基于J2ME平台环境下的手机音乐播放器(毕业论文).doc

i 基 于 j2me平 台 环 境 下 的 手 机 音 乐 播 放 器 摘 要 随着无线移动通信的高速发展及各种移动业务种类的快速增长，一切 互联网上的业务都在移动通信系统中得到应用。然而，由于用户需求的原 因，或者终端支持与否的因素，并非所有手机都能正确显示同一信息内容。 而且随着客户端设备的类型越来越多，人们对个性化服务的要求越来越高， 个性化信息服务成为将来网络信息服务发展的 一个重要的方向。 移动终 端是一种采用先进通信协议栈的复杂系统，它需要具有与许多网络设备互 操作、支持先进而丰富的多媒体的应用程序。而且， 所有这些都必需在一 个资源有限的嵌入式系统的约束条件下实现。 java 技术提供了跨平台的 能力，并支持多种器件设备。j2me 和 midp（移动信息器件概览）可在任 何被支持的系统上运行同样的应用程 序。java 技术为无线设备创建了一 个全新的开发平台，这一平台可以 跨越多种设备和多个系统平台。java 的跨平台特性，使得基于 j2me 的应用程序具有移植性好等其他优势，可 以让移动通信设备发挥出最 大的潜能。java 手机作为移动终端为今后移 动通信发展提供了很好的 解决方案。 本文首先分析了 j2me 在当前移动 终端发展中所具有的重要角色， 选择 j2me 作为移动终端软件开发平台的 优势。实际开发了一个基于 j2me 平台的音乐播放器软件，进行了相关理 论和技术的分析。 关键词： midp j2me 音乐播放器 ii abstract with the rapid development of wireless mobile communication and mobile business types of rapid growth, all business on the internet in mobile communication system. however, because the user demand reasons, or terminal support or factors, not all mobile phone can correctly display the same information content. and as the client device type is more and more, people of personalized service of the increasingly high demand, personalized information service become the future network information service is an important developing direction. the mobile terminal is a kind of advanced communication protocol stack for complex systems, it needs with the many network interoperability between devices, support for advanced and rich multimedia application. moreover, all of these must be in a resource-limited embedded system under the condition of realization. java technology provides a cross-platform capabilities, and support for multiple devices. j2me and midp ( mobile information device profile ) can be in any supported system running the same application. java technology for the wireless device to create a new development platform, this platform can span multiple devices and multiple system platform. the java cross platform characteristic, the application program based on j2me has good portability and other advantages, can make the mobile communication device to play the great potential. java mobile phone as the mobile terminal for future mobile communication development provides a good solution. this paper firstly analyzes the current j2me in mobile terminal development in the important role, select j2me as a mobile terminal software development platform edge. the actual development of a platform based on the j2me music player software, the relevant theory and technology analysis. key word.： midp j2me music player iii 目录 摘 要 ii abstract .ii 第一章 引言 1 1.1 课题背景 1 1.1.1 移动终端的发展现状 1 1.1.2 个性化服务 1 1.1.3 j2me 在移动终端领域的优势与发展 .2 1.2论文成果 .2 1.3论文组织结构 .2 第二章 j2me体系结构及技术简介 .2 2.1j2me 的概况 .2 2.2j2me 简介 .3 2.2.1 j2me 架构 3 2.2.2 jvm ( 虚拟机 ) 3 2.2.3 midp( 移动信息设备简表 ) .3 第三章 系统需求分析和总体设计 4 3.1 系统功能需求 .4 3.1.1 播放器界面 4 3.1.2 播放的功能 5 3.1.3 音乐播放音量的控制 6 3.1.4 歌曲播放时间的显示 6 3.1.5 歌曲的快进与快退 6 3.2 总体设计 .6 3.2.1 播放器界面设计 6 3.2.2 播放功能 8 3.2.3 对音量的控制 9 3.2.4 歌曲的播放时间 10 3.2.5 歌曲的快进与快退 10 3.2.6 歌曲进度条的显示 10 第四章 系统测试与检验 11 iv 4.1 测试概要 .11 4.1.1 测试的基本概念 11 4.1.2 测试的目的与地位 11 4.2 测试项目 .11 4.2.1 测试界面 11 4.2.2 测试播放暂停静音 12 4.2.3 测试改变音量，快退快进 12 第五章 总结 12 5.1总结软件及收获 .12 5.2 致谢语 .13 第六章 参考文献 13 1 第一章 引言 1.1课题背景 1.1.1 移动终端的发展现状 当今在全球信息与通信领域中，无线移动通信的发展之快最引人注目。在 中 国，仅蜂窝移动通信用户早已跨过亿大关，而在全球亿的移动用户已 成事实。 中国在全球范围内不仅用户数增长最快，而且移动用户与固定电话用 户之比的增 长率也是全球第一。 按照无线移动终端的发展历程大致将其分为 三类： 第一类是以语音通信为主的手机，也就是我们传统意义上的手机，目前 主要 面向低端市场，这类手机的硬件都是围绕一个单一的基带处理器搭建的， 该处理 器执行电信和其它简单的应用任务。 第二类是增值业务手机，也叫多 功能手机，这是目前需求量最大的手机。这 些手机一般面向特定应用，一个功 能强大的基带处理器芯片实现移动终端的主要 功能，如果基带处理器不能满足 诸如视频处理等功能，可以配套使用一个应用协 处理器，它面向特定应用。 第三类是智能手机，即高端手机，曾被定义为“拥有操作系统并支持第三方 应 用的手机” 。这类手机中应用处理器成为系统的核心，而等通 信 则成为实现连接功能的外设之一，此外还有其它通信外设，如 、 蓝牙、等，并且可能提供统一的扩展接口。智能手机通常要 采用复杂的嵌入 式操作系统为上层应用提供统一的应用接口。并且，智能手机 多备有较大显示屏， 具有计算和文字处理方面的功能。 从移动业务的角度看， 目前现有的业务种类已经是琳琅满目，一切互联网上 的业务都在移动通信系统 中得到应用，当然，由于现有网络质量和带宽的限制， 它还远不能给用户以有 线网络的体验，而且有些业务在目前条件下也只是概念上 的炒作。然而，并非 所有的业务都能顺利推出，其中有用户需求的原因，也有终端支持与否的因素， 并非所有终端都能对统一网站的内容正确显示，并非所有手机都能正确显示同 一信息内容而且随着客户端设备的类型越来越多，人们对个性化服务的要求 越来越高，个性化信息服务成为将来网络信息服务发展的一个重要的方向。 1.1.2 个性化服务 个性化服务是网络又称为个性化定制服务，是根据客户的特性提供具有针 对 性的信息内容和系统功能；就是将用户感兴趣的内容提供给客户，在某一特 定的 网上功能和服务方式中，由用户自己设定网上信息的来源方式、表现形式、 特定 网上功能及其他网上服务方式等。个性化服务，就是针对不同的用户，采 用不同 的服务策略和方式，提供不同的信息内容的服务。 在信息发布尤其是 大范围的信息发布时，所有的客户端收到的信息都是相同 的，而如果客户端移 动设备的硬件或软件类型不适合显示服务器发布的信息，比 如屏幕不够大、不 支持某种解码方式等，那客户端在信息的接收上就会受到影响。 至于允许客户 端自己选择显示方式，那更是不可能的事情。而且随着客户端设备 的类型越来 越多，人们对个性化服务的要求越来越高，这个问题更加突出。于是 人们开始 探索客户端与服务器端是否能进行“内容协商” ，即客户端通过某种方式告诉服 务器端，客户端的信息表达环境是怎样的，以及客户需要什么样的信息。而我 们要做的手机音乐播放器也是需要个性化的，我们会在已有的播放器基础上再 添加以下个性化的元素进去，让用户用的舒心，省心。 2 1.13 j2me 在移动终端领域的优势与发展 java 语言是由美国 sun 公司在 1995 年设计的，原是为机顶盒这种 嵌入式系统设计的，但并没有在嵌入式领域得到发展，随着 internet 的普及 java 占领了 pc 端和 server 端，现在 java 又回到了嵌入式领域。为了和 pc 端、server 端的 java 相区别，用于嵌入式系统的 java 被称为 java 2 micro edition 简称 j2me。针对有限记忆体，显示和处理能力的设备，主要是消费电 子和嵌入式设备领域。 java 是惟一可以在各种操作设备上创建应用的技术。 它极大地提高了曲 的交互性，使 web 从单纯的静态文本形式变成了丰富多 彩的可执行程序形式。java 的一个重要特点是平台无关性。 java 程序均被 编译成一种虚拟器代码，在被称为 java 虚拟机的解释器上执行，因此只要一 个操作系统带有 java 解释器，或者 web 浏览器带有 java 解释器，java 程 序就可以执行。java 语言的平台无关性 成功地解决了 internet 上的异质问题。 移动资讯设备的主要操作系统平台都是开放的，j2me 的标准也是开放的，因 此基本上所有的主要操作系统平台都支持或将支持 j2me，这带来的广阔市场 和真 正的“ 一次编写，到处执行”是任何其他技术无法比拟的。对于开发者而 言，可以不受作业系统的限制，不用担心在这个多边的市场上因平台的变化而 影响自己的应用。 j2me 和 midp 可在任何被支持的系统上运行同样的应用程 序。这样，服务提供商也可采用来自多个制造商的不同的设备，而无需对每个 设备单独进行支持。 java 语言的跨平台特性使第三方软件开发商可以很容易 地介入进来开发应 用程序，也可以方便地将应用程序安装部署到移动通信设备 上，大大缩短了开发周期。j2me 提供的 http 协议，使移动电话能以 client sever 的方式直接访问网络 的全部信息，不同的 client 访问不同的文件，此外 还能访问本地存储区，实现交互式服务，超出了现在的基于文本的静态内容服 务。本课题就是基于 j2me 开发的在移动终端运行的音乐播放器。 1.2论文成果 本论文分析了 j2me 在当前移动终端发展中所具有的重要角色，选择 j2me 作为移动终端软件开发平台的优势。以实际开发的一个基于 j2me 平台的 手机应用功能为基础，进行了相关理论和技术的分析。 1.3论文组织结构 本论文共分为六章，各章节的主要内容安排如下 第一章绪论简单陈述了移动终端在当今社会中的发展，以及选择 j2me 作为移动终端开发的优势，并简要分析了能力协商的需求。 第二章详细 介绍了 j2me 平台的体系结构，结合项目内容阐述了 j2me 技术在移动终端中 的应用。 第三章对手机音乐播放器进行了系统的分析。 第四章系统的介绍了 采用 j2me 做出来的结果。 第五章针对本文做了简要的总结与对下一步的研究 工作的展望。 最后是本文的参考文献列表和致谢。 第二章 j2me体系结构及技术简介 2.1 j2me 的概况 j2me 的全称是 java2 micro edition (j2me)java2 技术微型版,与 3 j2se, j2ee 一样都是有美国 sun 微系统公司提出的 java 技术规范. 2.2 j2me 简介 j2me 是为了能够开发运行在小型设备,独立设备,互联移动设备,嵌入 式设 备上的 java 应用程序而被提出的.j2me 是建立在一个由概要描述,配置, java 虚拟机和操作系统等部分组成的标准架构之上的,这些内容共同组成了完 整的 j2me 实时运行环境 .它的技术核心是由一个 java 虚拟机( jvm )及一套 适合 运行在上述设备环境上的 api 接口构成. j2me 在 1999 年的 javaone 开发人员大会上初次亮相,它的目标是面向智能 无线设备和小型计算设备的开 发人员,这些开发人员需要在他们的产品中整合跨 平台的能力. 无线设备和小型 计算设备的消费者期望这些设备能够有较高的性能.他们希 望小型计算设备有 快速的响应时间,与同种设备相兼容,拥有功能完备的应用程 序.消费者希望桌面 计算机和笔记本电脑上的软件和功能同样能够运行在移动电 话和个人数字助理 上. 为了满足他们的需求,开发人员必须重新考虑他们设计计算机系统的方式. 开发人员需要利用商业计算机上现有的前端和后端软件的计算能力,并将这些能 力传递到微型,移动和无线的计算设备上.j2me 能够以最小的修改来实现这种传 递,如果应用程序的设计是可伸缩的,应用程序就可以适应小型计算设备上有限 的资源.j2me 为在小型电子设备上创建性能卓越的网络应用提供了一套完整的 解决 方案,能很好的解决软件跨平台的兼容性和安全性的问题. 2.2.1 j2me 架构 j2me 架构的模块化设计使应用程序可以灵活适应小型计算设备的限制. j2me 架构没有替代小型计算设备的操作系统.相反,j2me 架构由位于原生操作 系统之 上的多层软件组成 ,这些软件共同称为“ 连接有限设备配置 “ (connected limited device configuration, cldc) .安装在操作系统之上的 cldc 形成了小 型计算设备 的运行时环境. j2me 架构由 3 个软件层组成:第一层是包括在内 的配置层,这个层次直接与 原生操作系统进行交互. 配置层还处理 profile 和 jvm 之间的交互. 第二层是 profile 层, 由小型计算设备的应用程序编程接口 (api) 的最小集合组成. 第三层是 mobile information device profile( midp )层. midp 层由用户网络连接,永久存储和用户 界面的 java api 组成.它还能够访问 cldc 库和 midp 库. 2.2.2 jvm ( 虚拟机 ) jvm 是专门为微型电子设备与资源受限设备如: 手机,寻呼机,移动互联网 设备,家用微电子设备等设计的一种轻便,紧凑的 java 虚拟机. jvm 可以为微 型电子设备提供一个完整的 java 运行环境, 除了一些微型设备 所必需的适 当的功能有所不同外,它是由 java 虚拟机规范定义的真实的 java 虚 拟机. 它是专门为那些受资源限制,只有几百 k 字节内存的微型设备设计的 . jvm 起 初是由 sun 微系统实验室为一个名叫“spotless“的项目创建的.它的 目标是为 资源受限制的 palm(是目前较为流行的掌上电脑操作系统)可连接的电 子设备, 实现一个 java 虚拟机. 基于上述原因,jvm 具有以下几个特点: (1)小,仅具有 40kb 至 80kb 的静态内存.(2)轻便,精巧. (3)模块化并可定制. (4)尽可能完全紧 凑的完成设计目的. 2.2.3 midp( 移动信息设备简表 ) ( midp 是专门为互联受限设备配置设计的,它为移动设备提供了一套 api 集 合,midp 包含用户界面类,持久存储功能与网络功能.它同时也包括一个供用 4 户 下载新应用到终端设备的标准运行环境. 运行在 midp 下的小应用程序叫 做 midlet 移动设备小应用程序,它与 applet 类似 .midp 要求平台设备提供一 个机制用来 存储简单的数据记录,通过正常的平台事件,比如重新启动和电池更 新维护系统 的完整性. midp 是以 sun, motorola, nokia 为中心的 midpeg 组织 (mobile information profile expert group)所制订出来使用在 cldc 上的 profile,是以能使用在移动电 话,双向对讲机,可无线通信的 pda(个人数字助理) 上面为前提设计出来的. 另外,像日本国内的 ntt docomo,j-phone,kddi 等 电信商与移动电话制造 商也都曾参与了 midpeg. midp 是在 cldc 的功能 上附加提供适合目标设备用的 gui 与事件处理功 能.这样一来,就可以当成 midp 应用程序(midlet)来运行了. midp 由于是由多个企业所共同策划出来的 开放标准, 因此主要的移动电话制 造商也会制造出大量的对应机种.也就是说, 以 midp 为基准所制作出来的应用 程序,也将可以在流通于市面上的移动电话 上执行. 另外, midp 不仅限于移动电话, 也已经被移植到 pda palm os 上, 而 以 midp for palm os 的名字来称呼 (与 kjava 是不同的) .在不使用各电信商的 扩展 api 的时候,制作给移动电话用的 midlet 也将可以使用在 palm os 上面.由 于未来 midp 也将会搭载到不同设备之上,也由于其兼容性高,只要写过一次程 序,就可 以在其他移动电话或是移动电话以外的设备上执行; 而这也就是它最大 的好处.。 第三章 系统需求分析和总体设计 3.1 系统功能需求 本部分介绍我们制作的这个软件希望去实现以及可以实现的一些功能，还 有就是从总体上介绍我们怎么分析设计这个软件。 3.1.1 播放器界面 本播放器界面我们是采用了 qq 音乐的模式，如下图： 其中颜色有几种不同变化，可通过按键来改变，这个会在总体设计介绍。 5 3.1.2 播放的功能 首先，音乐播放器实现的功能就是对音乐的播放，在这部分我们是把音乐 内嵌在程序中，通过 public void playaudio(int snd) 实现了音乐的播放，即以下 程序： public void playaudio(int snd) / no player, create one if (soundssnd = null) createsound(snd); / start player player player = soundssnd; player.setloopcount(10);/ 这个地方是循环次数 if (player != null) try player.start(); catch (mediaexception e) e.printstacktrace(); / 创建播放器开始播放歌曲 而通过以下程序来实现开始播放和停止播放的功能，这是用到了监听键盘 键的方法，通过对 start 和 stop 键进行监听，来达到控制开始和停止播放的功能。 public void startsound(int snd) try soundssnd.start(); catch (mediaexception e) e.printstacktrace(); /播放音乐 public void stopsound(int snd) if (soundssnd != null) try soundssnd.stop(); catch (mediaexception e) e.printstacktrace(); / 停止音乐 其截图的图标如下： 6 3.1.3 音乐播放音量的控制 (1)对音乐音量的控制，首先是静音与不静音，这个也会用到自己写的函数 public void letquiet()和 public void letnotquiet()这两个函数来控制，具体代码这 里不做介绍，其图标在手机屏幕上会有显示，图标分别如下： off on (2)对音量的控制，体现在音量大小，这个我们会用到 setvoicelevel 方面的 内容，通过 volumecontrol 变量来实现对音量大小的控制，而具体的 sounds 值我们会通过以下代码获得并调用进而显示在屏幕上： public int getvoicelevel() return volc.getlevel(); / 音量大小的获得 以下这个图标即音量大小在屏幕上的显示： 3.1.4 歌曲播放时间的显示 （1）totaltime 函数，利用该函数得到歌曲的总时间，然后显示在屏幕上，即 这个总时间会始终一样的显示在屏幕上。 （2）歌曲当前播放时间，利用 gettime 函数来得到当前歌曲的播放时间，然后 显示在屏幕上，即 这个时间会随着播放时间不断变化的显示 在手机屏幕上。 3.1.5 歌曲的快进与快退 这个功能其实与上面播放时间的显示是一样的，因为只要播放的时间改变即 能实现歌曲的快进与快退，settimemusic 函数来得到该时间，而长按前进键或 者后退键即能达成这一目标 3.1.6 进度条的显示 在总体设计中会解释，截图如下： 3.2 总体设计 3.2.1 播放器界面设计 播放器界面是采用了比较大众的一种方式，长宽比例按照程序手机模板大小来 制作，而界面上面具有的一些图标都是由以下程序来完成： public musiccanvas() super(false); width = this.getwidth(); 7 height = this.getheight(); this.setcommandlistener(this); try back = image.createimage(“/qq_music.png“); back1 = image.createimage(“/qq_music2.png“); back2 = image.createimage(“/qq_music1.png“); meun1 = image.createimage(“/meun.png“); circle = image.createimage(“/circle.png“); audio_on = image.createimage(“/audio_on.png“); audio_off = image.createimage(“/audio_off.png“); for (int i = 0; i 8; i+) imgi = image.createimage(“/pic/“ + i + “.png“); catch (ioexception e) e.printstacktrace(); 其中 back1 设置为灰色即以下界面 其中 back2 设置为红色，即： 8 back3 设置为蓝色，即： 通过按键 3 来改变界面颜色，是通过以下程序实现： if (bk = 1) g.drawimage(back, 0, 0, graphics.left | graphics.top); else if (bk = 2) g.drawimage(back1, 0, 0, graphics.left | graphics.top); else if (bk = 3) g.drawimage(back2, 0, 0, graphics.left | graphics.top); 即改变界面颜色。 3.2.2 播放功能 播放功能通过public void playaudio(int snd)函数来实现，歌曲内嵌在程序内，需 要通过 public void playaudio(int snd) / no player, create one if (soundssnd = null) 9 createsound(snd); / start player player player = soundssnd; player.setloopcount(10);/ 这个地方是循环次数 if (player != null) try player.start(); catch (mediaexception e) e.printstacktrace(); 程序段来实现播放，至于播放暂停则是对键盘按键的监听来实现的，这部分很 简单，程序如下： public void stopsound(int snd) if (soundssnd != null) try soundssnd.stop(); catch (mediaexception e) e.printstacktrace(); / 停止音乐 public void startsound(int snd) try soundssnd.start(); catch (mediaexception e) e.printstacktrace(); /播放音乐 播放的初始音乐音量我们设置在50，即通过 th.start(); aud.setvoicelevel(50, select_music);/ 设置初始音量 来实现。截图如下： 3.2.3 对音量的控制 （1）首先确定静音与否，这个是通过函数let quiet 和let not quiet 来实现，程 序如下： public void letquiet() 10 volc.setmute(true); / 设置静音 public void letnotquiet() volc.setmute(false); / 设置不静音 public boolean getquiet() return volc.ismuted(); / 获得静音与否的状态 静音是通过按键8来获得，通过监听按键程序来实现，即用audio off 表示静音 状态，让按下按键8成为实现该状态的事件，当用户按下按键8时程序会触发该 事件，实现静音。 （2）改变音量大小 也是通过键盘监听来实现，很简单，最大音量设置为100，最小音量设置为0， 每次按键4或者6会减小或增大音量2。即以下程序段来实现： case 55:/减小音量 now_volume = aud.getvoicelevel(); aud.setvoicelevel(now_volume - 2), select_music); system.out.println(aud.getvoicelevel(); break; case 57:/增大音量 now_volume = aud.getvoicelevel(); aud.setvoicelevel(now_volume + 2), select_music); system.out.println(aud.getvoicelevel(); break; 程序中的case 55和case57分别代表按键4和按键6，即实现了键盘监听，完成对 音量的控制。 3.2.4 歌曲的播放时间 （1） 歌曲的总体时间 歌曲的总体时间都是固定的，它会显示在屏幕右下角，如图： （2） 歌曲的播放时间 歌曲的播放时间是随着歌曲播放不断变化的，它由如下程序段获得： public float gettime(int snd) return soundssnd.getmediatime(); / 获得歌曲当前播放时间 该时间会被称为new time 位置在total time 下面，随着播放时间的变化而变化。 3.2.5 歌曲的快进与快退 歌曲的快进与快退其实就是歌曲播放时间的变化，也是对按键实现监听，长按 前进或者后退键会出现快进或者快退的效果，而这个快进或快退的时间多少由 以下程序获得： 11 public void settimemusic(int snd, long gooing) if (soundssnd != null) try soundssnd.setmediatime(gooing); catch (mediaexception e) e.printstacktrace(); / 设置歌曲前进后退的时间 3.2.6 歌曲进度条的显示 以下程序段实现进度条的显示： if (key5) random(); / 进度条 f3 = (int) (f2 * 230 / f1);/ 时间比 / f3 = f2; g.fillroundrect(5, 87, 230, 8, 10, 360); g.setcolor(0, 128, 255); g.fillroundrect(5, 87, f3, 8, 10, 360); g.drawimage(circle, f3, 84, graphics.top | graphics.left); 这是在 j2me 中惯有的一种进度条设置方式，先用画笔画一个圆角矩形，给其 填充颜色为黑色，作为进度条的背景颜色，然后从左端画一条蓝色的圆角矩形， 动态的随着时间的变化而覆盖掉之前黑色的进度条，从而显示出播放的进度。 截图如下： 至此大致已完成了我们 j2me 音乐播放器的分析设计过程。 第四章 系统测试与检验 4.1 测试概要 4.1.1 测试的基本概念 软件开发过程必须伴有质量保证活动。软件测试是软件质量保证的关键元 素，代表了规约、设计和编码的最终检查。软件测试是软件质量保证的关键阶 段，是对软件设计和编码的最终检查。软件测试的目的是找出错误所在，而不 是说明程序能正确地执行它应有的功能，也不是表明程序没有错误。相反，软 件测试是为了发现错误。 4.1.2 测试的目的与地位 （1） 测