基于Android的手机音乐播放器的设计与实现

编程入门行业动态更新时间:2024-10-25 12:23:44

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摘要

随着Android系统和移动互联网的快速崛起，手机已经成为人们生活不可缺的一部分，在现代人的生活中，人们生活节奏的加快，生活压力越来越大，碎片化的时间越来越多，那么一个可以在碎片化的时间内调节自己心情的产品，无疑将拥有一个巨大的市场，而且随着移动设备硬件越来越先进，人们对移动设备的软件要求也越要越高，而基于Android系统的手机音乐播放器就能很好地满足这个需求。

Android是一个开源的基于Linux的系统，本论文将基于Android开源系统技术，使用java语言和Android Studio开发工具实现基于Android系统的音乐播放器。相对于传统的卡带式音乐播放器，MP3播放器，MP4播放器，Android系统的手机音乐播放器有着反应速度快，在线听音乐，分享心情感受，收藏歌曲等无法比拟的优势，Android系统的手机音乐播放器逐渐成为人们生活不可或缺的一部分，所以一个基于Android的音乐播放器无疑将拥有一个巨大的市场。

本文将会详细地从需求分析开始，认真分析用户需求，然后进行界面，数据库等的设计工作。进而使用java实现需求，开发出一个高效的贴近用户的操作简单的音乐APP。最后通过系统化的测试，检验系统的稳定性。同时也要总结整个过程并指出播放器的不足之处，并提出修改的思路。

关键词：Android，音乐播放器，高效

Abstract

With the rapid rise of the Android system and mobile Internet, mobile phones have become an indispensable part of people’s lives. In modern people’s lives, people’s life pace is accelerated, life pressure is increasing, and fragmentation takes more and more time. Then a product that can adjust its mood in a fragmented time will undoubtedly have a huge market, and as the hardware of mobile devices becomes more and more advanced, people’s software requirements for mobile devices will also be higher, based on Android. The system’s mobile music player will be able to meet this demand.

Android is an open source Linux-based system. This article will be based on Android open source system technology, using java language and Android Studio development tools to achieve Android-based music player. Compared to traditional cassette music players, MP3 players, MP4 players, Android mobile music players have a fast response, listen to music online, share feelings, collect songs and other incomparable advantages, Android system Mobile music players have gradually become an integral part of people’s lives, so an Android-based music player will undoubtedly have a huge market.

This article will start from the requirements analysis in detail, carefully analyze the user requirements, and then proceed with the design of the interface and database. Then use java to realize the demand and develop an efficient and simple music APP that is close to the user. Finally, through systematic testing, the stability of the system is checked. At the same time, we must also sum up the entire process and point out the inadequacies of the player and propose revised ideas.

Key words: Android, MusicPlayer, Efficient

1 前言

1.1 研究目的与意义

现今社会生活节奏越来越快，而听音乐是舒缓压力的有效方式之一，本文的主要目的是开发一个方便快捷地为大众提供服务的音乐播放器，它可以支持多种格式播放，比如MP3，Wav等多种格式，并且能够控制音乐的播放暂停，停止，上一首，下一首等功能，界面简洁，操作简单。

在现代生活中，能在空闲的时间里听一下音乐，无疑是一大乐趣，而随着科技的进步，人们听音乐的方式也在悄悄地改变，从传统的MP3转到了智能手机，这时候一个好的音乐APP就可以满足你要求的一切，所以本系统选择移动手机作为开发平台。

目前，移动互联网已经超越传统PC，成为最大的互联网市场，在庞大的手机市场中，主流的手机操作系统包括Android，IOS，Windows mobile,相对于Windows mobile的一蹶不振，IOS的封闭，Android系统由于它的开放性，吸引了越来越多的开发者投身于Android开发社区中，Android成为现今最受欢迎的系统，所以本文选择Android作为开发的目的系统。

综上，本文选择为基于Android系统的手机音乐播放器，传统的手机音乐播放器一味地追求功能强大而忽略了CPU和内存占用率过大，对低端智能手机用户不友好，所以该APP追求的是一个更加简洁，通用性广的音乐播发器，同时本系统也会在这基础上追求为用户提供更多音乐资源，致力于打造一个最适合大部分用户的APP，同时本人也可以借助这个机会学习Android移动平台的开发技能。

1.2 研究概况

首先简单介绍一下Android系统，Android开始的时候是Rubin Andy团队开发的一个独立的手机系统，他是基于Linux内核，后来(2005年)该系统被Google公司收购，2007年11月Google宣布退出基于Linux的Android开源系统，而这时正值Apple发布革命性产品iPhone。发展到现在，Android已经更新的8.0，Android也经历了11个年头，也成为了市场占有率最高的系统。根据最新市场调查，在中国市场，Android市场份额上升7.2%，达到79.9%，iOS用户则下滑5.4%，Windows几乎面临“绝迹”，而且还具有上升的趋势。

在Android系统中主流的音乐播放器有百度音乐，酷狗音乐、QQ音乐、天天动听、网易云音乐。

百度音乐的前身为“千千静听”，二者进行整合之后更是发挥了自身优势，为用户带来了更加完美的视听享受。且百度音乐重视原创和正版，在应用中还专门设立了原创歌曲榜单。百度音乐独有场景电台功能，可根据当前的时间为您推荐不同种类的歌曲，相当的智能化，比如午后会为您推荐一些慵懒又温暖的音乐，而在下班的路上则会推荐一些较为轻快的乐曲。除此之外，百度音乐还有K歌台服务，这里有大量歌曲供您选择，且提供伴奏曲，您尽可以举着手机高歌一曲，保存后还可分享给好友们收听，或请他们也来PK一下，不只是听歌，百度音乐还能满足您唱歌的需求。

酷狗算是老牌的音乐播放器了，出色的交互设计和良好的使用体验让它积累了不少忠实用户，酷狗音乐拥有海量乐曲库，并且都是正版，这是因为酷狗与多家媒体或唱片公司都是合作伙伴关系，不但在质量上有所保证，更新速度也能保持同步。酷狗音乐中有个功能叫做“演艺直播”，这里聚集着大量的草根明星，用自己的歌喉为用户们献上一首首精心录制的歌曲，用户可为她送礼物和她交流，也能自己点歌，和舞台上的明星不同，这里多了一丝亲切的味道。

QQ音乐，但它的优势在于，结合着QQ自身的优势，让用户可以享受到更多的服务。听歌识曲应该是音乐客户端的标准配置了，可QQ音乐却将识曲与摇一摇相结合，无需任何点击，晃动一下即可启动，不仅方便还增添了不少乐趣。QQ音乐为用户们准备了明星部落，这里汇聚了明星们的一手消息，和大量的话题，保证能满足用户追星的需求。

天天动听是上海水渡石旗下的一款音乐播放器，以其绚丽的可视化效果赢得了用户的喜爱，在播放时封面还会随着音乐一起变换，在视觉和听觉上都是一种享受。它功能丰富实用，支持多种格式的歌曲，操作简单流畅，听歌也能变得如此简单，它功能丰富实用，支持多种格式的歌曲，操作简单流畅，听歌也能变得如此简单，天天动听提供了摇一摇切歌功能，且摇的力度也不尽相同。用户可自己设置首页显示内容，个性化做的非常出众。

网易云音乐上线仅有几年的时间，但是它却迅速成为了用户们追捧的对象，不止是因为其出众的界面设计，在操作体验上也令人印象深刻，网易云音乐在功能上也有创新，它融入了流行的社交元素，让用户在听歌之外，还能实现分享交流的目的。网易云音乐的与众不同之处，是社交，评论、分享让大家因为对音乐的共同品味而走到了一起，除此之外就是主播电台栏目，音乐故事、情感调频、娱乐八卦，还有热度极高的明星做主播，与听CD的感觉完全不同，偶像与粉丝之间消除了隔阂感，距离更近一些。当然其它的功能在网易云音乐中也能找到，比如听歌识曲、定时停止播放，还可以更换主题皮肤。

1.3 论文的主要工作

本文主要针对播放器的基本功能进行实现，主要研究内容分为:对播放界面的优化，美观的播放界面会给用户带来更好的体验，文中主要提到对图片毛玻璃效果的实现，基于百度音乐API的接口实现访问，跨进进程调度音乐播放器，最后还使用高德地图API实现实时的天气预报功能。

1.4 论文的结构

本论文各章内容安排如下:

第一章：前言，介绍了国内的Android手机音乐播放器发展现状，并进一步分析了这些软件对于用户使用的一些不足
第二章：开发技术及工具的介绍，这里主要阐述Android系统的发展和架构，Retrofit和Rxjava作为Android客户端访问网络的的框架，和使用MVP的设计模式，使用Android Studio 开发Android端，Idea作为后台的开发工具，JavaEE技术，MySQL数据库，Spring-Boot框架
第三章：需求分析。通过对该系统实现的可行性做了分析，在了解需求的基础上，对系统的功能需求做了阐述，采用了用例图、用例简介、活动图、包图等对系统的流程进行了分析
第四章：系统总体设计。概括分析说明了音乐播放器的主要功能，在了解需求的基础上，设计了系统的总体功能模块。从概念结构设计、物理结构设计及数据库设计三方面对系统的设计进行介绍
第五章：系统详细设计。分别通过时序图、界面、核心代码(内附界面截图及精髓技术的代码)。阐述播放器播放音乐流程。并介绍了本文实践项目的一些亮点与独到之处
第六章：系统测试。对目前常用的测试技术进行了介绍并介绍了测试该系统的方法
第七章：结束语。总结整个设计，并说明不足及进一步改善的方向

2 开发技术及工具的介绍

在本章中，本系统主要采用Retrofit和Rxjava作为Android客户端访问网络的的框架，使用MVP的设计模式，使用Android Studio 开发Android端，Idea作为后台的开发工具，使用JavaEE技术，使用MySQL作为后台数据库，Spring-Boot框架。

2.1 Android系统简介

Android是一个基于Linux内核的开放源代码移动操作系统，由Google成立的Open Handset Alliance(OHA，开放手持设备联盟)持续领导与开发，主要设计用于触屏移动设备如智能手机和平板电脑与其他便携式设备。

Android系统最初并不是由Google公司研发的，Android最初由安迪•鲁宾(Andy Rubin)的团队开发制作，最初开发这个系统的目的是创建一个数码相机的先进操作系统；但是后来发现市场需求不够大，加上智能手机市场快速成长，于是Android成为一款面向智能手机的操作系统。于2005年7月11日被美国科技企业Google收购。2007年11月，Google与84家硬件制造商、软件开发商及电信营运商成立开放手持设备联盟来共同研发改良Android，随后，Google以Apache免费开放源代码许可证的授权方式，发布了Android的源代码，开放源代码加速了Android普及，让生产商推出搭载Android的智能手机，Android后来更逐渐拓展到平板电脑及其他领域上。随着时间的推移，Android系统逐渐强大起来，现在Android已经成为了全球最大的移动操作系统，Android从面世以来已经有二十多个版本了在这几年的发展过程中，谷歌为Android建立了一个完整的生态系统[5]。Android系统的主要厂商有SAMSUNG，华为，HTC，OPPO，VIVO，小米等。目前最新的额Android版本是Android 8.1(更智能、更迅捷、更强大。广受世人喜爱的不仅仅是曲奇饼干，更是为您打造的全新 Android 系统[1]) 。

Android系统由高到低分为Application层、Application Framework层、Libraries层、AndroidRuntime层，和 Linux 内核层。蓝色的代表java程序，黄色的代码为运行JAVA程序而实现的虚拟机，绿色部分为C/C和和语言编写的程序库，红色的代码内核(linux内核和driver)。在Application Framework之下，由C/C和和的程序库组成，通过JNI完成从JAVA到C的调用。

2.1.1 Application

所有的应用程序都是使用JAVA语言编写的，每一个应用程序由一个或者多个活动组成，活动必须以Activity类为超类，活动类似于操作系统上的进程，但是活动比操作系统的进程要更为灵活，与进程类似的是，活动在多种状态之间进行切换。利用JAVA的跨平台性质，基于Android框架开发的应用程序可以不用编译运行于任何一台安装有android系统的平台，这点正是Android的精髓所在[6]。

2.1.2 Application Framework

应用程序的架构设计简化了组件的重用；任何一个应用程序都可以发布它的功能块并且任何其它的应用程序都可以使用其所发布的功能块(不过得遵循框架的安全性限制)。帮助程序员快速的开发程序，并且该应用程序重用机制也使用户可以方便的替换程序组件[11]。

2.1.3 Libraries

Android包含一个C/C和和库的集合，供Android系统的各个组件使用。这些功能通过Android的应用程序框架(application framework)暴露给开发者。下面列出一些核心库。

2.1.4 Android Runtime层

Android包含一个核心库的集合，提供大部分在Java编程语言核心类库中可用的功能。每一个Android应用程序是Dalvik虚拟机中的实例，运行在他们自己的进程中。Dalvik虚拟机设计成，在一个设备可以高效地运行多个虚拟机。Dalvik虚拟机可执行文件格式是.dex，dex格式是专为Dalvik设计的一种压缩格式，适合内存和处理器速度有限的系统。

2.1.5 Linux内核

Android 的核心系统服务依赖于 Linux 2.6 内核，如安全性，内存管理，进程管理，网络协议栈和驱动模型。 Linux 内核也同时作为硬件和软件栈之间的抽象层。

2.2 Retrofit技术框架

A type-safe HTTP client for Android and Java[2]，这是Retrofit官网对Retrofit的定义。Retrofit 是 Square公司旗下的类型安全的 HTTP 客户端，支持 Android 和 Java 等，它能将你的 HTTP API 转换为 Java 接口。Retrofit其实就是对okhttp做了进一步一层封装优化。用户只需要通过简单的配置就能使用Retrofit来进行网络请求了。

Retrofit能够直接返回Bean对象，例如如果用户进行一个网络接口的请求，返回来一串json字符串。那么这个时候一般用户都要拿到这个json字符串后进行解析得到对应的Bean对象，Retrofit只要依赖一下Gson的转换库然后进行简单的配置就能够直接拿到Bean对象了，不需要用户自己去解析。

2.3 Rxjava技术框架

RxJava is a Java VM implementation of Reactive Extensions: a library for composing asynchronous and event-based programs by using observable sequences[3]。Rxjava和Retrofit都是由Square公司开发的开源框架，Rxjava一般配合Retrofit一起使用，RxJava是JVM的响应式编程扩展是一个为Java虚拟机编写的使用可观察序列的构建异步的基于事件的程序的类库。它基于观察者模式实现对数据/事件的序列的支持，并添加了一些操作符，允许你以声明式构建序列，使得开发者无需关心底层的线程、同步、线程安全和并发数据结构。

2.4 MVP框架技术简介

对于一个应用而言用户需要对它抽象出各个层面，而在MVP架构中它将UI界面和数据进行隔离，所以用户的应用也就分为三个层次。

View：对于View层也是视图层，在View层中只负责对数据的展示，提供友好的界面与用户进行交互。在Android开发中通常将Activity或者Fragment作为View层
Model：对于Model层也是数据层。它区别于MVC架构中的Model，在这里不仅仅只是数据模型。在MVP架构中Model它负责对数据的存取操作，例如对数据库的读写，网络的数据的请求等
Presenter：对于Presenter层他是连接View层与Model层的桥梁并对业务逻辑进行处理。在MVP架构中Model与View无法直接进行交互。所以在Presenter层它会从Model层获得所需要的数据，进行一些适当的处理后交由View层进行显示。这样通过Presenter将View与Model进行隔离，使得View和Model之间不存在耦合，同时也将业务逻辑从View中抽离。更好的使得单元测试得以实现[14]

2.5 Android studio开发工具简介

Android Studio是一个为Android平台开发程序的集成开发环境。2013年5月16日在Google I/O上发布，可供开发者免费使用。2013年5月发布早期预览版本，版本号为0.1。2014年6月发布0.8版本，至此进入beta阶段。第一个稳定版本1.0于2014年12月8日发布。Android Studio基于JetBrains IntelliJ IDEA，为Android开发特殊定制，并在Windows、OS X和Linux平台上均可运行。

Android Studio 是基于 IntelliJ IDEA 的官方 Android 应用开发集成开发环境 (IDE)。除了 IntelliJ 强大的代码编辑器和开发者工具，Android Studio 提供了更多可提高 Android 应用构建效率的功能，例如：