基于鸿蒙系统的分布式音乐播放器设计与实现

刘丹，董明华，刘正

（1.江苏联合职业技术学院苏州工业园区分院，江苏 苏州 215123；2.苏州工业园区服务外包职业技术学院，江苏 苏州 215123）

0 引言

近年来，在5G、AIoT 技术的推动下，我国智能电视、智能音箱、智能车载、智能耳机等智能终端行业发展迅速，智能终端上的用户对音乐服务的需求增长非常快。用户在听音乐时，当使用情境发生变化时，之前使用的设备可能不适合继续当前的任务，此时，用户可以选择一键将音乐流转到智慧屏、平板、手表、音箱等鸿蒙设备，使用新的设备来继续播放音乐，音乐播放的无缝流转给用户带来流畅完整的沉浸式体验[1]。

本文利用鸿蒙系统的分布式能力，实现了音乐服务的跨设备流转，主要功能包括：本地音乐列表展示、音乐播放/ 暂停、上一首、下一首和同步音乐到可信设备。系统界面简洁、易用，用户可以方便地完成音乐播放器在不同设备间的流转。

1 关键技术研究

1.1 鸿蒙系统

华为鸿蒙系统（HarmonyOS）是一款全新的面向全场景的开源分布式操作系统，为不同设备的互联与协同提供了统一的平台[2]，具有分布式架构Kit 提供屏幕布局控件及交互的自动适配功能，使开发者可以基于同一工程高效构建多端自动运行的APP，实现跨设备之间的生态共享[3]。

华为鸿蒙系统采用了支持高性能多语言编译的方舟编译器，能够完成联合优化，提高代码执行效率，性能上不弱于安卓系统[4]。由于鸿蒙系统微内核的代码量只有Linux 宏内核的千分之一，其受攻击概率也大幅降低[5]。鸿蒙系统也因此成为史上发展最快的智能终端操作系统。

1.2 分布式

鸿蒙的分布式能力是其最大的特点，可以让更多设备组合实现超级终端体验。HarmonyOS 的分布式能力众多，包括分布式软总线、分布式任务调度和分布式数据管理等。分布式任务调度让应用开发者可以聚焦在业务实现上，很方便地开发HarmonyOS 上的分布式应用。

1.3 流转

流转在HarmonyOS 中泛指多设备分布式操作，即一个应用程序在某一个设备上运行，用户切换到另外一个设备上继续运行，同时停止在原来设备上的运行。流转能力打破了设备界限，多设备联动，使用户应用程序可分可合、可流转[6]。本文使用的是跨端迁移流转，即在A 端运行的应用程序FA 迁移到B 端上，完成迁移后，FA 在B 端继续执行，而在A 端退出应用[7]。

2 系统设计

2.1 分布式音乐播放器功能模块设计

用户打开APP，提醒用户是否授予读取存储权限和多设备协同访问权限。用户允许后，进入主页，展示本地音乐列表。点击其中的任一首音乐，进入音乐播放界面，展示歌曲名、播放时长等信息，以及“上一首”“下一首”“播放/ 暂停”“流转”等按钮。点击“播放/ 暂停”按钮，实现播放/ 暂停；点击“流转”按钮，获取信任的设备列表，用户选择需要流转的设备，将当前播放的音乐流转到选中的设备上。系统包括以下三个模块：本地音乐列表展示、音乐播放、音乐流转，功能模块图如图1 所示。

各模块具体功能如下：

（1）本地音乐列表展示：读取本地音乐文件，以列表形式展示。

（2）音乐播放：音乐播放界面展示歌曲名、播放时长和播放状态信息。通过界面按钮，实现上一首、下一首、音乐播放、暂停和进度控制。

（3）音乐流转：点击“流转”按钮，弹出查找可信任设备对话框，展示设备查找结果，选中需要流转的设备，同步音乐到该设备，同步信息包括：音乐文件路径、音乐时长和音乐播放状态等。

2.2 整体流程设计

音乐播放器的主要流程为：打开应用，提示是否授予APP 访问设备上的媒体和使用多设备协同的权限；选择“始终允许”，进入主界面，显示本地音乐列表，点击某一个列表项，进入音乐播放界面。在音乐播放界面可以实现播放/ 暂停音乐，播放上一首、下一首音乐，或者切换播放进度等功能。点击“流转”按钮，选择需要流转的设备，将当前播放音乐流转到新设备上，保持远程设备上播放的音乐和原设备播放的音乐播放状态、播放时长等一致，实现无缝流转。

3 系统实现

3.1 申请权限

本系统需要申请的权限有：本地多媒体访问、多设备协同访问权限。具体步骤如下。

3.1.1 静态权限配置

在config.json 中的“reqPermissions”字段中声明所需要的权限，该字段对应的value 值是一个数组，里面可以有多个对象，每个对象描述了一个权限。

以上代码，分别申请了读取存储权限、多设备协同访问权限。

3.1.2 动态权限配置

使用ohos.app.Context.verifySelfPermission()接口查询应用是否已被授予权限，如果未被授予权限，使用canRequestPermission()查询是否可动态申请权限，再使用requestPermissionsFromUser()动态申请多个权限。

3.1.3 权限申请成功回调

APP 在使用危险权限时，需要用户授权后，才可进一步操作。重写ohos.aafwk.ability.Ability 的回调函数onRequestPermissionsFromUserResult()接收授予结果。读取存储权限申请成功后，调用MainAbilitySlice 类自定义的initListContainer()方法，依据读取到的音乐信息，设置ListContainer 数据源。

3.2 本地音乐列表展示

鸿蒙操作系统提供了可复用列表项的列表组件ListContainer，使用媒体外部存储提供的文件路径AVStorage.Audio.Media.EXTERNAL_DATA_ABILITY_URI 操作媒体元数据，将所有的音频文件标识为AVElement 并存入List 中，作为ListContainer 列表组件的数据源。同时设置List-Container 的item 点击事件，点击某首音乐，进入该首音乐的播放界面。

3.3 音乐播放

点击ListContainer 的某个item，获取该item 的位置信息，根据位置信息获取到该音乐的AVElement 对象，从而取出媒体资源文件路径，调用onUriSet()设置当前播放音乐的文件路径；取出音乐名称、音乐时长等信息，展示在音乐播放界面。

用户还可以使用播放/ 暂停、上一首、下一首、拖动进度条功能。播放状态监听器PlayerStateListener 中定义了播放成功、暂停、进度条变化、播放完成等回调方法。播放状态改变时，使用handler 发送消息，回调对应方法，代码如下。

（1）播放/ 暂停：初始界面为暂停状态，点击一次该按钮，开始播放音乐；启动定时器，每隔1 s 更新当前播放进度；通过handler 发消息，回调Player-StateListener 的播放成功方法onPlaySuccess()，在该方法中修改按钮图标，设置总时长和进度条的最大值；播放完成后，回调播放完成方法onMusicFinished()，播放下一首。播放过程中，再点击一次该按钮，暂停播放，回调onPauseSuccess()方法，改变该按钮图标为暂停状态。

（2）上一首/ 下一首：点击“上一首”按钮，播放位置减1，如果已经为第一首，则切换到最后一首，获取对应位置的音乐文件路径，调用onUriSet()设置当前播放音乐的文件路径。点击“下一首”按钮，播放位置加1，如果已经为最后一首，则播放第一首。

（3）进度条改变：当进度条位置改变时，调用Player.rewindTo()方法改变播放位置到指定播放进度。

3.4 音乐流转

用户点击音乐播放界面的“流转”按钮，系统为用户提供可选择流转的设备信息，如平板或者手机其他设备；并在用户完成设备选择后回调通知应用开始流转，将手机上正在播放的音乐流转到用户选中的设备上。

3.4.1 实现条件

需要流转的两台设备需要满足以下条件，才可以实现流转。

（1）两台设备的wifi 在同一网络。

（2）登录相同的华为账号。

进入手机设置界面，点击“登录华为账号”，输入账号密码后，点击登录或者使用短信验证码登录—登录成功。

（3）开启手机设置中“多设备协同”。

进入手机设置界面，点击打开 “更多连接”—“多设备协同”—选择“开启”。

3.4.2 实现IAbilityContinuation 接口，保存或还原应用程序数据

音乐播放MediaPlayerAbilitySlice 类实现IAbilityContinuation 接口，重写该接口的四个抽象方法，通过接口中提供的方法来保存或还原应用程序数据。

（1）重写方法onStartContinuation()。方法返回true，允许流转。

（2）重写方法onSaveData()。方法返回true，保存迁移后恢复状态必需的数据，主要有：当前播放音乐的文件路径、播放时间、播放状态信息。

（3）重写方法onRestoreData()。方法返回true，将当前播放音乐流转到远程设备时，远程设备可以获取并恢复onSaveData()方法中保存的数据：当前播放的是哪首歌曲、播放状态及播放时长，保持远程设备上播放的音乐和原设备一致，实现无缝流转。以恢复文件路径为例，代码实现如下。

（4）重写方法onCompleteContinuation()。本地迁移完成后回调，调用termiate()方法结束原先设备上的应用程序。

3.4.3 点击“流转”按钮，实现数据迁移

（1）应用向流转任务管理服务注册一个流转回调器。

continuationRegisterManager.register （CONTINUE_BUNDLE,params,callback,requestCallback）;params 指定流转的目标设备类型及过滤参数，requestCallback 中获取对应的注册token。

（2）查询可选择设备列表，选取设备后，返回所选设备ID。

通过流转任务管理服务提供的showDeviceList()接口获取可选择设备列表，用户选择设备后在IContinuationDeviceCallback 回调中获取选中设备的设备标识deviceId。

（3）设备连接成功后，更新流转状态。

continuationRegisterManager.updateConnectStatus(abilityToken,deviceId,DeviceConnectState.CONNECTED.getState(),null);

（4）发起迁移请求。

通过continueAbility(deviceId)方法发起迁移请求，调用IAbilityContinuation 接口中提供的方法保存或还原应用程序数据，将主机功能迁移到同一分布式网络上设备标识为deviceId 的设备上。

4 系统运行效果测试

利用DevEcoStudio 创建两个模拟器，如图2 所示。点击运行箭头，打开两部模拟器。

图2 创建模拟器

打开的两台设备，一个占用18888 端口，另一个占用18889 端口。点击设备名称的下拉菜单列表切换至18889 端口，如图3 所示，分别将应用安装在两台设备上。

图3 切换运行设备

打开应用，首先进入权限窗界面，如图4 所示。选择“始终允许”，进入主界面，显示本地音乐列表，如图5（a）中所示的A 设备界面；点击某一个列表项，进入音乐播放界面，如图5（b）中的B 设备；点击“流转”按钮，将B 设备当前播放音乐流转到A 设备上，流转后的设备界面如图6 所示。

图4 权限窗界面

图5 流转前

图6 流转后

5 结束语

本文基于HarmonyOS 平台，使用分布式技术实现了本地音乐的远程同步，能满足用户根据实际场景，在可信设备间流转本地音乐的使用需求，具有较强的实用价值。