老司机学新平台 - Xamarin开发之我的第一个MvvmCross跨平台插件：SimpleAudioPlayer
大家好，老司机学Xamarin系列又来啦！上一篇MvvmCross插件精选文末提到，Xamarin平台下，一直没找到一个可用的跨平台AudioPlayer插件。那就自力更生，让我们就自己来写一个吧！
源码和Nuget包
源码：https://github.com/teddymacn/Teddy-MvvmCross-Plugins
Nuget包：https://www.nuget.org/packages/Teddy.MvvmCross.Plugin.SimpleAudioPlayer/
MvvmCross的PCL+Native插件架构简介
在开始写一个MvvmCross插件之前，先简单介绍一下MvvmCross的插件架构。MvvmCross的插件，一般有三种类型：纯PCL，PCL+Native和Configurable插件。本文介绍的是，最典型最常用的一种插件类型，即PCL+Native，简单的说，就是一个PCL的Portable项目包含服务的接口，各个Platform特定的Xamarin Native项目包含不同平台的接口实现。
PCL项目除了需要包含一个服务接口外，还会包含一个PluginLoader类，这个类有一个标准实现，和我们要实现的自定义功能没关系，只是调用的MvvmCross框架的相关类，它的代码一般固定是这样的：
public class PluginLoader
: IMvxPluginLoader
{
public static readonly PluginLoader Instance = new PluginLoader();
public void EnsureLoaded()
{
var manager = Mvx.Resolve<IMvxPluginManager>();
manager.EnsurePlatformAdaptionLoaded<PluginLoader>();
}
}
在一个MvvmCross项目启动时，PluginLoader.Instance.EnsureLoaded()会被自动调用，通过反射装载项目中定义的真正的插件。
在每个平台特定的Xamarin项目中，则通常要包含一个Plugin类，Plugin类只有一个Load()方法需要实现，用来在项目启动时，自动向MvvmCross的IoC容器中注册插件的接口实现。比如，本文要实现的SimpleAudioPlayer插件，它的Plugin类，它的Droid版本是这样的：
namespace Teddy.MvvmCross.Plugins.SimpleAudioPlayer.Droid
{
public class Plugin
: IMvxPlugin
{
public void Load()
{
Mvx.RegisterType<IMvxSimpleAudioPlayer, MvxSimpleAudioPlayer>();
}
}
}
在使用这个插件的具体的Xamarin App的Bootstrop目录中，一般当我们添加一个MvvmCross插件的nuget package时，package会自动为每个插件创建一各PluginBootstrap类，只有App包含了PluginBootstrap类，对应的插件才会被MvvmCross框架自动装载。比如，我们的SimpleAudioPlayer插件的package，如果在一个Droid App里面被引用，它会向Bootstrap目录里自动添加一个SimpleAudioPlayerPluginBootstrap类如下：
public class SimpleAudioPlayerPluginBootstrap
: MvxPluginBootstrapAction<Teddy.MvvmCross.Plugins.SimpleAudioPlayer.PluginLoader>
{ }
上面就是一个PCL+Native插件包含的所有元素。一旦根据这些命名规范，装载了一个插件，我们就可以在ViewModel里面，通过构造函数注入，或者通过调用Mvx.Resolve()获取我们的接口的实例了。比如，在我们的Demo项目中，通过构造函数注入，得到了插件接口的实例：
public class MainViewModel : BaseViewModel
{
private readonly IMvxSimpleAudioPlayer _player;
private readonly IMvxFileStore _fileStore;
public MainViewModel(IMvxSimpleAudioPlayer player
, IMvxFileStore fileStore
)
{
_player = player;
_fileStore = fileStore;
}
...
关于其他类型的MvvmCross插件的介绍，请参见官方文档。
需求定义
我们来列一下我们要实现的插件的需求：
- 实现一个跨平台（Droid，iOS，UWP）支持在线（by URL）和本地（打包到App）文件的常见audio文件（至少支持mp3）播放；
- 支持MvvmCross的插件架构
项目结构
定义Portable接口
首先，我们需要新建一个跨平台的Portable项目Teddy.MvvmCross.Plugins.SimpleAudioPlayer，包含这个播放器的基本接口：
public interface IMvxSimpleAudioPlayer : IDisposable
{
/// <summary>
/// Gets the current audio path.
/// </summary>
string Path { get;}
/// <summary>
/// Gets the duration of the audio in milliseconds.
/// </summary>
double Duration { get; }
/// <summary>
/// Gets the current position in milliseconds.
/// </summary>
double Position { get; }
/// <summary>
/// Whether or not it is playing.
/// </summary>
bool IsPlaying { get; }
/// <summary>
/// Gets or sets the current volume.
/// </summary>
double Volume { get; set; }
/// <summary>
/// Opens a specified audio path.
///
/// The following formats of path are supported:
/// - Absolute URL,
/// e.g. http://abc.com/test.mp3
///
/// - Assets Deployed with App, relative path assumed to be in the device specific assets folder
/// Android and UWP relative to the Assets folder while iOS relative to the App root folder
/// e.g. test.mp3
///
/// - Local File System, arbitry local absolute file path the app has access
/// e.g. /sdcard/test.mp3
/// </summary>
/// <param name="path">
/// The audio path.
/// </param>
bool Open(string path);
/// <summary>
/// Plays the opened audio.
/// </summary>
void Play();
/// <summary>
/// Stops playing.
/// </summary>
void Stop();
/// <summary>
/// Pauses the playing.
/// </summary>
void Pause();
/// <summary>
/// Seeks to specified position in milliseconds.
/// </summary>
/// <param name="pos">The position to seek to.</param>
void Seek(double pos);
/// <summary>
/// Callback at the end of playing.
/// </summary>
event EventHandler Completion;
}
注释已经自描述了，就不多解释了。简单的说，我们的播放器支持Open一个audio文件，然后可以Play，Stop，Pause等等。离全功能的音乐播放器还差得远，不过，用来实现app中各种简单的在线和本地mp3播放控制应该足够了。
Droid实现
Droid的实现是Teddy.MvvmCross.Plugins.SimpleAudioPlayer.Droid项目中的MvxSimpleAudioPlayer类。安卓的媒体播放一般都基于安卓SDK的MediaPlayer类，代码并不复杂，但是，有一些坑。
坑一：
首先是播放不同来源（URL，本地或Assets中的）的文件，Load文件的方式有差异：
_player = new MediaPlayer();
if (Path.StartsWith(Root) || Uri.IsWellFormedUriString(Path, UriKind.Absolute))
{
// for URL or local file path, simply set data source
_player.SetDataSource(Path);
}
else
{
// search for files with relative path in Assets folder
// files in the Assets folder requires to be opened with a FileDescriptor
var descriptor = Application.Context.Assets.OpenFd(Path);
long start = descriptor.StartOffset;
long end = descriptor.Length;
_player.SetDataSource(descriptor.FileDescriptor, start, end);
}
对于在线的URL和绝对路径的本地文件，只需要设置MediPlayer的SetDataSource()就可以了；但是对于Assets目录中，和App一起打包发布的资源，必须通过Assets.OpenFd()打开，才能设置SetDataSource()。
坑二：
MediaPlayer调用Stop()之后，重新播放之前必须重新Prepare()，否则会报错：
public void Stop()
{
if (_player == null) return;
if (_player.IsPlaying)
{
_player.Stop();
// after _player.Stop(), re-prepare the audio, otherwise, re-play will fail
_player.Prepare();
_player.SeekTo(0);
}
}
坑三：
销毁一个MediaPlayer的实例之前，必须先调用Reset()方法，否则，Xamarin主程序不会报错，但是，Debug日志会显示内部有exception，可能会导致内存泄漏：
private void ReleasePlayer()
{
// stop
if (_player.IsPlaying) _player.Stop();
// for android, thr call to Reset() is required before calling Release()
// otherwise, an exception will be thrown when Release() is called
_player.Reset();
// release the player, after what the player could not be reused anymore
_player.Release();
}
完整的源代码可以看这里：MvxSimpleAudioPlayer.cs
iOS实现
iOS实现在Teddy.MvvmCross.Plugins.SimpleAudioPlayer.iOS项目的MvxSimpleAudioPlayer类。iOS下的音频播放一般通过SDK的AVPlayer或者AVAudioPlayer类，我也不是iOS的专家，不太清楚两个有啥渊源，最开始尝试使用AVAudioPlayer，但是，播放本地文件没问题，播放URL遇到了各种问题，最后也没有解决。换成使用AVPlayer以后，顺畅了很多。如果有知道什么时候应该使用AVAudioPlayer而不是AVPlayer的，望不吝告知。
使用AVPlayer播放mp3的整个过程，要比安卓下的MediaPlayer顺畅很多。有两点需要注意的：
注意一：
Load不同来源的文件，注意使用不同的格式的URL：
AVAsset audioAsset;
if (Uri.IsWellFormedUriString(Path, UriKind.Absolute))
audioAsset = AVAsset.FromUrl(NSUrl.FromString(Path));
else if (Path.StartsWith(Root))
audioAsset = AVAsset.FromUrl(NSUrl.FromString("file://" + Path));
else
audioAsset = AVAsset.FromUrl(NSUrl.FromFilename(Path));
_timeScale = audioAsset.Duration.TimeScale;
var audioItem = AVPlayerItem.FromAsset(audioAsset);
_player = AVPlayer.FromPlayerItem(audioItem);
上面的代码组要注意的是，当Path是相对路径时，NSUrl.FromFilename(Path)生成的绝对路径是相对于App主程序目录的。
注意二：
和Droid下MediaPlayer直接包含Completion事件回掉，能够知道一次播放已经完成不同，AVPlayer上面没有这类通知包装成.NET事件，而且也没有专门的Play Completion这样的事件，不过，AVPlayer包含一个AddBoundaryTimeObserver()方法，可以在音频播放到指定的进度时，回调指定的方法，所以，也可以实现类似Completion事件的通知：
_player.AddBoundaryTimeObserver(
times: new[] { NSValue.FromCMTime(audioAsset.Duration) }, // callback when reach end of duration
queue: null,
handler: () => Seek(0));
完整的源代码可以看这里：MvxSimpleAudioPlayer.cs
UWP实现
这里的UWP实现，目前只支持uap10.0这个target。编译的程序在Win10上运行是没问题的，别的UWP支持的环境没测过，对WinPhone也不是很了解，如果对这方面有需要的朋友，自己做一下扩展吧。
UWP的实现在是Teddy.MvvmCross.Plugins.SimpleAudioPlayer.UWP项目的MvxSimpleAudioPlayer类。这里并没有像Droid和iOS那样每次实例化一个内部的player实例，而是调用了BackgroundMediaPlayer.Current这个默认MediaPlayer实例。
微软自己的Player还是封装的非常好的，使用非常简单，唯一值得一提的是，Load Assets目录中的文件时，需要指定一个特别的protocol：
if (Uri.IsWellFormedUriString(Path, UriKind.Absolute) || Path.Contains(Drive))
_player.Source = MediaSource.CreateFromUri(new Uri(path, UriKind.Absolute));
else
_player.Source = MediaSource.CreateFromUri(new Uri(string.Format("ms-appx:///Assets/" + path, UriKind.Absolute)));
完整的源代码可以看这里：MvxSimpleAudioPlayer.cs
好了，不同平台的实现就介绍到这里。下面来看看示例程序。
示例程序
本项目的源码同时包含了Droid，iOS和UWP各平台的Demo程序，可以直接运行体验。示例程序包含了一个简单的UI，演示了播放Assets里的mp3文件，mp3 URL和从远程URL下载到本地的mp3。
调用IMvxSimpleAudioPlayer接口播放的代码，主要在MainViewModel中，播放不同来源文件的示例在OpenAudio()方法中：
private void OpenAudio()
{
// for testing with remote audio, you need to setup a web server to serve the test.mp3 file
// and please change the server address below
// according to your local machine, device or emulator's network settings
string server = (Device.OS == TargetPlatform.Android) ?
"http://169.254.80.80" // default host address for Android emulator
:
"http://192.168.2.104"; // my local machine's intranet ip, change to your server's instead
// by default, testing playing audio from Assets
_player.Open("test.mp3");
_player.Volume = 1;
_player.Play();
// comment the code above and uncomment the code below
// if you want to test playing a remote audio by URL
//_player.Open(server + "/test.mp3");
//_player.Play();
// comment the code above and uncomment the code below
// if you want to test playing a downloaded audio
//var request = new MvxFileDownloadRequest(server + "/test.mp3", "test.mp3");
//request.DownloadComplete += (sender, e) =>
//{
// _player.Open(_fileStore.NativePath("test.mp3"));
// _player.Play();
//};
//request.Start();
}
上面的OpenAudio()方法中，默认播放的是，打包到App的Assets里的mp3文件，两外两个被注释掉的版本，则分别是播放URL，和下载URL到本地mp3再播放。下载文件的部分，使用了MvvmCross官方的DownloadCache插件和File插件。
URL地址可能需要根据你的本地情况自己设置了，可以将Droid Demo的Assets目录里的test.mp3放到比本机的某个web server下面。注意，安卓模拟器访问的ip只能是对应安卓模拟器的虚拟网卡的ip。在我本机上安卓SDK模拟器的虚拟网卡ip是169.254.80.80，Android Emulator for Visual Studio的虚拟网卡ip是192.168.17.1。这个不确定每个机器上是不是一样，具体的可以在cmd里面执行ipconfig /all看到，你也可以先在模拟器里的browser里面访问试试。
安卓的运行效果如下：
iOS运行效果如下：
UWP在Win10下运行如下：
其他注意事项：
在Droid下，从URL播放音频需要设置INTERNET权限：
在iOS下，从非https的URL播放音频需要在项目根目录的info.plist文件中配置NSAppTransportSecurity参数，否则无法播放：
...
<key>NSAppTransportSecurity</key>
<dict>
<key>NSAllowsArbitraryLoads</key>
<true/>
</dict>
</dict>
</plist>
在UWP下，可能因为UWP App的项目是.Net Core格式的项目类型，nuget package的自动往Bootstrap目录自动添加PluginBoorstrap类的功能，貌似不work，这个感觉算是VS 2015的Package Manager的bug。anyway，如果它没有自动添加，用户可以参考UWP的Demo手动添加。
就是这么多了，enjoy！
PS：虽然是‘老’司机，不过对Xamarin和安卓、iOS和UWP开发都是刚接触不久，如有任何疏漏或者错误，请不吝指正，共同学习，谢谢！
2016-10-23 Update:
- 将SimpleAudioPlayer升级到了1.0.5，新增了Position，IsPlaying和Volume属性。
- 另外，在Xamarin-Forms-Labs这个开源项目里，终于发现一个ISoundService，同样实现了Xamarin下的Droid，iOS和UWP下的mp3播放，不过它只支持本地Assets中的文件播放，并不支持本地绝对路径和在线URL的播放。功能上被SimpleAudioPlayer完全压倒！不过，咱的新版本新增了Position，IsPlaying和Volume属性是受它启发，这几个确实是必须的属性参数，所以，还是要感谢人家的！
- 22:30, 再次将SimpleAudioPlayer升级到了1.0.6，新增了Completion事件，代表一次播放结束。
