MediaPlayer简单理解

1、概述

Android系统中的MediaPlayer包含了Audio和video的播放功能，我们在应用程序APK中，只要调用MediaPlayer这个类，既可以完成媒体播层放。

Android中的MediaPlayer主要包括应用层、Framework层以及HAL层等部分组成。因为我的理解有限，所以下面简单写下我的理解。MediaPlayer整体框架如图所示。

2、mediaServer

开机后，在init.rc中写好了启动MediaServer，看下其代码：

{
        // all other services
        if (doLog) {
            prctl(PR_SET_PDEATHSIG, SIGKILL);   // if parent media.log dies before me, kill me also
            setpgid(0, 0);                      // but if I die first, don't kill my parent
        }
        sp<ProcessState> proc(ProcessState::self());
        sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();
        ALOGI("ServiceManager: %p", sm.get());
        AudioFlinger::instantiate();
        MediaPlayerService::instantiate();
        CameraService::instantiate();
        AudioPolicyService::instantiate();
        registerExtensions();
        ProcessState::self()->startThreadPool();
        IPCThreadState::self()->joinThreadPool();
    }

这个涉及到Binder的一些知识，就不说了。这是一个典型的闭环结构，大概流程是这样

（1）首先打开binder设备，

（2）我们只看mediaplayerService其他的暂时不看，里面会注册media.player这个服务到ServiceManager中。

（3）最后是创建了两条线程，和外界进行交流，完成别人的请求工作。

这样就将服务注册好了。

整个框架采取了C\S结构来进行对MediaPlayer的处理，其中有两个重要的接口：IMediaPlayerService和IMediaPlayer；

（1）IMediaPlayerService用于创建和管理播放实例，就是提供了create函数。

（2）IMediaPlayer接口则是播放接口，用于实现指定媒体文件的播放以及播放过程的控制，就是start、pause等函数。

（3）媒体播放应用向媒体播放服务提供的一个接口：IMediaPlayerClient，用于接收notify()。这个其实就是观察者模式，和我们setListener是一样的道理，就是service要反过去告诉应用，也就是service去调用应用的接口。

3、相关代码

（1）JAVA Framework的路径：

frameworks\base\media\java\android\media\
提供了android上多媒体应用层的操作接口。主要说明：
•    MediaPlayer.java：提供了视频、音频、数据流的播放控制等操作的接口。
•    MediaScanner*.java：提供了媒体扫描接口的支持，媒体扫描后加入数据库中。

（2） JAVA本地调用部分（ JNI）：

frameworks\base\media\jni\
MediaPlayer的JAVA本地调用部分在目录frameworks\base\media\jni\的 android_media_MediaPlayer.cpp中实现。这一层主要连接了MediaPlayer.java和MediaPlayer.cpp两个文件中的相关内容。

android_media_MediaPlayer.cpp作为JNI部分，定义了一个JNINativeMethod（JAVA本地调用方法）类型的数据gMethods用来描述接口的关联信息；定义了JNIMediaPlayerListener:MediaPlayerListener的notify()方法（该方法是调用c++层次的mediaplayer中，实现播放管制，也就是说，mediaPlayer.cpp的notify函数是有两种调用到的情况的，上面还说了另一种）。

而MediaPlayerService的client端则和MediaPlayer进行交互和数据通信，其中涉及通过MediaProvider（多媒体内容提供者）调用数据源，MediaScannerService（多媒体扫描服务）和MediaScannerReceiver检查数据类型，并将统一类型的文件归类用MediaStore（多媒体存储）进行数据存储；

（3）核心库

frameworks\av\media\libmedia\

MediaPlayer.cpp用于MeidaPlayer架构的实现，与MediaPlayerService通过binder机制进行通讯。（其实是与MediaPlayerService的子类Client通信）

（4）多媒体服务部分：
frameworks\av\media\libmediaplayerservice\
文件为mediaplayerservice.h和mediaplayerservice.cpp
这是多媒体的服务部分（提供Media Player执行的Proxy，同Client端建立连接、设置数据源、根据不同类型创建播放），编译生成libmediaplayerservice.so。这里面也包括最开始在mediaServer中说的添加media.player这个服务。

大概如下：

4、流程总结：

MediaPlayer大致流程可以分为以下几步：

首先，mediasServer注册服务，成为server端，提供请求处理。 

第二，应用程序就会调用mediaplayer.java，利用其native_setup方法通过jni调用mediaplayer.cpp中的方法

通过new MediaPlayer()创建一个Mediaplayer对象，并将其指针保存返回给Java层保存在mNativeContext中。

第三，mediaplayer.java在调用MediaPlayer类的setDataSource()传入多媒体数据路径（url、uri）。这个函数会请求media.player这个服务，并调用create函数，也就是真正会通过mediaPlayer.cpp去用binder调用到MediaPlayerService的create函数，最后返回一个BpMeiaPlayer，这个接口的真正实现在MediaPlayerService中的Client类中实现。至此，就可以调用start、pause等函数了。值得一说的是，在create函数中还讲IMediaPlayerClient作为一个参数传入，这个将会成为MeidaPlayerService反过来去通知MediaPlayer.cpp的notify函数，也就是观察者模式。

最后，完成了数据源的设置之后，到达Initialized状态，接着完成Prepare动作之后，到达对应Framework层的Prepared状态，然后就是进入对应Framework层的Started状态。

5、MeidaPlayer状态机

MediaPlayer对播放音频/视频文件和流的控制是通过一个状态机来管理的。一个MediaPlayer对象被支持的播放控制操作驱动的生命周期和状态如图4-1所示。其中椭圆代表MediaPlayer对象可能驻留的状态。弧线表示驱动MediaPlayer在各个状态之间迁移的播放控制操作。图中有两种类型的弧线：由一个箭头开始的弧代表同步的方法调用，而以双箭头开头的代表的弧线代表异步方法调用。

通过这张图，我们可以知道一个MediaPlayer对象有以下的状态：

1）当一个MediaPlayer对象被刚刚用new操作符创建或是调用了reset()方法后，它就处于Idle状态。当调用了release()方法后，它就处于End状态。这两种状态之间是MediaPlayer对象的生命周期。
1.1) 在一个新构建的MediaPlayer对象和一个调用了reset()方法的MediaPlayer对象之间有一个微小的但十分重要的差别。处于Idle状态时，调用getCurrentPosition(), getDuration(), getVideoHeight(), getVideoWidth(), setAudioStreamType(int),setLooping(boolean),setVolume(float,float), pause(), start(), stop(), seekTo(int), prepare() 或者 prepareAsync() 方法都是编程错误。当一个MediaPlayer对象刚被构建的时候，内部的播放引擎和对象的状态都没有改变，在这个时候调用以上的那些方法，框架将无法回调客户端程序注册的OnErrorListener.onError()方法；但若这个MediaPlayer对象调用了reset()方法之后，再调用以上的那些方法，内部的播放引擎就会回调客户端程序注册的OnErrorListener.onError()方法了，并将错误的状态传入。
1.2) 所以，一旦一个MediaPlayer对象不再被使用，应立即调用release()方法来释放在内部的播放引擎中与这个MediaPlayer对象关联的资源。资源可能包括如硬件加速组件的单态组件，若没有调用release()方法可能会导致之后的MediaPlayer对象实例无法使用这种单态硬件资源，从而退回到软件实现或运行失败。一旦MediaPlayer对象进入了End状态，它不能再被使用，也没有办法再迁移到其它状态。
1.3) 此外，使用new操作符创建的MediaPlayer对象处于Idle状态，而那些通过重载的create()方法创建的MediaPlayer对象却不是处于Idle状态。事实上，如果成功调用了重载的create()方法，那么这些对象已经是Prepare状态了。

 
2) 一般情况下，由于种种原因一些播放控制操作可能会失败，如不支持的音频/视频格式，缺少隔行扫描的音频/视频，分辨率太高，流超时等原因。因此，错误报告和恢复在这种情况下是非常重要的。在所有错误下，内部的播放引擎会调用一个由客户端提供的OnErrorListener.onError()方法。客户端程序员可以通过调用MediaPlayer.setOnErrorListener（android.media.MediaPlayer.OnErrorListener）方法来注册OnErrorListener.
2.1) 一旦发生错误，MediaPlayer对象会进入到Error状态。
2.2) 为了重用一个处于Error状态的MediaPlayer对象，可以调用reset()方法来把这个对象恢复成Idle状态。
2.3) 注册一个OnErrorListener来获知内部播放引擎发生的错误是好的习惯。
2.4) 在不合法的状态下调用一些方法，如prepare()，prepareAsync()和setDataSource()方法会抛出IllegalStateException异常。 

3) 调用setDataSource(FileDescriptor)方法或setDataSource(String)方法或 setDataSource(Context，Uri)方法或setDataSource(FileDescriptor，long，long)方法会使处于Idle状态的对象迁移到Initialized状态。若当此MediaPlayer处于其它的状态下，调用setDataSource()方法，会抛出IllegalStateException异常。

 

4) 在开始播放之前，MediaPlayer对象必须要进入Prepared状态。
4.1) 有两种方法（同步和异步）可以使MediaPlayer对象进入Prepared状态：要么调用prepare()方法（同步），此方法返回就表示该MediaPlayer对象已经进入了Prepared状态；要么调用prepareAsync()方法（异步），此方法会使此MediaPlayer对象进入Preparing状态并返回，而内部的播放引擎会继续未完成的准备工作。当同步版本返回时或异步版本的准备工作完全完成时就会调用客户端程序员提供的OnPreparedListener.onPrepared()监听方法。可以调用MediaPlayer.setOnPreparedListener(android.media.MediaPlayer.OnPreparedListener)方法来注册OnPreparedListener.
4.2) Preparing是一个中间状态，在此状态下调用任何具备边影响的方法的结果都是未知的！
4.3) 在不合适的状态下调用prepare()和prepareAsync()方法会抛出IllegalStateException异常。当MediaPlayer对象处于Prepared状态的时候，可以调整音频/视频的属性，如音量，播放时是否一直亮屏，循环播放等。 

5) 要开始播放，必须调用start()方法。当此方法成功返回时，MediaPlayer的对象处于Started状态。isPlaying()方法可以被调用来测试某个MediaPlayer对象是否在Started状态。
5.1) 当处于Started状态时，内部播放引擎会调用客户端程序员提供的OnBufferingUpdateListener.onBufferingUpdate()回调方法，此回调方法允许应用程序追踪流播放的缓冲的状态。
5.2) 对一个已经处于Started 状态的MediaPlayer对象调用start()方法无影响。

6) 播放可以被暂停，停止，以及调整当前播放位置。当调用pause()方法并返回时，会使MediaPlayer对象进入Paused状态。注意 Started与Paused状态的相互转换在内部的播放引擎中是异步的。所以可能需要一点时间在isPlaying()方法中更新状态，若在播放流内容，这段时间可能会有几秒钟。
6.1) 调用start()方法会让一个处于Paused状态的MediaPlayer对象从之前暂停的地方恢复播放。当调用start()方法返回的时候，MediaPlayer对象的状态会又变成Started状态。
6.2) 对一个已经处于Paused状态的MediaPlayer对象pause()方法没有影响。

7) 调用stop()方法会停止播放，并且还会让一个处于Started，Paused，Prepared或PlaybackCompleted状态的MediaPlayer进入Stopped状态。对一个已经处于Stopped状态的MediaPlayer对象stop()方法没有影响。

8) 调用seekTo()方法可以调整播放的位置。
8.1) seekTo(int)方法是异步执行的，所以它可以马上返回，但是实际的定位播放操作可能需要一段时间才能完成，尤其是播放流形式的音频/视频。当实际的定位播放操作完成之后，内部的播放引擎会调用客户端程序员提供的OnSeekComplete.onSeekComplete()回调方法。可以通过setOnSeekCompleteListener(OnSeekCompleteListener)方法注册。
8.2) 注意，seekTo(int)方法也可以在其它状态下调用，比如Prepared，Paused和PlaybackCompleted状态。此外，目前的播放位置，实际可以调用getCurrentPosition()方法得到，它可以帮助如音乐播放器的应用程序不断更新播放进度。

9) 当播放到流的末尾，播放就完成了。如果调用了setLooping(boolean)方法开启了循环模式，那么这个MediaPlayer对象会重新进入Started状态。若没有开启循环模式，那么内部的播放引擎会调用客户端程序员提供的OnCompletion.onCompletion()回调方法。可以通过调用MediaPlayer.setOnCompletionListener(OnCompletionListener)方法来设置。内部的播放引擎一旦调用了OnCompletion.onCompletion()回调方法，说明这个MediaPlayer对象进入了PlaybackCompleted状态。当处于PlaybackCompleted状态的时候，可以再调用start()方法来让这个MediaPlayer对象再进入Started状态。