ios开发：一个音乐播放器的设计与实现案例

这个Demo，关于歌曲播放的主要功能都实现了的。下一曲、上一曲，暂停，根据歌曲的播放进度动态滚动歌词，将当前正在播放的歌词放大显示，拖动进度条，歌曲跟着变化，并且使用Time Profiler进行了优化，还使用XCTest对几个主要的类进行了单元测试。

已经经过真机调试，在真机上可以后台播放音乐，并且锁屏时，显示一些主要的歌曲信息。

根据歌曲的播放来显示对应歌词的。用UITableView来显示歌词，可以手动滚动界面查看后面或者前面的歌词。

并且，当拖动进度条，歌词也会随之变化，下一曲、上一曲依然是可以使用的。

代码分析：

准备阶段，先是写了一个音频播放的单例，用这个单例来播放这个demo中的音乐文件，代码如下：

#import 
#import 
@interface ZYAudioManager : NSObject
+ (instancetype)defaultManager;
 
//播放音乐
- (AVAudioPlayer *)playingMusic:(NSString *)filename;
- (void)pauseMusic:(NSString *)filename;
- (void)stopMusic:(NSString *)filename;
 
//播放音效
- (void)playSound:(NSString *)filename;
- (void)disposeSound:(NSString *)filename;
@end
 
 
 
#import "ZYAudioManager.h"
 
@interface ZYAudioManager ()
@property (nonatomic, strong) NSMutableDictionary *musicPlayers;
@property (nonatomic, strong) NSMutableDictionary *soundIDs;
@end
 
static ZYAudioManager *_instance = nil;
 
@implementation ZYAudioManager
 
+ (void)initialize
{
  // 音频会话
  AVAudioSession *session = [AVAudioSession sharedInstance];
   
  // 设置会话类型（播放类型、播放模式,会自动停止其他音乐的播放）
  [session setCategory:AVAudioSessionCategoryPlayback error:nil];
   
  // 激活会话
  [session setActive:YES error:nil];
}
 
+ (instancetype)defaultManager
{
  static dispatch_once_t onceToken;
  dispatch_once(&onceToken, ^{
    _instance = [[self alloc] init];
  });
  return _instance;
}
 
- (instancetype)init
{
  __block ZYAudioManager *temp = self;
   
  static dispatch_once_t onceToken;
  dispatch_once(&onceToken, ^{
    if ((temp = [super init]) != nil) {
      _musicPlayers = [NSMutableDictionary dictionary];
      _soundIDs = [NSMutableDictionary dictionary];
    }
  });
  self = temp;
  return self;
}
 
+ (instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone
{
  static dispatch_once_t onceToken;
  dispatch_once(&onceToken, ^{
    _instance = [super allocWithZone:zone];
  });
  return _instance;
}
 
//播放音乐
- (AVAudioPlayer *)playingMusic:(NSString *)filename
{
  if (filename == nil || filename.length == 0) return nil;
   
  AVAudioPlayer *player = self.musicPlayers[filename];   //先查询对象是否缓存了
   
  if (!player) {
    NSURL *url = [[NSBundle mainBundle] URLForResource:filename withExtension:nil];
     
    if (!url) return nil;
     
    player = [[AVAudioPlayer alloc] initWithContentsOfURL:url error:nil];
     
    if (![player prepareToPlay]) return nil;
     
    self.musicPlayers[filename] = player;      //对象是最新创建的，那么对它进行一次缓存
  }
   
  if (![player isPlaying]) {         //如果没有正在播放，那么开始播放，如果正在播放，那么不需要改变什么
    [player play];
  }
  return player;
}
 
- (void)pauseMusic:(NSString *)filename
{
  if (filename == nil || filename.length == 0) return;
   
  AVAudioPlayer *player = self.musicPlayers[filename];
   
  if ([player isPlaying]) {
    [player pause];
  }
}
- (void)stopMusic:(NSString *)filename
{
  if (filename == nil || filename.length == 0) return;
   
  AVAudioPlayer *player = self.musicPlayers[filename];
   
  [player stop];
   
  [self.musicPlayers removeObjectForKey:filename];
}
 
//播放音效
- (void)playSound:(NSString *)filename
{
  if (!filename) return;
   
  //取出对应的音效ID
  SystemSoundID soundID = (int)[self.soundIDs[filename] unsignedLongValue];
   
  if (!soundID) {
    NSURL *url = [[NSBundle mainBundle] URLForResource:filename withExtension:nil];
    if (!url) return;
     
    AudioServicesCreateSystemSoundID((__bridge CFURLRef)(url), &soundID);
     
    self.soundIDs[filename] = @(soundID);
  }
   
  // 播放
  AudioServicesPlaySystemSound(soundID);
}
 
//摧毁音效
- (void)disposeSound:(NSString *)filename
{
  if (!filename) return;
   
   
  SystemSoundID soundID = (int)[self.soundIDs[filename] unsignedLongValue];
   
  if (soundID) {
    AudioServicesDisposeSystemSoundID(soundID);
     
    [self.soundIDs removeObjectForKey:filename];  //音效被摧毁，那么对应的对象应该从缓存中移除
  }
}
@end

 就是一个单例的设计，并没有多大难度。我是用了一个字典来装播放过的歌曲了，这样如果是暂停了，然后再开始播放，就直接在缓存中加载即可。但是如果不注意，在 stopMusic:(NSString *)fileName  这个方法里面，不从字典中移除掉已经停止播放的歌曲，那么你下再播放这首歌的时候，就会在原先播放的进度上继续播放。在编码过程中，我就遇到了这个Bug，然后发现，在切换歌曲（上一曲、下一曲）的时候，我调用的是stopMusic方法，但由于我没有从字典中将它移除，而导致它总是从上一次的进度开始播放，而不是从头开始播放。

如果在真机上想要后台播放歌曲，除了在appDelegate以及plist里面做相应操作之外，还得将播放模式设置为:AVAudioSessionCategoryPlayback。特别需要注意这里，我在模拟器上调试的时候，没有设置这种模式也是可以进行后台播放的，但是在真机上却不行了。后来在StackOverFlow上找到了对应的答案，需要设置播放模式。

这个单例类，在整个demo中是至关重要的，要保证它是没有错误的，所以我写了这个类的XCTest进行单元测试，代码如下：

#import 
#import "ZYAudioManager.h"
#import 
 
@interface ZYAudioManagerTests : XCTestCase
@property (nonatomic, strong) AVAudioPlayer *player;
@end
static NSString *_fileName = @"10405520.mp3";
@implementation ZYAudioManagerTests
 
- (void)setUp {
  [super setUp];
  // Put setup code here. This method is called before the invocation of each test method in the class.
}
 
- (void)tearDown {
  // Put teardown code here. This method is called after the invocation of each test method in the class.
  [super tearDown];
}
 
- (void)testExample {
  // This is an example of a functional test case.
  // Use XCTAssert and related functions to verify your tests produce the correct results.
}
 
/**
 * 测试是否为单例，要在并发条件下测试
 */
- (void)testAudioManagerSingle
{
  NSMutableArray *managers = [NSMutableArray array];
   
  dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
   
  dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    ZYAudioManager *tempManager = [[ZYAudioManager alloc] init];
    [managers addObject:tempManager];
  });
   
  dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    ZYAudioManager *tempManager = [[ZYAudioManager alloc] init];
    [managers addObject:tempManager];
  });
   
  dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    ZYAudioManager *tempManager = [[ZYAudioManager alloc] init];
    [managers addObject:tempManager];
  });
   
  dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    ZYAudioManager *tempManager = [[ZYAudioManager alloc] init];
    [managers addObject:tempManager];
  });
   
  dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    ZYAudioManager *tempManager = [[ZYAudioManager alloc] init];
    [managers addObject:tempManager];
  });
   
  ZYAudioManager *managerOne= [ZYAudioManager defaultManager];
   
  dispatch_group_notify(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
     
    [managers enumerateObjectsUsingBlock:^(ZYAudioManager *obj, NSUInteger idx, BOOL * _Nonnull stop) {
      XCTAssertEqual(managerOne, obj, @"ZYAudioManager is not single");
    }];
     
  });
}
 
/**
 * 测试是否可以正常播放音乐
 */
- (void)testPlayingMusic
{
  self.player = [[ZYAudioManager defaultManager] playingMusic:_fileName];
  XCTAssertTrue(self.player.playing, @"ZYAudioManager is not PlayingMusic");
}
 
/**
 * 测试是否可以正常停止音乐
 */
- (void)testStopMusic
{
  if (self.player == nil) {
    self.player = [[ZYAudioManager defaultManager] playingMusic:_fileName];
  }
   
  if (self.player.playing == NO) [self.player play];
   
  [[ZYAudioManager defaultManager] stopMusic:_fileName];
  XCTAssertFalse(self.player.playing, @"ZYAudioManager is not StopMusic");
}
 
/**
 * 测试是否可以正常暂停音乐
 */
- (void)testPauseMusic
{
  if (self.player == nil) {
    self.player = [[ZYAudioManager defaultManager] playingMusic:_fileName];
  }
  if (self.player.playing == NO) [self.player play];
  [[ZYAudioManager defaultManager] pauseMusic:_fileName];
  XCTAssertFalse(self.player.playing, @"ZYAudioManager is not pauseMusic");
}
 
@end

需要注意的是，单例要在并发的条件下测试，我采用的是dispatch_group，主要是考虑到，必须要等待所有并发结束才能比较结果，否则可能会出错。比如说，并发条件下，x线程已经执行完毕了，它所对应的a对象已有值；而y线程还没开始初始化，它所对应的b对象还是为nil，为了避免这种条件的产生，我采用dispatch_group来等待所有并发结束，再去做相应的判断。

首页控制器的代码：

#import "ZYMusicViewController.h"
#import "ZYPlayingViewController.h"
#import "ZYMusicTool.h"
#import "ZYMusic.h"
#import "ZYMusicCell.h"
 
@interface ZYMusicViewController ()
@property (nonatomic, strong) ZYPlayingViewController *playingVc;
 
@property (nonatomic, assign) int currentIndex;
@end
 
@implementation ZYMusicViewController
 
- (ZYPlayingViewController *)playingVc
{
  if (_playingVc == nil) {
    _playingVc = [[ZYPlayingViewController alloc] initWithNibName:@"ZYPlayingViewController" bundle:nil];
  }
  return _playingVc;
}
 
- (void)viewDidLoad {
  [super viewDidLoad];
   
  [self setupNavigation];
}
 
- (void)setupNavigation
{
  self.navigationItem.title = @"音乐播放器";
}
 
#pragma mark ----TableViewDataSource
- (NSInteger)numberOfSectionsInTableView:(UITableView *)tableView {
 
  return 1;
}
 
- (NSInteger)tableView:(UITableView *)tableView numberOfRowsInSection:(NSInteger)section {
  return [ZYMusicTool musics].count;
}
 
- (UITableViewCell *)tableView:(UITableView *)tableView cellForRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath
{
  ZYMusicCell *cell = [ZYMusicCell musicCellWithTableView:tableView];
  cell.music = [ZYMusicTool musics][indexPath.row];
  return cell;
}
 
#pragma mark ----TableViewDelegate
- (CGFloat)tableView:(UITableView *)tableView heightForRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath
{
  return 70;
}
 
- (void)tableView:(UITableView *)tableView didSelectRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath
{
  [tableView deselectRowAtIndexPath:indexPath animated:YES];
   
  [ZYMusicTool setPlayingMusic:[ZYMusicTool musics][indexPath.row]];
   
  ZYMusic *preMusic = [ZYMusicTool musics][self.currentIndex];
  preMusic.playing = NO;
  ZYMusic *music = [ZYMusicTool musics][indexPath.row];
  music.playing = YES;
  NSArray *indexPaths = @[
              [NSIndexPath indexPathForItem:self.currentIndex inSection:0],
              indexPath
              ];
  [self.tableView reloadRowsAtIndexPaths:indexPaths withRowAnimation:UITableViewRowAnimationNone];
   
  self.currentIndex = (int)indexPath.row;
   
  [self.playingVc show];
}
 
@end

重点需要说说的是这个界面的实现:

 这里做了比较多的细节控制，具体在代码里面有相应的描述。主要是想说说，在实现播放进度拖拽中遇到的问题。

控制进度条的移动，我采用的是NSTimer，添加了一个定时器，并且在不需要它的地方都做了相应的移除操作。

这里开发的时候，遇到了一个问题是，我拖动滑块的时候，发现歌曲播放的进度是不正确的。代码中可以看到：

//得到挪动距离
  CGPoint point = [sender translationInView:sender.view];
  //将translation清空，免得重复叠加
  [sender setTranslation:CGPointZero inView:sender.view];

 在使用translation的时候，一定要记住，每次处理过后，一定要将translation清空，以免它不断叠加。

我使用的是ZYLrcView来展示歌词界面的，需要注意的是，它继承自UIImageView，所以要将userInteractionEnabled属性设置为Yes。

代码：

#import 
 
@interface ZYLrcView : UIImageView
@property (nonatomic, assign) NSTimeInterval currentTime;
@property (nonatomic, copy) NSString *fileName;
@end
 
 
 
#import "ZYLrcView.h"
#import "ZYLrcLine.h"
#import "ZYLrcCell.h"
#import "UIView+AutoLayout.h"
 
@interface ZYLrcView () 
@property (nonatomic, weak) UITableView *tableView;
@property (nonatomic, strong) NSMutableArray *lrcLines;
/**
 * 记录当前显示歌词在数组里面的index
 */
@property (nonatomic, assign) int currentIndex;
@end
 
@implementation ZYLrcView
 
#pragma mark ----setter\geter方法
 
- (NSMutableArray *)lrcLines
{
  if (_lrcLines == nil) {
    _lrcLines = [ZYLrcLine lrcLinesWithFileName:self.fileName];
  }
  return _lrcLines;
}
 
- (void)setFileName:(NSString *)fileName
{
  if ([_fileName isEqualToString:fileName]) {
    return;
  }
  _fileName = [fileName copy];
  [_lrcLines removeAllObjects];
  _lrcLines = nil;
  [self.tableView reloadData];
}
 
- (void)setCurrentTime:(NSTimeInterval)currentTime
{
  if (_currentTime > currentTime) {
    self.currentIndex = 0;
  }
  _currentTime = currentTime;
   
  int minute = currentTime / 60;
  int secOnd= (int)currentTime % 60;
  int msecOnd= (currentTime - (int)currentTime) * 100;
  NSString *currentTimeStr = [NSString stringWithFormat:@"%02d:%02d.%02d", minute, second, msecond];
   
  for (int i = self.currentIndex; i