Android 解读开源项目UniversalMusicPlayer（数据管理）

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源码：AnliaLee/android-UniversalMusicPlayer
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前言

上篇博客我们主要讲了UAMP项目中播放控制层的实现，而这次就从数据层方面入手，着重分析音频数据从服务端到展示给用户的过程（ps：UAMP播放器是基于MediaSession框架的，相关资料可参考Android 媒体播放框架MediaSession分析与实践）

参考资料
googlesamples/android-UniversalMusicPlayer

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项目简介

UAMP播放器作为Google的官方demo展示了如何去开发一款音频媒体应用，该应用可跨多种外接设备使用，并为Android手机，平板电脑，Android Auto，Android Wear，Android TV和Google Cast设备提供一致的用户体验

项目按照标准的MVC架构管理各个模块，模块结构如下图所示

其中model、ui、playback模块分别代表MVC架构中的model层、view层以及controller层。此外，UAMP项目中深度使用了MediaSession框架实现了数据管理、播放控制、UI更新等功能，本系列博客将从各个模块入手，分析其源码及重要功能的实现逻辑，这期主要讲的是数据管理这块的内容

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获取音乐库数据

我们在Android 媒体播放框架MediaSession分析与实践一文中提到，客户端向服务端请求数据的过程从MediaBrowser.subscribe订阅数据开始，到SubscriptionCallback.onChildrenLoaded回调中拿到返回的数据结束，我们就按着这个流程一步步讲解UAMP中音频数据的流向

MediaBrowserFragment是展示音乐列表的界面，在它的onStart方法中发起数据的订阅操作：

public class MediaBrowserFragment extends Fragment {
    ...
    @Override
    public void onAttach(Activity activity) {
        super.onAttach(activity);
        mMediaFragmentListener = (MediaFragmentListener) activity;
    }

    @Override
    public void onStart() {
        ...
        MediaBrowserCompat mediaBrowser = mMediaFragmentListener.getMediaBrowser();
        if (mediaBrowser.isConnected()) {
            onConnected();
        }
    }

    public void onConnected() {
        ...
        mMediaFragmentListener.getMediaBrowser().unsubscribe(mMediaId);
        mMediaFragmentListener.getMediaBrowser().subscribe(mMediaId, mSubscriptionCallback);
    }
}

发起的订阅请求后最终会调用MediaBrowserService.onLoadChildren方法，即请求从客户端来到了Service层：

public class MusicService extends MediaBrowserServiceCompat implements
       PlaybackManager.PlaybackServiceCallback {
   ...
   @Override
   public void onLoadChildren(@NonNull final String parentMediaId,
                              @NonNull final Result> result) {
       LogHelper.d(TAG, "OnLoadChildren: parentMediaId=", parentMediaId);
       if (MEDIA_ID_EMPTY_ROOT.equals(parentMediaId)) {//如果之前验证客户端没有权限请求数据，则返回一个空的列表
           result.sendResult(new ArrayList());
       } else if (mMusicProvider.isInitialized()) {//如果音乐库已经准备好了，立即返回
           result.sendResult(mMusicProvider.getChildren(parentMediaId, getResources()));
       } else {//音乐数据检索完毕后返回结果
           result.detach();
           mMusicProvider.retrieveMediaAsync(new MusicProvider.Callback() {//加载音乐数据后的回调
               @Override
               public void onMusicCatalogReady(boolean success) {
                   result.sendResult(mMusicProvider.getChildren(parentMediaId, getResources()));
               }
           });
       }
   }
}

这里做了两次判断，首先是判断该客户端请求数据的权限是否为空，这个验证的过程在onGetRoot方法中，这个我们后面再细说，总之如果客户端权限为空，Service则会调用result.sendResult方法发送一个空的列表至客户端。第二次判断是Service之前是否已经从服务端获取过一次数据，显然这个判断是为了用户离开MediaBrowserFragment后再次回到这个界面时无需再次与服务端进行交互，直接发送之前的结果即可。当上述两个条件都不符合时，则表示Service需要连接服务端获取数据，这个过程是通过MusicProvider这个类完成的，先来看MusicProvider.retrieveMediaAsync这个方法

//MusicProvider.java
public void retrieveMediaAsync(final Callback callback) {
    LogHelper.d(TAG, "retrieveMediaAsync called");
    if (mCurrentState == State.INITIALIZED) {
        if (callback != null) {
            // Nothing to do, execute callback immediately
            callback.onMusicCatalogReady(true);
        }
        return;
    }

    new AsyncTask() {
        @Override
        protected State doInBackground(Void... params) {
            retrieveMedia();
            return mCurrentState;
        }

        @Override
        protected void onPostExecute(State current) {
            if (callback != null) {
                callback.onMusicCatalogReady(current == State.INITIALIZED);
            }
        }
    }.execute();
}

public interface Callback {
    void onMusicCatalogReady(boolean success);
}

这里使用了AsyncTask进行异步获取数据的操作，先来看onPostExecute方法，这里执行了Callback.onMusicCatalogReady回调，由于Callback的实例是在Service层中创建的，即执行回调的结果便是通知Service获取数据完毕，Service可以将数据发送至客户端了。然后再来看doInBackground方法，这里实现了异步获取数据的操作，我们继续跟进retrieveMedia方法：

//MusicProvider.java
private synchronized void retrieveMedia() {
    try {
        if (mCurrentState == State.NON_INITIALIZED) {
            mCurrentState = State.INITIALIZING;

            Iterator tracks = mSource.iterator();
            while (tracks.hasNext()) {
                MediaMetadataCompat item = tracks.next();
                String musicId = item.getString(MediaMetadataCompat.METADATA_KEY_MEDIA_ID);
                mMusicListById.put(musicId, new MutableMediaMetadata(musicId, item));
            }
            buildListsByGenre();
            mCurrentState = State.INITIALIZED;
        }
    } finally {
        if (mCurrentState != State.INITIALIZED) {
            // Something bad happened, so we reset state to NON_INITIALIZED to allow
            // retries (eg if the network connection is temporary unavailable)
            mCurrentState = State.NON_INITIALIZED;
        }
    }
}

抛开状态位的设置，这个方法可以划分成三个部分来看，其一是拿到mSource的迭代器为接下来的遍历做准备，那么mSource是什么呢？

//MusicProvider.java
private MusicProviderSource mSource;

mSource的类型为MusicProviderSource，这是一个接口，定义了一个常量及一个迭代器：

//MusicProviderSource.java
public interface MusicProviderSource {
    String CUSTOM_METADATA_TRACK_SOURCE = "__SOURCE__";
    Iterator iterator();
}

我们得继续找它的具体实现，这可以在MusicProvider的构造方法中找到：

//MusicProvider.java
public MusicProvider() {
    this(new RemoteJSONSource());
}
public MusicProvider(MusicProviderSource source) {
    mSource = source;
    ...
}

那么最终连接服务端并获取数据的操作应该是在RemoteJSONSource这个类完成的，我们重点看下它是如何重写iterator方法的：

//RemoteJSONSource.java
public class RemoteJSONSource implements MusicProviderSource {
    ...
    protected static final String CATALOG_URL =
        "http://storage.googleapis.com/automotive-media/music.json";

    @Override
    public Iterator iterator() {
        try {
            int slashPos = CATALOG_URL.lastIndexOf('/');
            String path = CATALOG_URL.substring(0, slashPos + 1);
            JSONObject jsonObj = fetchJSONFromUrl(CATALOG_URL);//下载JSON文件
            ArrayList tracks = new ArrayList<>();
            if (jsonObj != null) {
                JSONArray jsonTracks = jsonObj.getJSONArray(JSON_MUSIC);

                if (jsonTracks != null) {
                    for (int j = 0; j < jsonTracks.length(); j++) {
                        tracks.add(buildFromJSON(jsonTracks.getJSONObject(j), path));
                    }
                }
            }
            return tracks.iterator();
        } catch (JSONException e) {
            LogHelper.e(TAG, e, "Could not retrieve music list");
            throw new RuntimeException("Could not retrieve music list", e);
        }
    }

    /**
     * 解析JSON格式的数据，构建MediaMetadata对象
     */
    private MediaMetadataCompat buildFromJSON(JSONObject json, String basePath) throws JSONException {
        ...
    }

    /**
     * 从服务端下载JSON文件，解析并返回JSON object
     */
    private JSONObject fetchJSONFromUrl(String urlString) throws JSONException {
        ...
    }
}

代码不复杂，整个流程可以归纳为：根据url从服务端获取封装了音乐源信息的JSON文件 → 解析JSON对象并构建成MediaMetadata对象 → 将所有数据加入列表集合中返回给MusicProvider，至此数据的获取就完成了

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构建按类型划分的音频集合

我们回到MusicProvider.retrieveMedia方法。第二步是遍历之前拿到的迭代器数据，取出各个MediaMetadata对象，以键值对的方式重新插入mMusicListById集合中

//MusicProvider.java
while (tracks.hasNext()) {
    MediaMetadataCompat item = tracks.next();
    String musicId = item.getString(MediaMetadataCompat.METADATA_KEY_MEDIA_ID);
    mMusicListById.put(musicId, new MutableMediaMetadata(musicId, item));
}

mMusicListById的类型为ConcurrentHashMap，这点从MusicProvider的构造方法中可以得知，具体资料大家可以自行搜索了解

//MusicProvider.java
private final ConcurrentMap mMusicListById;
public MusicProvider(MusicProviderSource source) {
    ...
    mMusicListById = new ConcurrentHashMap<>();
}

所有数据保存至mMusicListById集合之后，调用buildListsByGenre方法将这些数据重新按音乐类型进行划分并存至mMusicListByGenre集合中（注意比对Map的value类型）：

//MusicProvider.java
private ConcurrentMap> mMusicListByGenre;
public MusicProvider(MusicProviderSource source) {
    ...
    mMusicListByGenre = new ConcurrentHashMap<>();
}
private synchronized void buildListsByGenre() {
    ConcurrentMap> newMusicListByGenre = new ConcurrentHashMap<>();
    for (MutableMediaMetadata m : mMusicListById.values()) {
        String genre = m.metadata.getString(MediaMetadataCompat.METADATA_KEY_GENRE);
        List list = newMusicListByGenre.get(genre);
        if (list == null) {
            list = new ArrayList<>();
            newMusicListByGenre.put(genre, list);
        }
        list.add(m.metadata);
    }
    mMusicListByGenre = newMusicListByGenre;
}

分析一下buildListsByGenre的逻辑：遍历mMusicListById的音频元素，以音频的类型genre作为key值在临时的newMusicListByGenre集合中查找对应的列表，若这个列表为空，则证明之前此类型的音频还未存入newMusicListByGenre中，新建一个空的列表保存当前遍历到的音频元素，并以genre作为key值构建键值对。当遍历到下一个元素时，newMusicListByGenre若已保存了该类型的音频列表，则直接将此元素存进该列表即可。这样通过一次遍历即可将所有音频数据按类型分成多个列表集合，客户端就可以按音频类型选择播放的队列了

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更新列表展示数据

buildListsByGenre结束后，设置相应的状态，retrieveMediaAsync中的异步任务，即AsyncTask的doInBackground的工作就完成了，接下来在onPostExecut**e中执行回调，回到**MusicService中将数据发送至客户端

//MusicService.java
@Override
public void onLoadChildren(@NonNull final String parentMediaId,
                           @NonNull final Result> result) {
    ...                          
    mMusicProvider.retrieveMediaAsync(new MusicProvider.Callback() {
        //完成音乐加载后的回调
        @Override
        public void onMusicCatalogReady(boolean success) {
            result.sendResult(mMusicProvider.getChildren(parentMediaId, getResources()));
        }
    });
}

客户端（MediaBrowserFragment）拿到数据后刷新列表Adapter即可将内容展示给用户了

//MediaBrowserFragment.java
private final MediaBrowserCompat.SubscriptionCallback mSubscriptionCallback = 
              new MediaBrowserCompat.SubscriptionCallback() {
    ...
    @Override
    public void onChildrenLoaded(@NonNull String parentId,
                                 @NonNull List children) {
        try {
            ...
            mBrowserAdapter.clear();
            for (MediaBrowserCompat.MediaItem item : children) {
                mBrowserAdapter.add(item);
            }
            mBrowserAdapter.notifyDataSetChanged();
        } catch (Throwable t) {
            LogHelper.e(TAG, "Error on childrenloaded", t);
        }
    }
};

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MusicProvider其他功能

作为内容提供者，MusicProvider当然不止上述这点功能。MusicProvider支持乱序播放音频，这个主要通过Collections.shuffle方法实现的：

//MusicProvider.java
public Iterable getShuffledMusic() {
    if (mCurrentState != State.INITIALIZED) {
        return Collections.emptyList();
    }
    List shuffled = new ArrayList<>(mMusicListById.size());
    for (MutableMediaMetadata mutableMetadata: mMusicListById.values()) {
        shuffled.add(mutableMetadata.metadata);
    }
    Collections.shuffle(shuffled);//打乱列表的顺序
    return shuffled;
}

支持个人“喜欢”，即收藏功能：

//MusicProvider.java
private final Set mFavoriteTracks;
public MusicProvider(MusicProviderSource source) {
    ...
    mFavoriteTracks = Collections.newSetFromMap(new ConcurrentHashMap());
}
public void setFavorite(String musicId, boolean favorite) {
    if (favorite) {
        mFavoriteTracks.add(musicId);
    } else {
        mFavoriteTracks.remove(musicId);
    }
}
/**
 * 判断该音乐是否在"喜欢"列表中
 */
public boolean isFavorite(String musicId) {
    return mFavoriteTracks.contains(musicId);
}

此外还支持多种简易的检索功能：

//MusicProvider.java
public List searchMusicBySongTitle(String query) {
    return searchMusic(MediaMetadataCompat.METADATA_KEY_TITLE, query);
}

public List searchMusicByAlbum(String query) {
    return searchMusic(MediaMetadataCompat.METADATA_KEY_ALBUM, query);
}

public List searchMusicByArtist(String query) {
    return searchMusic(MediaMetadataCompat.METADATA_KEY_ARTIST, query);
}

public List searchMusicByGenre(String query) {
    return searchMusic(MediaMetadataCompat.METADATA_KEY_GENRE, query);
}

private List searchMusic(String metadataField, String query) {
    if (mCurrentState != State.INITIALIZED) {
        return Collections.emptyList();
    }
    ArrayList result = new ArrayList<>();
    query = query.toLowerCase(Locale.US);
    for (MutableMediaMetadata track : mMusicListById.values()) {
        if (track.metadata.getString(metadataField).toLowerCase(Locale.US)
            .contains(query)) {
            result.add(track.metadata);
        }
    }
    return result;
}

那么UAMP播放器数据管理方面的内容到这就暂告一段落了，后续可能会挑UAMP中的一些工具类来讲。最后是惯例：若有什么遗漏或者建议的欢迎留言评论，如果觉得博主写得还不错麻烦点个赞，你们的支持是我最大的动力~