2.1 整体框架图
MediaPlayer的各个库之间的结构比较复杂，可以用下图的表示：
在各个库中，libmedia.so位于核心的位置，它对上层的提供的接口主要是MediaPlayer类，类libmedia_jni.so通过调用 MediaPlayer类提供对JAVA的接口，并且实现了android.media.MediaPlayer类。
libmediaplayerservice.so是Media的服务器，它通过继承libmedia.so的类实现服务器的功能，而libmedia.so中的另外一部分内容则通过进程间通讯和libmediaplayerservice.so进行通讯。
libmediaplayerservice.so的真正功能通过调用OpenCore Player来完成。
MediaPlayer部分的头文件在frameworks/base/include/media/ 目录中，这个目录是和libmedia.so库源文件的目录frameworks/base/media/libmedia/ 相对应的。主要的头文件有以下几个：
■IMediaPlayerClient.h
■mediaplayer.h
■IMediaPlayer.h
■IMediaPlayerService.h
■MediaPlayerInterface.h
在这些头文件mediaplayer.h提供了对上层的接口，而其他的几个头文件都是提供一些接口类（即包含了纯虚函数的类），这些接口类必须被实现类继承才能够使用。
整个MediaPlayer库和调用的关系如下图所示：
整个MediaPlayer在运行的时候，可以大致上分成Client和Server两个部分，它们分别在两个进程中运行，它们之间使用Binder机制 实现IPC通讯。从框架结构上来看，IMediaPlayerService.h、IMediaPlayerClient.h和 MediaPlayer.h三个类定义了MeidaPlayer的接口和架构，MediaPlayerService.cpp和 mediaplayer.cpp两个文件用于MeidaPlayer架构的实现，MeidaPlayer的具体功能在PVPlayer（库 libopencoreplayer.so）中的实现。
2.2 头文件IMediaPlayerClient.h
IMediaPlayerClient.h用于描述一个MediaPlayer客户端的接口，描述如下所示：
class IMediaPlayerClient: public IInterface { public: DECLARE_META_INTERFACE(MediaPlayerClient); virtual void notify(int msg, int ext1, int ext2) = 0; }; class BnMediaPlayerClient: public BnInterface { public: virtual status_t onTransact( uint32_t code, const Parcel& data, Parcel* reply, uint32_t flags = 0); };
在定义中，IMediaPlayerClient类继承IInterface，并定义了一个MediaPlayer客户端的接 口，BnMediaPlayerClient继承了BnInterface，这是为基于 Android的基础类Binder机制实现在进程通讯而构建的。事实上，根据BnInterface类模版的定义 BnInterface类相当于双继承了BnInterface和 ImediaPlayerClient。这是Android一种常用的定义方式。
2.3 头文件mediaplayer.h
mediaplayer.h是对外的接口类，它最主要是定义了一个MediaPlayer类：
- class MediaPlayer : public BnMediaPlayerClient
- {
- public:
- MediaPlayer();
- ~MediaPlayer();
- void onFirstRef();
- void disconnect();
- status_t setDataSource(const char *url);
- status_t setDataSource(int fd, int64_t offset, int64_t length);
- status_t setVideoSurface(const sp& surface);
- status_t setListener(const sp&listener);
- status_t prepare();
- status_t prepareAsync();
- status_t start();
- status_t stop();
- status_t pause();
- bool isPlaying();
- status_t getVideoWidth(int *w);
- status_t getVideoHeight(int *h);
- status_t seekTo(int msec);
- status_t getCurrentPosition(int *msec);
- status_t getDuration(int *msec);
- status_t reset();
- status_t setAudioStreamType(int type);
- status_t setLooping(int loop);
- status_t setVolume(float leftVolume, float rightVolume);
- void notify(int msg, int ext1, int ext2);
- static sp decode(const char* url, uint32_t *pSampleRate, int* pNumChannels);
- static sp decode(int fd, int64_t offset, int64_t length, uint32_t *pSampleRate, int* pNumChannels);
- //……
- }
从接口中可以看出MediaPlayer类刚好实现了一个MediaPlayer的基本操作，例如播放（start）、停止（stop）、暂停（pause）等。
另外的一个类DeathNotifier在MediaPlayer类中定义，它继承了IBinder类中的DeathRecipient类：
- class DeathNotifier: public IBinder::DeathRecipient
- {
- public:
- DeathNotifier() {}
- virtual ~DeathNotifier();
- virtual void binderDied(const wp& who);
- };
事实上，MediaPlayer类正是间接地继承了IBinder，而MediaPlayer::DeathNotifier类继承了IBinder::DeathRecipient，这都是为了实现进程间通讯而构建的。
这个库和主要类之间的关系如下所示：
2.4 头文件IMediaPlayer.h
IMediaPlayer.h主要的的内容是一个实现MediaPlayer功能的接口，它的主要定义如下所示：
- class IMediaPlayer: public IInterface
- {
- public:
- DECLARE_META_INTERFACE(MediaPlayer);
- virtual void disconnect() = 0;
- virtual status_t setVideoSurface(const sp& surface) = 0;
- virtual status_t prepareAsync() = 0;
- virtual status_t start() = 0;
- virtual status_t stop() = 0;
- virtual status_t pause() = 0;
- virtual status_t isPlaying(bool* state) = 0;
- virtual status_t getVideoSize(int* w, int* h) = 0;
- virtual status_t seekTo(int msec) = 0;
- virtual status_t getCurrentPosition(int* msec) = 0;
- virtual status_t getDuration(int* msec) = 0;
- virtual status_t reset() = 0;
- virtual status_t setAudioStreamType(int type) = 0;
- virtual status_t setLooping(int loop) = 0;
- virtual status_t setVolume(float leftVolume, float rightVolume) = 0;
- };
- class BnMediaPlayer: public BnInterface
- {
- public:
- virtual status_t onTransact( uint32_t code,
- const Parcel& data,
- Parcel* reply,
- uint32_t flags = 0);
- };
在 IMediaPlayer类中，主要定义MediaPlayer的功能接口，这个类必须被继承才能够使用。值得注意的是，这些接口和 MediaPlayer类的接口有些类似，但是它们并没有直接的关系。事实上，在MediaPlayer类的各种实现中，一般都会通过调用 IMediaPlayer类的实现类来完成。
2.5 头文件IMediaPlayerService.h
2.5 头文件IMediaPlayerService.h
IMediaPlayerService.h用于描述一个MediaPlayer的服务，定义方式如下所示：
- class IMediaPlayerService: public IInterface
- {
- public:
- DECLARE_META_INTERFACE(MediaPlayerService);
- virtual sp create(pid_t pid, const sp& client, const char* url) = 0;
- virtual sp create(pid_t pid, const sp& client, int fd, int64_t offset, int64_t length) = 0;
- virtual spdecode(const char* url, uint32_t *pSampleRate, int* pNumChannels) = 0;
- virtual spdecode(int fd, int64_t offset, int64_t length, uint32_t *pSampleRate, int* pNumChannels) = 0;
- };
- class BnMediaPlayerService: public BnInterface
- {
- public:
- virtual status_tonTransact( uint32_t code,
- const Parcel& data,
- Parcel* reply,
- uint32_t flags = 0);
- };
由 于具有纯虚函数，IMediaPlayerService 以及BnMediaPlayerService必须被继承实现才能够使用，在IMediaPlayerService定义的create和decode等 接口，事实上是必须被继承者实现的内容。注意，create的返回值的类型是sp，这个 IMediaPlayer正是提供实现功能的接口。
2.6 头文件MediaPlayerInterface.h
MediaPlayerInterface.h定义的是一个MeidaPlayer底层的接口，这个类的实现者是最终实现媒体播放功能的。
MediaPlayerBase是一个基础的接口类，其主要的接口如下所示：
- class MediaPlayerBase : public RefBase
- {
- public:
- // ……
- MediaPlayerBase() : mCookie(0), mNotify(0) {}
- virtual ~MediaPlayerBase() {}
- virtual status_t initCheck() = 0;
- virtual bool hardwareOutput() = 0;
- virtual status_t setSigBusHandlerStructTLSKey(pthread_key_t key) { return 0; }
- virtual status_t setDataSource(const char *url) = 0;
- virtual status_t setDataSource(int fd, int64_t offset, int64_t length) = 0;
- virtual status_t setVideoSurface(const sp& surface) = 0;
- virtual status_t prepare() = 0;
- virtual status_t prepareAsync() = 0;
- virtual status_t start() = 0;
- virtual status_t stop() = 0;
- virtual status_t pause() = 0;
- virtual bool isPlaying() = 0;
- virtual status_t getVideoWidth(int *w) {return 0;}
- virtual status_t getVideoHeight(int *h) {return 0;}
- virtual status_t seekTo(int msec) = 0;
- virtual status_t getCurrentPosition(int *msec) = 0;
- virtual status_t getDuration(int *msec) = 0;
- virtual status_t reset() = 0;
- virtual status_t setLooping(int loop) = 0;
- virtual player_type playerType() = 0;
- virtual void setNotifyCallback(void* cookie, notify_callback_f notifyFunc) {
- mCookie = cookie; mNotify = notifyFunc; }
- // ……
- };
MediaPlayerInterface继承了类MediaPlayerBase：
- class MediaPlayerInterface : public MediaPlayerBase
- {
- public:
- virtual ~MediaPlayerInterface() { }
- virtual bool hardwareOutput() { return false; }
- virtual void setAudioSink(const sp& audioSink) { mAudioSink = audioSink; }
- protected:
- sp mAudioSink;
- };
MediaPlayerInterface本身还是一个纯虚类，只作为接口使用。MediaPlayerBase和MediaPlayerInterface是底层的接口，这些接口被MediaPlayer的服务所调用，用于实现MediaPlayer的具体功能。 |
第三部分 MediaPlayer的主要实现分析
第三部分 MediaPlayer的主要实现分析
3.1 JAVA程序部分
在packages/apps/Music/src/com/android/music/ 目录的MediaPlaybackService.java文件中，包含了对MediaPlayer的调用。
在MediaPlaybackService.java中包含对包的引用：
- import android.media.MediaPlayer;
在MediaPlaybackService类的内部，定义了MultiPlayer类：
- private class MultiPlayer {
- private MediaPlayer mMediaPlayer = new MediaPlayer();
- }
MultiPlayer类中使用了MediaPlayer类，其中有一些对这个MediaPlayer的调用，调用的过程如下所示：
- mMediaPlayer.reset();
- mMediaPlayer.setDataSource(path);
- mMediaPlayer.setAudioStreamType(AudioManager.STREAM_MUSIC);
reset、setDataSource和setAudioStreamType等接口就是通过JAVA本地调用（JNI）来实现的。
3.2 MediaPlayer的JAVA本地调用部分
MediaPlayer的JAVA本地调用部分在目录frameworks/base/media/jni/的android_media_MediaPlayer.cpp中的文件中实现。
android_media_MediaPlayer.cpp之中定义了一个JNINativeMethod（JAVA本地调用方法）类型的数组gMethods，如下所示：
- static JNINativeMethod gMethods[] = {
- {"setDataSource", "(Ljava/lang/String;)V",(void *)android_media_MediaPlayer_setDataSource},
- {"setDataSource", "(Ljava/io/FileDescriptor;JJ)V",(void *)android_media_MediaPlayer_setDataSourceFD},
- {"prepare", "()V",(void *)android_media_MediaPlayer_prepare},
- {"prepareAsync","()V",(void *)android_media_MediaPlayer_prepareAsync},
- {"_start","()V",(void *)android_media_MediaPlayer_start},
- {"_stop", "()V",(void *)android_media_MediaPlayer_stop},
- {"getVideoWidth", "()I",(void *)android_media_MediaPlayer_getVideoWidth},
- {"getVideoHeight","()I",(void *)android_media_MediaPlayer_getVideoHeight},
- {"seekTo","(I)V", (void *)android_media_MediaPlayer_seekTo},
- {"_pause","()V",(void *)android_media_MediaPlayer_pause},
- {"isPlaying", "()Z",(void *)android_media_MediaPlayer_isPlaying},
- {"getCurrentPosition","()I",(void *)android_media_MediaPlayer_getCurrentPosition},
- {"getDuration", "()I",(void *)android_media_MediaPlayer_getDuration},
- {"_release","()V",(void *)android_media_MediaPlayer_release},
- {"_reset","()V",(void *)android_media_MediaPlayer_reset},
- {"setAudioStreamType","(I)V", (void *)android_media_MediaPlayer_setAudioStreamType},
- {"setLooping","(Z)V", (void *)android_media_MediaPlayer_setLooping},
- {"setVolume", "(FF)V",(void *)android_media_MediaPlayer_setVolume},
- {"getFrameAt","(I)Landroid/graphics/Bitmap;", (void *)android_media_MediaPlayer_getFrameAt},
- {"native_setup","(Ljava/lang/Object;)V",(void *)android_media_MediaPlayer_native_setup},
- {"native_finalize", "()V",(void *)android_media_MediaPlayer_native_finalize},
JNINativeMethod的第一个成员是一个字符串，表示了JAVA本地调用方法的名称，这个名称是在JAVA程序中调用的名称；第二个成员也是一个字符串，表示JAVA本地调用方法的参数和返回值；第三个成员是JAVA本地调用方法对应的C语言函数。
其中android_media_MediaPlayer_reset函数的实现如下所示：
- static void
- android_media_MediaPlayer_reset(JNIEnv *env, jobject thiz)
- {
- sp mp = getMediaPlayer(env, thiz);
- if (mp == NULL ) {
- jniThrowException(env, "java/lang/IllegalStateException", NULL);
- return;
- }
- process_media_player_call( env, thiz, mp->reset(), NULL, NULL );
- }
在android_media_MediaPlayer_reset的调用中，得到一个MediaPlayer指针，通过对它的调用实现实际的功能。
register_android_media_MediaPlayer用于将gMethods注册为的类"android/media/MediaPlayer"，其实现如下所示。
- static int register_android_media_MediaPlayer(JNIEnv *env)
- {
- jclass clazz;
- clazz = env->FindClass("android/media/MediaPlayer");
- // ......
- return AndroidRuntime::registerNativeMethods(env, "android/media/MediaPlayer", gMethods, NELEM(gMethods));
- }
"android/media/MediaPlayer"对应JAVA的类android.media.MediaPlayer。
3.3 mediaplayer本地库libmedia.so
libs/media/mediaplayer.cpp文件用于实现mediaplayer.h提供的接口，其中一个重要的片段如下所示：
- const sp& MediaPlayer::getMediaPlayerService()
- {
- Mutex::Autolock _l(mServiceLock);
- if (mMediaPlayerService.get() == 0) {
- sp sm = defaultServiceManager();
- sp binder;
- do {
- binder = sm->getService(String16("media.player"));
- if (binder != 0)
- break;
- LOGW("MediaPlayerService not published, waiting...");
- usleep(500000); // 0.5 s
- } while(true);
- if (mDeathNotifier == NULL) {
- mDeathNotifier = new DeathNotifier();
- }
- binder->linkToDeath(mDeathNotifier);
- mMediaPlayerService = interface_cast(binder);
- }
- LOGE_IF(mMediaPlayerService==0, "no MediaPlayerService!?");
- return mMediaPlayerService;
- }
其 中最重要的一点是binder = sm->getService(String16("media.player"));这个调用用来得到一个名称为"media.player"的 服务，这个调用返回值的类型为IBinder，根据实现将其转换成类型IMediaPlayerService使用。
一个具体的函数setDataSource如下所示：
- status_t MediaPlayer::setDataSource(const char *url)
- {
- LOGV("setDataSource(%s)", url);
- status_t err = UNKNOWN_ERROR;
- if (url != NULL) {
- const sp& service(getMediaPlayerService());
- if (service != 0) {
- sp player(service->create(getpid(), this, url));
- err = setDataSource(player);
- }
- }
- return err;
- }
在函数setDataSource函数中，调用getMediaPlayerService得到了一个IMediaPlayerService，又从IMediaPlayerService中得到了IMediaPlayer类型的指针，通过这个指针进行着具体的操作。
其他一些函数的实现也与setDataSource类似。
libmedia.so中的其他一些文件与头文件的名称相同，它们是：
libs/media/IMediaPlayerClient.cpp
libs/media/IMediaPlayer.cpp
libs/media/IMediaPlayerService.cpp
为了实现Binder的具体功能，在这些类中还需要实现一个BpXXX的类，例如IMediaPlayerClient.cpp的实现如下所示：
- class BpMediaPlayerClient: public BpInterface
- {
- public:
- BpMediaPlayerClient(const sp& impl)
- : BpInterface(impl)
- {
- }
- virtual void notify(int msg, int ext1, int ext2)
- {
- Parcel data, reply;
- data.writeInterfaceToken(IMediaPlayerClient::getInterfaceDescriptor());
- data.writeInt32(msg);
- data.writeInt32(ext1);
- data.writeInt32(ext2);
- remote()->transact(NOTIFY, data, &reply, IBinder::FLAG_ONEWAY);
- }
- };
还需要实现定义宏IMPLEMENT_META_INTERFACE，这个宏将被展开，生成几个函数：
- IMPLEMENT_META_INTERFACE(MediaPlayerClient, "android.hardware.IMediaPlayerClient");
以上的实现都是基于Binder框架的实现方式，只需要按照模版实现即可。其中BpXXX的类为代理类（proxy），BnXXX的类为本地类（native）。代理类的transact函数和本地类的onTransact函数实现对应的通讯。 3.4 media服务libmediaservice.so
3.4 media服务libmediaservice.so
frameworks/base/media/libmediaplayerservice目录中的MediaPlayerService.h和MediaPlayerService.cpp用于实现一个
servers/media/的服务，MediaPlayerService是继承BnMediaPlayerService的实现，在这个类的内部又定义了类Client，MediaPlayerService::Client继承了BnMediaPlayer。
- class MediaPlayerService : public BnMediaPlayerService
- {
- class Client : public BnMediaPlayer
- }
在MediaPlayerService中具有如下一个静态函数instantiate：
- void MediaPlayerService::instantiate() {
- defaultServiceManager()->addService(
- String16("media.player"), new MediaPlayerService());
- }
在instantiate函数中，调用IServiceManager的一个函数addService，向其中增加了一个名为"media.player"的服务。
这个名为"media.player"的服务和mediaplayer.cpp中调用getService中得到的使用一样名称。因此，在这里调用 addService增加服务在mediaplayer.cpp中可以按照名称"media.player"来使用。这就是使用Binder实现进程间通 讯的（IPC）的作用，事实上这个MediaPlayerService类是在服务中运行的，而mediaplayer.cpp调用的功能在应用中运行， 二者并不是一个进程。但是在mediaplayer.cpp却像一个进程的调用一样调用MediaPlayerService的功能。
在MediaPlayerService.cpp中的createPlayer函数如下所示：
- static sp createPlayer(player_type playerType, void* cookie,
- notify_callback_f notifyFunc)
- {
- sp p;
- switch (playerType) {
- case PV_PLAYER:
- LOGV(" create PVPlayer");
- p = new PVPlayer();
- break;
- case SONIVOX_PLAYER:
- LOGV(" create MidiFile");
- p = new MidiFile();
- break;
- case VORBIS_PLAYER:
- LOGV(" create VorbisPlayer");
- p = new VorbisPlayer();
- break;
- }
- //……
- return p;
- }
在 这里根据playerType的类型建立不同的播放器：对于大多数情况，类型将是PV_PLAYER，这时会调用了new PVPlayer()建立一个PVPlayer，然后将其指针转换成MediaPlayerBase来使用；对于Mini文件的情况，类型为 SONIVOX_PLAYER，将会建立一个MidiFile；对于Ogg Vorbis格式的情况，将会建立一个VorbisPlayer。
值得注意的是PVPlayer、MidiFile和VorbisPlayer三个类都是继承MediaPlayerInterface得到的，而 MediaPlayerInterface又是继承MediaPlayerBase得到的，因此三者具有相同接口类型。只有建立的时候会调用各自的构造函 数，在建立之后，将只通过MediaPlayerBase接口来MediaPlayerBase控制它们。
在frameworks/base/media/libmediaplayerservice目录中，MidiFile.h和MidiFile.cpp的实现
MidiFile，VorbisPlayer.h和VorbisPlayer.cpp实现一个VorbisPlayer。
3.5 OpenCore Player的实现libopencoreplayer.so
OpenCore Player在external/opencore/中实现，这个实现是一个基于OpenCore的Player的实现。具体实现的文件为 playerdriver.cpp。其中实现了两个类：PlayerDriver和PVPlayer。PVPlayer通过调用PlayerDriver 的函数实现具体的功能。 |
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