ExoPlayer架构详解与源码分析（2）——Player

系列文章目录

ExoPlayer架构详解与源码分析（1）——前言
ExoPlayer架构详解与源码分析（2）——Player
ExoPlayer架构详解与源码分析（3）——Timeline
ExoPlayer架构详解与源码分析（4）——整体架构
ExoPlayer架构详解与源码分析（5）——MediaSource
ExoPlayer架构详解与源码分析（6）——MediaPeriod
ExoPlayer架构详解与源码分析（7）——SampleQueue
ExoPlayer架构详解与源码分析（8）——Loader
ExoPlayer架构详解与源码分析（9）——TsExtractor
ExoPlayer架构详解与源码分析（10）——H264Reader

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前言

如果让你去开发一款播放器，第一步当然想到的就是设计。使用面向对象的思路，去确定ExoPlayer应该具有哪些功能，对外暴露哪些操作，需要解决哪些问题。将这些功能进一步抽象，最终就产生了本文要说的Player接口，Player接口位于整个播放器的最顶层，相当于描绘了整个播放器的蓝图。

设计播放器

Player接口除了定义了一些用于播放的高阶函数（如play、pause、seek、获取某些状态等）。还对对播放器设计了以下特性：

• 所有方法（除非有特殊说明）必须在应用线程调用，大部分是主线程，同样回调必须注册在同一线程里。

  这部分主要体现在ExoPlayerImpl和ExoPlayerImplInternal里，ExoPlayerImpl里几乎所有方法都可以在主线程中直接调用，而ExoPlayerImplInternal里维护运行着播放线程（一个HandlerThread），主线程通过播放线程的Handler将消息数据发送给播放线程用于控制播放，播放线程又通过主线程的Handler将播放的状态通过在主线程中回调监听的方法通知主线程。

• 所提供的方法可能有是否可用的控制，播放器会提供一个可用方法集，用户只能调用里面的可用方法。

  Player中定义了 isCommandAvailable(int command)方法，用来查询当前操作方法是否可用，而可用方法集在播放器初始化时设置，而方法的可用控制主要实现在播放器上层，播放器只提供用于实现的能力。
  如PlayerControlView中，在设置播放速度时，就会先判断COMMAND_SET_SPEED_AND_PITCH这个权限。

  private void setPlaybackSpeed(float speed) {
      if (player == null || !player.isCommandAvailable(COMMAND_SET_SPEED_AND_PITCH)) {
        return;
      }
      player.setPlaybackParameters(player.getPlaybackParameters().withSpeed(speed));
    }
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• 用户通过注册Listener 来监听播放状态变化。

  Player中定义了addListener(Listener listener)方法用于注册监听，在初始化时设置监听，这些监听贯穿了播放器的整个生命周期，从资源的加载到播放过程中的状态变化都可以在Listener中获取到，Listener 只会在主线程回调。通过使用主线程的Handler将回调转发到主线程。
  addListener主要实现在ExoPlayerImpl中。

  @Override
  public void addListener(Listener listener) {
  // 这里的方法调用前没有像其他方法一样校验是否在主线程，这个方法可以在任何线程调用，因为添加的listener最终都会被转发到主线程执行
  listeners.add(checkNotNull(listener));
  }
  //ExoPlayerImpl初始化时，会将主线程的Looper传入，用于转发Listener转发到主线程
  listeners =
        new ListenerSet<>(
            applicationLooper,//主线程Looper
            clock,
            (listener, flags) -> listener.onEvents(this.wrappingPlayer, new Events(flags)));
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• 必须在方法调用后立即更新播放状态或者信息，即使实际发生变化的代码执行在后台线程甚至是其他设备上。这样是为了方便调用方法，无需考虑异步处理。

  为了实现这个特性ExoPlayerImpl中维护了播放的状态和信息，主要通过playbackInfo存储当前的状态，当调用Player某个方法时，在方法异步执行完毕前，Player会先更新当前的状态，此时用户如果再去获取这个状态时，也无需等待异步方法执行完毕，可以直接获取到当前的状态。
  如在ExoPlayerImpl调用prepare时，底层prepare是异步执行于播放线程的，无需等待其调用结束，直接更新状态信息，等底层prepare异步执行完毕后也会设置当前最新的playbackInfo。

  @Override
    public void prepare() {
      verifyApplicationThread();//判断主线程调用
      ...
      PlaybackInfo playbackInfo = this.playbackInfo.copyWithPlaybackError(null);//创建副本，防止多线程问题
      playbackInfo =//设置状态为STATE_ENDED 或者STATE_BUFFERING
          playbackInfo.copyWithPlaybackState(
              playbackInfo.timeline.isEmpty() ? STATE_ENDED : STATE_BUFFERING);
      pendingOperationAcks++;
      internalPlayer.prepare();
      updatePlaybackInfo(
          playbackInfo,
          /* ignored */ TIMELINE_CHANGE_REASON_SOURCE_UPDATE,
          /* ignored */ PLAY_WHEN_READY_CHANGE_REASON_USER_REQUEST,
          /* positionDiscontinuity= */ false,
          /* ignored */ DISCONTINUITY_REASON_INTERNAL,
          /* ignored */ C.TIME_UNSET,
          /* ignored */ C.INDEX_UNSET,
          /* repeatCurrentMediaItem= */ false);
    }
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• 可以操作播放列表，如设置、获取、添加、删除、移动或者替换播放列表。播放器还可以设置重复模式和随机播放。

  Player中定义了add、get、move、removeMediaItem等方法实现了播放列表的操作，setRepeatMode设置重复模式和setShuffleModeEnabled设置随机播放，通过设置ShuffleOrder实现自定义的随机算法。随机功能主要实现在MediaSourceList中，可以参考后续的系列文章。

• 可以获取轨道及正在播放的轨道，还可以选择设置轨道。

  通过getCurrentTracks获取正在播放的轨道，通过setTrackSelectionParameters选择设置轨道，最终会调用ExoPlayerImplInternal的reselectTracksInternal播放选择的轨道。这部分内容会在系列文章4大组件TrackSelector中详细说明。

• 可以获取当前播放内容的元数据。

  通过getMediaMetadata()获取元数据，数据存储在MediaMetadata 对象中。

• 可以获取当前媒体中的广告信息，如当前播放的是否为广告。

  通过isPlayingAd判断是否为广告，getCurrentAdGroupIndex获取当前广告的索引。

• 可以支持不同的视频渲染输出，如SurfaceView、TextureView。

  setVideoSurfaceView或者setVideoTextureView等方法指定渲染输出对象，这些设置最终会配置到MediaCodec 中，这部分内容会在系列文章4大组件Renderers中详细说明。

• 可以倍数播放，音频参数调节，音量调节。

  倍数播放通过调用setPlaybackSpeed方法实现，如果当前媒体包含音轨，最终是通过audioTrack.setPlaybackParams将音轨倍数，然后采用音轨的时钟做为参考时钟，没有的音轨则直接倍数标准系统时钟，这部分内容会在系列文章4大组件Renderers中详细说明,通过setAudioAttributes调节音频参数,setVolume调节音量。

    //DefaultAudioSink
    @RequiresApi(23)
    private void setAudioTrackPlaybackParametersV23() {
      ...
          audioTrack.setPlaybackParams(playbackParams);
       ...
    }
    //StandaloneMediaClock
    @Override
    public long getPositionUs() {
      long positionUs = baseUs;
      if (started) {
        long elapsedSinceBaseMs = clock.elapsedRealtime() - baseElapsedMs;
        if (playbackParameters.speed == 1f) {
          positionUs += Util.msToUs(elapsedSinceBaseMs);
        } else {
          positionUs += playbackParameters.getMediaTimeUsForPlayoutTimeMs(elapsedSinceBaseMs);
        }
      }
      return positionUs;
    }
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• 可以获取播放设备的信息，即使是远程设备，这样可以设置这些设备的音量。

  通过getDeviceInfo获取设备信息，设备信息里包含当前设备是否为远程设备，还有音量信息，这里主要用于控制远程设备的音量。

确定播放需要维护的状态和信息

根据上面的设计需要，播放器主要需要维护以下的状态和信息：

• 播放列表信息

  • 媒体信息封装在MediaItem类里，可以设置定义播放器需要播放的内容。
  • 当前的播放列表可以通过getCurrentTimeline获取，Timeline是ExoPlayer中一个重要的概念，抽象了播放时序，使其适应各种类型的媒体播放，后续系列文章会讲到。
  • 当播放列表为空的时候，播放器状态只能是STATE_IDLE或者STATE_ENDED

• 播放状态

  • STATE_IDLE: 初始状态，播放器停止时的状态，以及播放失败时的状态。在这种状态下，播放器只能拥有有限的资源。必须调用prepare 方法才能脱离此状态。
  • STATE_BUFFERING: 播放器无法立即从当前位置开始播放。出现这种情况主要是因为需要加载更多数据。
  • STATE_READY: 播放器可以立即从当前位置开始播放。
  • STATE_ENDED: 播放器以及播放完成所有内容，或者没有内容需要播放。

• 播放/暂停，播放限制和正在播放状态

  • playWhenReady: 一个boolen值，用于标记用户是否要开始播放，可以通过调用play 或者 pause方法设置。
  • playback suppression: 用于标记播放被限制（即使playWhenReady=true）的原因。
  • isPlaying: 一个boolen值 ，用于标记播放器是否正在播放(播放进度在前进且播放的数据正在读取)。 这个值为true的条件是上面的 播放状态=STATE_READY 且 playWhenReady =true 且 播放没有被限制，可以看到这个状态是由上面三个状态计算而来的。

      @Override
      public final boolean isPlaying() {
        return getPlaybackState() == Player.STATE_READY
            && getPlayWhenReady()
            && getPlaybackSuppressionReason() == PLAYBACK_SUPPRESSION_REASON_NONE;
      }
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• 播放位置进度

  • media item index: 播放列表的索引。
  • ad insertion: 插入的广告是否在播放，当前正在播放的广告组索引，以及当前广告在组中的索引，这里可以看到广告是分组播放的，一组可以包含一个或者多个广告。
  • current position: 当前播放的进度。 如果没有播放插入的广告这个进度等于content position，content position比current position多了一个广告的时长。
  • 需要注意的是Play不提供播放进度状态的回调的，需要以适当的频率去查询播放进度。

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总结

本篇介绍相关的设计特性以及播放器维护的状态，分别进行了一个简单的介绍，因为在后面的文章这些概念都会涉及到，到时候会详细解读。

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本文为CSDN作者山雨楼原创文章
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