等內容，這種進程間通訊的基礎是Android基本庫中的Binder機制。本程序使用了MediaPlayer類用來實現歌曲的本地播放和在線播放，并且用Java中的Stream類來控制歌曲下載，并支持斷點重連。歌曲顯示和掃描方面，采用適配器（Adapter）的方法，將圖片和文字整合到ListView中，監聽Item操作來實現歌曲播放和添加。

⑷ 后臺處理方面，解析網絡歌曲信息采用SAX類來解析XML文件，使用SQLite數據庫來保存和處理歌曲和歌手信息，添加必要的觸發器來操作數據庫。將歌曲放在Service中操作，同時運用多線程處理，將搜索歌曲和下載歌曲放在子線程中，保證了整個程序流暢。

⑸ 在Android里面有各種各樣的廣播，比如電池的使用狀態，電話的接收和短信的接收都會產生一個廣播，應用程序開發者也可以監聽這些廣播并做出程序邏輯處理。如圖3所示。

本程序利用了BroadCastReceiver的機制，將所有按鈕的監聽通過該機制來實現，并且增加了對手機外圍設備的監聽，比如來電時暫停歌曲播放，通話結束后繼續播放歌曲等。這樣一來不僅統一了所有按鈕的操作，也加快了程序運行的速度，進而提升了用戶體驗感。

⑹ 數據處理方面，解析網絡歌曲信息采用SAX類來解析XML文件。采用XML文件存儲數據是Android程序常用的存儲方式。解析XML主要有DOM、SAX方式，DOM處理XML文檔是基于將XML文檔解析成樹狀模型，放入內存進行處理；而SAX則是采用基于事件驅動的處理模式，它將XML文檔轉化成一系列的事件，由單獨的事件處理器來決定如何處理。SAX是一個解析速度快并且占用內存少的XML解析器，非常適合用于Android等移動設備。 本文給出部分使用SAX解析XML文件的代碼：

2.1.2 云音樂播放模塊的開發

根據云存儲的理念，我們在本地模擬了一個云服務器。

在Android平臺上，集成了一個嵌入式關系型數據庫—SQLite，它是一款輕量級的關系型數據庫。由于SQLite占用的資源非常少，所以在很多嵌入式設備都是用它來存儲數據。SQLite目前支持Windows/Linux/Unix等主流的操作系統，兼容性還不錯。我們也可以用多種開發語言如C#、Java、PHP等來通過ODBC接口操作SQLite，十分方便。本程序就是采用SQLite數據庫來保存和處理歌曲和歌手信息，添加必要的觸發器來操作數據庫。將歌曲放在Service中操作，同時運用多線程處理，將搜索歌曲和下載歌曲放在子線程中，保證了整個程序的流暢性。

2.2 驗證性測試

為了驗證程序的可行性與兼容性，我們在多個平臺上對其進行了測試，測試結果如表1所示。

3 “云”音樂播放器的特點

3.1 美觀華麗的界面

用戶評價一個軟件項目的好壞，首先就是看其界面的美觀程度，我們在這方面上精心設計，力爭精心設計每個控件，讓整個界面美觀華麗。在UI上采用Android系統中的經典的布局結構（Layout），整合多種控件和華麗的動畫效果，保證了程序的簡潔性和界面的美觀性，給予用戶強烈的視覺沖擊。

3.2 流暢簡潔的操作

根據Android的設計理念，我們在程序的開發過程中，做到代碼的高效性和程序的快速性。本程序采用多線程處理模式，并發控制多個任務的進行，包括歌曲播放和歌曲下載，保證了程序的流暢性和高效性。

3.3 “云”技術的應用

用戶使用“云”技術時，可以選擇公有云或私有云，即選擇上傳的音樂能否被其他用戶查找到，從而尊重用戶的隱私權。對上傳到“云”端的音樂文件采用分布式管理，進行多個備份，防止數據丟失，并提供打分制度，提供一種對音樂文件的評價和用戶下載的參考依據。通過“云”技術，還能優化程序運行的效率，提高運行速度。文獻[2]指出：如果使用云計算服務，絕大部分任務交給云端完成，只需讓電腦接入互聯網即可。由于應用了“云”技術，省去了大型的服務器，使得本軟件的運行成本大幅降低。

4 結束語

如今，人們的生活已經離不開音樂，如何能夠將音樂更好地滲透到人們的日常生活中，已經是一個極為重要的問題。人們更希望玩音樂，而不是拘束于簡單地聽音樂。本項目的提出，對于傳統的音樂播放器來說是一個重大性的創新，即在音樂之中融入了“云”的概念，讓音樂能夠在“云”端飄來飄去，方便用戶隨時隨地享受音樂的魅力。當然，不僅在音樂方面，社會生活中的方方面面，都可以用到“云”技術。“云”的出現，讓原來難以做到的事情都變成了可能，這就是“云”給我們帶來的寶貴財富。