王琿 陸偉

摘? 要： 由于受傳統(tǒng)音樂(lè)設(shè)備無(wú)法快速?gòu)拇罅扛枨姓业礁信d趣歌曲的影響，很多用戶已放棄了聽音樂(lè)的習(xí)慣。基于此，文中主要從三個(gè)方面完成移動(dòng)音樂(lè)播放系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)，對(duì)移動(dòng)音樂(lè)播放系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，而后得到安卓手機(jī)音樂(lè)播放器的曲目推薦功能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該設(shè)計(jì)達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，能為用戶推薦更多滿意的歌曲，使用戶重拾聽音樂(lè)的習(xí)慣。

關(guān)鍵詞： 音樂(lè)播放系統(tǒng); 智能手機(jī); 系統(tǒng)設(shè)計(jì); 關(guān)鍵技術(shù)研究; 功能設(shè)計(jì); 曲目推薦

中圖分類號(hào)： TN915.5?34? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)： 1004?373X（2020）10?0006?04

Research on key technology of music player system of smart phone

WANG Hui， LU Wei

（Northwestern Polytechnical University， Xian 710072， China）

Abstract： Since the traditional music devices can′t quickly find interested songs from a large number of songs， many users have given up their habits of listening to music. Because of this reason， the overall design of the mobile music player system is completed from three aspects mainly， the key technologies of the mobile music playback system are researched， and then the track recommendation function of the Android phone music player is got. The experimental results show that this design achieves the expected goal， can recommend more satisfied songs for users， and enable users to regain their habit of listening to music.

Keywords： music player system; smart phone; system design; key technology research; function design; track recommend

0? 引? 言

伴隨著我國(guó)科技水平的提高，智能手機(jī)的推廣，人們的生活習(xí)慣正在慢慢發(fā)生改變。智能手機(jī)以其便捷、功能多樣化的優(yōu)勢(shì)，獲得了廣大群眾的喜愛與推廣，加快了其發(fā)展態(tài)勢(shì)，特別是安卓手機(jī)。在該背景下，市面上各類品牌手機(jī)相繼涌現(xiàn)，譬如常見的華為、蘋果以及小米等，滿足了人們選擇的多樣化。隨著時(shí)代的迅猛發(fā)展，人們所面對(duì)的壓力也迎面而來(lái)，如生活中的、學(xué)習(xí)上的、工作上的等。為緩解這種壓力，智能手機(jī)的音樂(lè)播放軟件得到了重視與運(yùn)用，成為人們解壓的一種方式[1?2]。智能手機(jī)音樂(lè)播放器與傳統(tǒng)的錄音機(jī)以及MP3等音樂(lè)設(shè)備相比有著明顯的優(yōu)勢(shì)，如便捷性、多樣性等，最為突出的是傳統(tǒng)音樂(lè)播放設(shè)備不具備曲目推薦功能，無(wú)法為用戶提供感興趣的推薦界面。因此，為解決這一現(xiàn)狀，本文將對(duì)移動(dòng)音樂(lè)播放系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行剖析，證實(shí)移動(dòng)音樂(lè)播放器的智能化，使更多用戶融入到音樂(lè)的熏陶中，緩解生活、工作以及學(xué)習(xí)帶來(lái)的壓力。

1? 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本文主要從三個(gè)方面完成移動(dòng)音樂(lè)播放系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)：

1） PC管理模塊設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)管理員登錄帳號(hào)、查詢歌曲、修改歌詞、刪減曲目等后臺(tái)管理功能。

2） 服務(wù)器端模塊設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收與發(fā)送、數(shù)據(jù)庫(kù)的操作、曲目推薦等功能。

3） 設(shè)計(jì)音樂(lè)播放模塊，有效地實(shí)現(xiàn)IP的注冊(cè)以及登錄、本地或網(wǎng)絡(luò)音樂(lè)下載與播放等功能。

這三個(gè)模塊設(shè)計(jì)存在一定的關(guān)聯(lián)性，具體如下：PC管理模塊在對(duì)播放系統(tǒng)后臺(tái)信息起到管理作用的同時(shí)，還會(huì)在服務(wù)器端中存儲(chǔ)相關(guān)信息，而后由移動(dòng)音樂(lè)播放器完成音樂(lè)的播放。移動(dòng)音樂(lè)播放模塊主要的功能是處理用戶行為數(shù)據(jù)，生成用戶曲目矩陣。此時(shí)，借助有關(guān)推薦算法實(shí)現(xiàn)曲目列表的生成工作，并由服務(wù)器將曲目推薦列表傳輸至移動(dòng)音樂(lè)播放模塊中并將其顯示出來(lái)。整體設(shè)計(jì)框架如圖1所示。

1.1? PC管理端功能設(shè)計(jì)

PC管理模塊設(shè)計(jì)旨在完成管理員登錄和后臺(tái)管理這兩種功能[3]。在此設(shè)計(jì)中，會(huì)涉及到4種不同的模塊信息：

1） 管理員登錄模塊。其核心的功能是實(shí)現(xiàn)管理員的登錄。管理員在輸入正確的密鑰后，就能夠進(jìn)入到后臺(tái)的管理界面，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)于音樂(lè)信息的管理。

2） 歌手信息管理模塊。管理者通過(guò)該模塊完成歌手信息的修改、添加以及查找，并根據(jù)歌手相關(guān)信息執(zhí)行其應(yīng)有的權(quán)限。

3） 專輯信息管理模塊。通過(guò)該模塊，管理者能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)信息的修改、添加和查詢，也能夠根據(jù)歌手的相關(guān)信息完成專輯信息的修改、添加工作。

4） 歌曲信息管理模塊。管理者通過(guò)該模塊完成歌曲信息的修改、添加以及查找，并根據(jù)需要不斷完善歌曲信息。

由此可見，管理員在進(jìn)入后臺(tái)管理系統(tǒng)后，可先執(zhí)行修改、添加以及查找等歌手信息的操作，而后在執(zhí)行第一項(xiàng)操作的基礎(chǔ)上，達(dá)到管理歌曲信息和專輯信息的目的。PC管理模塊處理流程如圖2所示。

1.2? 音樂(lè)資源服務(wù)功能設(shè)計(jì)

服務(wù)模塊設(shè)計(jì)旨在完成的功能有：

1） 能夠接收并發(fā)送音樂(lè)數(shù)據(jù)，即音樂(lè)數(shù)據(jù)接發(fā)功能;

2） 能操作音樂(lè)數(shù)據(jù)庫(kù)，即音樂(lè)數(shù)據(jù)庫(kù)操作功能;

3） 能向用戶推薦符合用戶喜好的曲目，即曲目推薦功能[4?6]。

同時(shí)，在此設(shè)計(jì)中，還會(huì)涉及到4種不同模塊的信息：

1） 數(shù)據(jù)接收模塊。通過(guò)該模塊完成服務(wù)器端的接收功能，在接收的同時(shí)也會(huì)打開傳輸?shù)耐ǖ?，便于?shù)據(jù)信號(hào)的發(fā)送。

2） 數(shù)據(jù)發(fā)送模塊。通過(guò)該模塊實(shí)現(xiàn)與第一步的銜接，將已處理完善的數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)送出去，由移動(dòng)客戶端或PC管理端負(fù)責(zé)接收。

3） 數(shù)據(jù)庫(kù)操作模塊。通過(guò)該模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的完善工作，完善的方式有很多，如修改、添加、刪除等均可實(shí)現(xiàn)，主要還是需要根據(jù)實(shí)際需要著手操作。

4） 曲目推薦模塊。通過(guò)該模塊完成歌曲推薦的目的，推薦之前，對(duì)用戶行為記錄進(jìn)行收集并處理，根據(jù)用戶的喜好生成曲目推薦列表，由數(shù)據(jù)發(fā)生模塊負(fù)責(zé)發(fā)送，最終將完整滿足用戶需求的曲目列表展現(xiàn)在用戶眼前。

總體而言，音樂(lè)數(shù)據(jù)首先由服務(wù)器端負(fù)責(zé)接收處理，接著將處理完善的結(jié)果反饋給發(fā)送端，形成一條雙向回路。然后，根據(jù)用戶的行為記錄完成曲目推薦列表的制作，最后將所完善的推薦曲目列表在客戶端進(jìn)行顯示，為用戶提供便利服務(wù)。

1.3? 移動(dòng)客戶端功能設(shè)計(jì)

實(shí)現(xiàn)安卓音樂(lè)播放器是移動(dòng)客戶端模塊的最終目標(biāo)[7]。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，涉及到五大模塊：

1） 用戶注冊(cè)與登錄模塊。通過(guò)該模塊為用戶開通帳號(hào)注冊(cè)和登錄的渠道，用戶在輸入正確密鑰后，進(jìn)入音樂(lè)播放系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)收集用戶播放行為的目的。

2） 用戶播放行為記錄模塊。顧名思義，該模塊主要的功能是收集和記錄用戶的行為，系統(tǒng)在收集結(jié)束后會(huì)對(duì)這類興趣記錄進(jìn)行相應(yīng)的處理，接著由服務(wù)器端完成這類興趣記錄的二次處理，而后生成曲目推薦列表，對(duì)應(yīng)的流程圖如圖3所示。

3） 本地音樂(lè)播放模塊。該模塊主要的功能是對(duì)本地音樂(lè)進(jìn)行播放，用戶通過(guò)點(diǎn)擊本地音樂(lè)按鍵獲取對(duì)應(yīng)的曲目列表，接著選擇喜歡的曲目點(diǎn)擊播放即可。

4） 網(wǎng)絡(luò)音樂(lè)緩存與下載模塊。該模塊主要的功能是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)音樂(lè)的緩存以及下載，使用戶通過(guò)連接服務(wù)器端的方式來(lái)獲取查看音樂(lè)數(shù)據(jù)的途徑，從而完成網(wǎng)絡(luò)音樂(lè)的緩存與下載工作。此外，還可保存到本地音樂(lè)當(dāng)中，便于后續(xù)的播放。

5） 音樂(lè)可視化模塊。該模塊不但能夠讓用戶便捷地查看歌手信息、歌曲信息以及專輯信息等，還能實(shí)時(shí)觀察音樂(lè)播放時(shí)長(zhǎng)、狀態(tài)以及歌詞等信息。

2? 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

2.1? PC管理端實(shí)現(xiàn)

PC管理端主要的功能是實(shí)現(xiàn)后臺(tái)的管理以及實(shí)現(xiàn)管理員登錄。其中，對(duì)于管理員登錄功能來(lái)說(shuō)，其需要輸入正確的賬號(hào)和密碼才能夠登錄到后臺(tái)，在后臺(tái)完成相應(yīng)的管理工作。對(duì)后臺(tái)管理功能而言，可先從管理界面著手，以樹狀結(jié)構(gòu)列表的形式將歌曲管理按鍵、歌手管理按鍵以及專輯管理按鍵在信息預(yù)覽窗口中表示出來(lái)，便于管理員的管理。當(dāng)管理者點(diǎn)擊不同功能會(huì)呈現(xiàn)出對(duì)應(yīng)的信息概況，如：點(diǎn)擊歌曲管理按鍵時(shí)，歌曲的時(shí)長(zhǎng)、歌詞以及演唱者等信息均會(huì)一一展現(xiàn)出來(lái);點(diǎn)擊歌手管理按鍵時(shí)，歌手姓名、性別以及ID等相關(guān)信息都會(huì)顯示在管理的主界面上。

2.2? 服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)

移動(dòng)客戶端或PC管理端發(fā)射出來(lái)的信號(hào)會(huì)傳輸至服務(wù)器，經(jīng)服務(wù)器處理后得到的數(shù)據(jù)結(jié)果又會(huì)被傳輸回移動(dòng)客戶端或PC管理端。實(shí)際上，服務(wù)器端的功能可通過(guò)以下幾個(gè)方面來(lái)完成。

2.2.1? 音樂(lè)數(shù)據(jù)收發(fā)功能

在收發(fā)數(shù)據(jù)中，分別指的是對(duì)于數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送，雖然功能是完全相反的，但是都是通過(guò)服務(wù)器端線程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。其中，服務(wù)器端線程由主線程和代理線程共同組成，其各自兼具著不同的任務(wù)。如主線程負(fù)責(zé)音樂(lè)請(qǐng)求信號(hào)的接收工作，為了讓發(fā)送工作順利實(shí)現(xiàn)，此時(shí)會(huì)借助代理線程對(duì)音樂(lè)信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理。在處理完善后，由服務(wù)器端將音樂(lè)請(qǐng)求信號(hào)反饋回發(fā)送端，即移動(dòng)客戶端或PC客戶端。在此過(guò)程中，主線程接收音樂(lè)請(qǐng)求信號(hào)時(shí)需要通過(guò)3個(gè)步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)：

1） 構(gòu)建一個(gè)ServerThread線程;

2） 完成一個(gè)ServerScoket對(duì)象的定義工作;

3） 啟動(dòng)線程。

若3個(gè)步驟均能一一實(shí)現(xiàn)，那么就可以表明音樂(lè)數(shù)據(jù)請(qǐng)求已接收成功，接著就可以進(jìn)行下一階段的處理工作，即由代理線程負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)。同樣，代理線程在處理音樂(lè)數(shù)據(jù)請(qǐng)求時(shí)，也不是一蹴而就的，需要通過(guò)以下幾個(gè)流程來(lái)實(shí)現(xiàn)：

1） 完成音樂(lè)請(qǐng)求數(shù)據(jù)輸入流和輸出流的構(gòu)建工作;

2） 以字符的形式標(biāo)注輸入和輸出流中的數(shù)據(jù)，并記錄到字符串中;

3） 將歌曲信息的獲取路徑保存至字符串中;

4） 處理音樂(lè)請(qǐng)求數(shù)據(jù)，并以字符串的形式表征處理結(jié)果，進(jìn)而以流的方式將音樂(lè)請(qǐng)求數(shù)據(jù)反饋回請(qǐng)求發(fā)送端，即移動(dòng)客戶端或PC客戶端。

音樂(lè)數(shù)據(jù)收發(fā)模塊的實(shí)現(xiàn)主要是通過(guò)如下代碼：

din=new DataInputStream（sc.getInputStream（））;

dout=new DataInputStream（sc.getOutputStream（））;

msg=din.readUTF（）;

if（msg.starts With（Constant.GetSongList））;

ls=DBUtil.getSongList（）;

mess=StrListChange.ListToStr（ls）;

dout.writeUTF（mess）;

else if（msg.starts With（Constant.GetAlbumList））{…}

2.2.2? 音樂(lè)數(shù)據(jù)庫(kù)操作功能

數(shù)據(jù)庫(kù)操作功能主要是實(shí)現(xiàn)了如下功能：對(duì)于數(shù)據(jù)的修改和添加;對(duì)于數(shù)據(jù)的查找和刪除。本文數(shù)據(jù)庫(kù)操作實(shí)現(xiàn)中借助DB處理類來(lái)實(shí)現(xiàn)，對(duì)應(yīng)的處理流程如下：

1） 編寫連接方法，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)集的構(gòu)建;

2） 對(duì)收集檢索結(jié)果列表進(jìn)行相應(yīng)的命名，并完成SQL語(yǔ)句的無(wú)誤編纂工作，而后將無(wú)誤的SQL語(yǔ)句傳輸至數(shù)據(jù)庫(kù)中運(yùn)行，為避免對(duì)運(yùn)行造成干擾，需要斷開有關(guān)接口和結(jié)果集的連接;

3） 回到對(duì)應(yīng)的頁(yè)面窗口。

音樂(lè)數(shù)據(jù)庫(kù)操作模塊的實(shí)現(xiàn)主要是通過(guò)如下代碼：

Connection con=getConnection（）;

Statement st=null;

ResultSet rs=null;

Listlstr=new ArrayList< string[] >（）;

Try{

st=con.createStatement（）;

String sql="select SongName，SingerName，Album，Lyric，F(xiàn)ileName from Song where singerName =""+ info+""or SongName=""+info+""or Album=""+ info+"";";

rs=st.executeQuery（sql）;

while（rs.next（））{

String[] str=new String[5];

for（int i=0;i<5;i++）{

str[i]=rs.getString（i+l）;

System.out.println（i+"== "+str[i]）;}

lstr.add（str）

}catch（Exception e）{…}

2.2.3? 曲目推薦

在本文研究的系統(tǒng)中，曲目推薦功能是在物品和用戶結(jié)合的推薦算法基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。該算法需要通過(guò)3個(gè)步驟來(lái)完成曲目推薦列表的生成工作。

1） 通過(guò)服務(wù)器端完成用戶興趣數(shù)據(jù)的接收與處理，獲取用戶曲目矩陣;

2） 借助用戶和物品對(duì)應(yīng)的協(xié)同過(guò)濾算法，完成用戶對(duì)物品的熱衷度計(jì)算;

3） 線性加權(quán)處理步驟2）中的兩種協(xié)同過(guò)濾算法，以得到聯(lián)合推薦算法，并借助該算法進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算工作，對(duì)計(jì)算得到的結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的排序，進(jìn)而得到曲目推薦列表。通過(guò)如下代碼實(shí)現(xiàn)：

for（int i=0;i

Joint_int[i]=a*U ser_int[i]+（1?a）*Item_int[i];

Arrays.sort（Joint_int）;

2.3? 移動(dòng)客戶端實(shí)現(xiàn)

移動(dòng)客戶端主要實(shí)現(xiàn)的功能有：用戶登錄與注冊(cè);音樂(lè)的緩存和下載;本地音樂(lè)的獲取和播放;播放行為記錄;音樂(lè)可視化。

其中，用戶播放行為記錄功能實(shí)現(xiàn)的前提是用戶在該移動(dòng)播放系統(tǒng)中登錄。不同界面窗口可將不同的功能表現(xiàn)出來(lái)，通過(guò)移動(dòng)端客戶端的主界面就能實(shí)現(xiàn)本地音樂(lè)的獲取與播放。通過(guò)加入歌單界面、音樂(lè)評(píng)分界面等可完成音樂(lè)的播放與記錄。通過(guò)曲目推薦界面可完成音樂(lè)的可視化操作，在此基礎(chǔ)上，用戶可對(duì)網(wǎng)絡(luò)音樂(lè)進(jìn)行緩存和下載。

在移動(dòng)客戶端主界面窗口中，可通過(guò)跳轉(zhuǎn)界面的方式來(lái)滿足用戶不同的功能需要。如用戶在點(diǎn)擊音樂(lè)播放界面窗口后，用戶播放行為和音樂(lè)播放的兩大功能將得以實(shí)現(xiàn)，用戶根據(jù)自身需要和喜好，點(diǎn)擊不同的按鍵可轉(zhuǎn)入所需的界面，從而表現(xiàn)出用戶不同的行為。點(diǎn)擊加入歌單界面窗口后，用戶可根據(jù)自身喜好在歌單列表中添加或刪減歌曲，需要時(shí)，還可選擇收藏按鍵，完成歌曲的收藏操作，進(jìn)而保存至服務(wù)器端數(shù)據(jù)庫(kù)中。點(diǎn)擊“我喜歡”界面窗口后，用戶可根據(jù)自身需要對(duì)歌曲進(jìn)行標(biāo)注，標(biāo)注后的歌曲會(huì)自動(dòng)添加到喜歡的列表中，便于用戶后續(xù)的查詢與播放。進(jìn)入音樂(lè)分享界面可實(shí)現(xiàn)音樂(lè)的共享功能。點(diǎn)擊“分享”按鍵可將正在播放的歌曲通過(guò)微信、QQ等通信方式分享給他人，分享后的歌曲保存到服務(wù)端數(shù)據(jù)庫(kù)中。打開推薦界面可實(shí)現(xiàn)歌單推薦功能，同樣可通過(guò)通信軟件向好友推薦動(dòng)人的歌曲，與之分享。此外，列表中會(huì)向用戶推薦六類可能喜歡的曲目，供用戶選擇，若用戶都不喜歡還可點(diǎn)擊“換一批”按鍵對(duì)當(dāng)前推薦的曲目進(jìn)行更換。

3? 結(jié)? 語(yǔ)

綜上所述，本文主要從三方面入手展開設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，包括PC管理端、移動(dòng)客戶端以及服務(wù)器端。其中，對(duì)PC管理端而言，不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)于PC端軟件的管理，還實(shí)現(xiàn)了管理員登錄功能和各方面的管理功能，如對(duì)歌手、歌曲、專輯的信息管理等。對(duì)移動(dòng)客戶端而言，移動(dòng)音樂(lè)播放軟件的實(shí)現(xiàn)是一方面，另一方面還實(shí)現(xiàn)了用戶各方面的權(quán)限，主要包括網(wǎng)絡(luò)音樂(lè)的下載和緩存、用戶賬號(hào)的登錄和注冊(cè)以及本地音樂(lè)的播放和獲得。而對(duì)服務(wù)器端而言，不僅實(shí)現(xiàn)了服務(wù)器端軟件下載，而且還實(shí)現(xiàn)了音樂(lè)數(shù)據(jù)庫(kù)的控制、曲目推薦以及音樂(lè)數(shù)據(jù)的接發(fā)功能等。通過(guò)該研究，不但為安卓音樂(lè)播放軟件的普及提供了正向推動(dòng)力，而且也迎合了5G推廣的浪潮。

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