作者：Eno.Yo
链接：https://www.zhihu.com/question/37146954/answer/778210864
来源：知乎
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。
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Usage
体验地址： https://wscats.github.io/piano/build/
项目地址： https://github.com/Wscats/piano
用键盘8个键演奏一首蒲公英的约定送给996的自己或者一首月亮代表我的心给七夕的她，非常简单~
这个项目仅仅用了几个简单的前端技术实现，献给每一位挚爱音乐的代码家
如果你喜欢或者对你有帮助，给我点个赞支持下吧
Develop & Installation
开发，构建和运行。
# 获取远程仓库代码
git clone https://github.com/Wscats/piano
# 进入目录
cd piano
# 安装依赖
npm install
# 启动项目
npm start
# 在浏览器访问 http://localhost:3000
使用 npm 包管理器安装。
npm install omi-piano
运行或者发布属于自己的演奏版本。
# 进入目录
cd omi-piano
# 安装依赖
npm install
# 启动项目
npm start
# 发布自已的演奏版本
npm run build
技术点和目录结构
项目中没有使用市面主流的框架（React，Vue 和 Angular ）和热门的技术，而用的是Omi框架（JSX+WebComponents），还有 Omil 的单文件组件 SFCs 加载器，组件通讯基于Proxy特性，并结合了 VScode 的插件 Eno-Snippets基于AST和正则实时编译.eno或.omi 后缀组件减轻部分的 Webpack 的局部编译压力，当然其他同学们熟知的技术这里就不提及了。
- src
- assets
- element
- app-piano
- songs 钢琴简谱目录
- app-piano.eno 单文件组件
- app-piano.js 组件编译后的JS文件
- notes.js 键盘按键和音符的映射
- index.js 组件根容器，配置
Proxy的通信方法 - public
- samples/piano 钢琴单音符素材
app-piano.eno开发中你需要编写的单文件组件app-piano.js经过Eno-Snippets修改或者保存文件Hello.eno后经过插件转化的js文件
如下图，左边的代码是我们编写的 .eno 后缀的单文件组件，右边是经过 Eno Snippets 生成的 .js 后缀文件。
简单乐理知识
首先我们先补习点音乐基础，提前收集好最基本的钢琴单音素材，每个音符对应一份.mp3文件，用一个对象记录起来，类似下面这样，举个例子这里的A指的是CDEFGAB音名中A也就是Sol，这是最基本的乐理，有没有让你想起小时候上音乐课，画板上的五线谱。
export default {
A2: "./samples/piano/a54.mp3",
A3: "./samples/piano/a69.mp3",
A4: "./samples/piano/a80.mp3",
A5: "./samples/piano/a74.mp3",
A6: "./samples/piano/a66.mp3",
'A#3': "./samples/piano/b69.mp3",
'A#4': "./samples/piano/b80.mp3",
'A#5': "./samples/piano/b74.mp3",
'A#6': "./samples/piano/b66.mp3",
// other...
}
当然这里我们使用数字来等价替代，降低初学者的难度，看下表1等价于C中音也就是Do，由于很多歌都会用到钢琴更密集的中间部分按键，所以我们默认中音对应数字键：
1 === C4 === Do数字键1234567音名C4D4E4F4G4A4B4音符DoReMiFaSolLaSi
这里专门制作一张图方便我们理解：
当然实际情况还有全音和半音的区分，比如A的半音就是A#，还有中音，高音和倍高音，我们这里用A4表示中音，A5表示高音，A6表示倍高音，所以表格可以继续整理得更清晰，当我们要弹奏中音A4，只需要按键盘上的数字键6，如果要弹奏高音A5，只需要用组合键Option+6，我们只需要举一反三，就可以知道每个音符对应的键盘按键。
上面是全音表，这里附上半音表：
那么我们现在只需要用键盘上的5个字母键(q,w,e,r,t) + 4个功能键(Shift,Control,Option和Command) + 7个数字键(1,2,3,4,5,6,7)总共16个键，演奏钢琴60个单音(35个全音+25个半音)，实际情况一首简单的钢琴曲可以不需要用到那么多，用几个简单的和弦即可。
构建钢琴界面
有上面的前期准备，下面就是转化为我们的编程知识了，我们需要使用 HTML 来绘制我们的钢琴界面，我们可以参考 codepen 和 codesandbox 的素材，这里我用了 flex 布局配合阴影和过度实现钢琴的黑白键，里面用了 React 的 JSX 语法去遍历渲染黑白键。
<div class="piano">
{this.data.pianoKeys.map((item)=>{return(
<div class="piano-key">
<div data-type="white" ref={e=>{ this[item.white.name] = e }} class="piano-key__white"
onClick={this.playNote.bind(this,item.white.name)} data-key={item.white.keyCode}
data-note={item.white.name}>
<span class="piano-note">{item.white.name}</span>
<audio preload="auto" src={this.data.notes[item.white.name]} hidden='true' data-note={item.white.name}
class='audioEle'></audio>
</div>
<div data-type="black" ref={e=>{ this[item.black.name] = e }} style={{
display: item.black.name ? 'block' : 'none'
}} class="piano-key__black" onClick={this.playNote.bind(this,item.black.name)} data-key={item.black.keyCode}
data-note={item.black.name}>
<span class="piano-note" style="color:#fff">{item.black.name}</span>
<audio preload="auto" src={this.data.notes[item.white.name]} hidden='true' data-note={item.white.name}
class='audioEle'></audio>
</div>
</div>
)})}
</div>
可以观察 CSS 的源代码，分别对应写黑键和白键的样式，还可以另外写多一个样式，用于键盘或者鼠标点击琴键时候的效果，可以简单给它加一个背景色即可，整体实现不会太复杂，具体可以调整样式的参数来打造属于自己的钢琴风格。
.piano {
margin: 0 200px;
background: linear-gradient(-65deg, #000, #222, #000, #666, #222 75%);
border-top: .8rem solid #282828;
box-shadow: inset 0 -1px 1px hsla(0, 0%, 100%, .5), inset -0.4rem 0.4rem #282828;
display: flex;
height: 80vh;
height: 20vh;
justify-content: center;
overflow: hidden;
padding-bottom: 2%;
padding-left: 2.5%;
padding-right: 2.5%;
}
.piano-key {
color: blue;
flex: 1;
margin: 0 .1rem;
max-width: 8.8rem;
position: relative;
}
.piano-key__white {
display: flex;
flex-direction: column-reverse;
background: linear-gradient(-30deg, #f8f8f8, #fff);
box-shadow: inset 0 1px 0 #fff, inset 0 -1px 0 #fff, inset 1px 0 0 #fff, inset -1px 0 0 #fff, 0 4px 3px rgba(0, 0, 0, .7), inset 0 -1px 0 #fff, inset 1px 0 0 #fff, inset -1px -1px 15px rgba(0, 0, 0, .5), -3px 4px 6px rgba(0, 0, 0, .5);
height: 100%;
position: relative;
}
.piano-key__black {
display: flex;
flex-direction: column-reverse;
background: linear-gradient(-20deg, #222, #000, #222);
box-shadow: inset 0 -1px 2px hsla(0, 0%, 100%, .4), 0 2px 3px rgba(0, 0, 0, .4);
border-width: .2rem .4rem 1.2rem;
border-style: solid;
border-color: #666 #222 #111 #555;
height: 60%;
left: 100%;
position: absolute;
transform: translateX(-50%);
top: 0;
width: 70%;
z-index: 1;
}
播放钢琴音
当我们实现完钢琴界面，我们就需要为每个按键匹配声音，这里使用 HTML5 的 <audio> 标签，它可以装载着钢琴的音符，当我们触发鼠标点击事件或者键盘点击事件的时候，我们就让它播放，在钢琴没播放之前我们使用属性值 preload="auto" 让其预加载。
<audio preload="auto" src={this.data.notes[item.white.name]} hidden='true' data-note={item.white.name} class='audioEle'></audio>
播放只要用ref属性获取琴音的节点，然后对其触发方法控制播放逻辑，audio.currentTime = 0重置播放进度和audio.play()执行播放，当触发播放的同时可以用延时器实现按键动画。
playNote(name) {
let audio = this[name].childNodes[1]
this[name].style.background = `linear-gradient(-20deg, #3330fb, #000, #222)`
let timer = setTimeout(() => {
this[name].getAttribute('data-type') === 'white' ? this[name].style.background = `linear-gradient(-30deg, #f8f8f8, #fff)` : this[name].style.background = `linear-gradient(-20deg, #222, #000, #222)`
clearTimeout(timer)
}, 1000)
audio.currentTime = 0;
audio.play();
}
完成 <audio> 的音频处理之后，就需要让键盘事件与其绑定逻辑了，这里需要了解键盘的 keycode，键盘每个实体按键都会对应有一个按键码，根据按键码用 JS 键盘事件监听来判断按键是否被摁住。
我们使用 window.document.onkeydown 来监听页面全局的键盘事件，然后判断事件对象 e.altKey，e.ctrlKey，e.metaKey 和 e.shiftKey 这四个功能键是否被触发，再判断数字键是否被触发，最后判断字母键是否被触发。
document.onkeydown = (event) => {
var e = event || window.event || arguments.callee.caller.arguments[0];
let playNote = (key) => {
if (e.shiftKey === true) {
this.playNote(`${key}2`)
} else if (e.altKey === true) {
this.playNote(`${key}5`)
} else if (e.ctrlKey === true) {
this.playNote(`${key}3`)
} else if (e.metaKey === true) {
this.playNote(`${key}6`)
e.returnValue = false;
} else {
this.playNote(`${key}4`)
}
}
if (e && 49 <= e.keyCode && e.keyCode <= 55) {
switch (e.keyCode) {
case 49:
playNote('C')
break;
case 50:
playNote('D')
break;
case 51:
playNote('E')
break;
case 52:
playNote('F')
break;
case 53:
playNote('G')
break;
case 54:
playNote('A')
break;
case 55:
playNote('B')
break;
}
}
if (e && (81 === e.keyCode || e.keyCode === 87 || e.keyCode === 69 || e.keyCode === 82 || e.keyCode === 84)) {
switch (e.keyCode) {
case 81:
playNote('C#')
break;
case 87:
playNote('D#')
break;
case 69:
playNote('F#')
break;
case 82:
playNote('G#')
break;
case 84:
playNote('A#')
break;
}
}
};
自动播放
以下就是关于如何自动播放的逻辑，如果要演奏复杂的歌曲，特别是多和弦的情况下，我们可以编写好歌谱，然后交给编程自动演奏，下面是周杰伦《蒲公英的约定》的钢琴简谱，我们用数组把每个按键的音符记录下来，然后只要用定时器或者递归把每个音符取出来给函数识别，然后再触发对应的 <audio> 标签播放即可，这里解释下数组里面的每一项，如果字符串里面是数字的话就对应中音，也就是如果是'3'，那就只需要按键盘的3，如果是'+3'那就是高音，那就是前面提到的用组合键 option + 3，如果是 +1..，那就是告诉编程，这里要停顿两个节拍，我们自己实际演奏的时候就在这里稍微停顿下控制旋律即可。
const song = [
'3', '4',
'5', '5', '5', '6', '7', '+1..',
'+1', '+1', '7', '+2', '6', '5', '5', '5', '+2', '+1', '+1', '+3', '+3..',
'+1', '+2', '+3', '+3', '+4', '+3', '+2', '+3', '+1', '+1', '6', '6',
'6', '7', '+1', '+2', '+2', '+1', '7', '6', '+4', '+2',
// 将愿望...
'+2..', '3', '4', '5',
// 折飞机寄成信...
'5', '5', '5', '6', '7', '+1..',
'+1', '+1', '7', '+2', '6', '5', '5', '5', '+2', '+1', '+1', '+3', '+3..',
'+1', '+2', '+3', '+3', '+4', '+3', '+2', '+3', '+1', '+1', '6', '6',
'6', '7', '+1', '+2', '+2', '+1', '7', '6', '+4', '+2..',
// 一起长大的约定...
'3', '5', '+1', '+3', '+3.', '+4', '+2..', '+2', '+5', '7', '+1..',
'+3', '+4', '+5', '+1', '+1', '+2', '+3', '+3..',
// 说好要一起旅行...
'3', '5', '+1.', '+3', '+3.', '+4', '+2..',
// 是你如今...
'+2', '+5', '7', '+1..',
// 唯一坚持的任性
'+3', '+4', '+5', '+1', '+1', '+2.', '+1', '+1',
// 在走廊...
'3', '4',
'5', '5', '5', '6', '7', '+1..',
'+1', '+1', '7', '+2', '6', '5', '5', '5', '+2', '+1', '+1', '+3', '+3..',
'+1', '+2', '+3', '+3', '+4', '+3', '+2', '+3', '+1', '+1', '6', '6',
'6', '7', '+1', '+2', '+2', '+1', '7', '6', '+4', '+2',
// 一起长大的约定...
'3', '5', '+1', '+3', '+3.', '+4', '+2..', '+2', '+5', '7', '+1..',
'+3', '+4', '+5', '+1', '+1', '+2', '+3', '+3..',
// 说好要一起旅行...
'3', '5', '+1.', '+3', '+3.', '+4', '+2..',
// 是你如今...
'+2', '+5', '7', '+1..',
// 唯一坚持的任性...
'+3', '+4', '+5', '+1', '+1', '+2.', '+1', '+1',
// 一起长大的约定...
'+6', '+5', '+3', '+2', '+1', '+3.', '+4', '+2..',
'+6', '+5', '7', '+1..',
// 与你聊不完的曾经...
'+3', '+4', '+5', '+1', '+1', '+2', '+3', '+3..',
// 而我已经分不清...
'3', '5', '+1', '+3', '+3.', '+2', '+2', '+2..', '+2', '+5', '7', '+2', '+1', '+1',
// 还是错过的爱情...
'+3', '+4', '+5', '+1', '+1', '+2.', '+1', '+1..'
]
export default [...song]
有了上面的数组，我们只需要编写一个递归函数函数来遍历数组，然后根据这种类数字的简谱，把它转为音符 CDEFGAB，一开始的时候我用了定时器实现读谱函数，后来发现，用定时器比较难控制，音符之间的停顿时间，相反用递归会比较容易实现，但是递归同样很难实现暂停播放功能，因为从外部中断递归函数也比较复杂，所以同学们如果要自己实现钢琴的话，在这个地方要稍微注意一下。下面代码中出现的 Promise 配合 await, async 和定时器就是接受一个时间变量，来控制音符之间的停顿时间，而外层if(offset < song.length && this.store.data.song.length > 0)判断条件左边的条件是判断索引值要小于简谱数组的长度，右边就是外层传入的判断值作为递归函数的终止边界条件。
playSong(song) {
this.setSong([...song])
let offset = 0
let time = 0
let playSong = async () => {
// 右边是从外部来中断递归
if (offset < song.length && this.store.data.song.length > 0) {
switch (typeof song[offset]) {
// 简谱2演奏方法 根据 ++12345--6. 简单旋律情况
case 'string':
let letters = song[offset].match(/[0-9]/g)
switch (letters.length) {
case 1:
time = this.handleString(song, offset)
break
default:
time = this.handleStrings(song, offset)
break
}
break
// 简谱1演奏方法 根据 CDEFGAB，复杂旋律情况，比如有和弦
case 'object':
console.log(song[offset]['note'])
time = song[offset]['time'];
this.playNote(song[offset]['note'])
break;
case 'number':
// 休止符
switch (song[offset]) {
case 0:
time = 1000
break
}
break
}
await new Promise((resolve) => {
let timer = setTimeout(() => {
clearInterval(timer)
resolve()
}, time)
})
offset++
// 自定义事件，跟下面底部的音符自动跳动结合
this.add()
playSong()
} else {
// 暂停播放
clearTimeout(this.timer)
this.store.data.song = []
this.store.data.count = 0
return
}
}
playSong()
}
蒲公英的约定
看完上面的数组简谱当然肯定会有同学问，上文的数组里面不止运用到8个键吧，如果仔细观察，就会发现这里只用了中音和高音，也就是纯数字键(1-7)和Option键的配合，连半音都没用到，所以实际止用到了8个键而已，所以上面给编程识别的简谱，转化我们人类识别的键盘谱，只需要稍微调整为下面的按键组合即可。
'3', '4', '5', '5', '5', '6', '7', 'Option+1..',
'Option+1', 'Option+1', '7', 'Option+2', '6', '5', '5', '5', 'Option+2', 'Option+1', 'Option+1', 'Option+3', 'Option+3..',
'Option+1', 'Option+2', 'Option+3', 'Option+3', 'Option+4', 'Option+3', 'Option+2', 'Option+3', 'Option+1', 'Option+1', '6', '6',
'6', '7', 'Option+1', 'Option+2', 'Option+2', 'Option+1', '7', '6', 'Option+4', 'Option+2',
// 将愿望...
'Option+2..', '3', '4', '5',
// 折飞机寄成信...
'5', '5', '5', '6', '7', 'Option+1..',
'Option+1', 'Option+1', '7', 'Option+2', '6', '5', '5', '5', 'Option+2', 'Option+1', 'Option+1', 'Option+3', 'Option+3..',
'Option+1', 'Option+2', 'Option+3', 'Option+3', 'Option+4', 'Option+3', 'Option+2', 'Option+3', 'Option+1', 'Option+1', '6', '6',
'6', '7', 'Option+1', 'Option+2', 'Option+2', 'Option+1', '7', '6', 'Option+4', 'Option+2..',
// 一起长大的约定...
'3', '5', 'Option+1', 'Option+3', 'Option+3.', 'Option+4', 'Option+2..', 'Option+2', 'Option+5', '7', 'Option+1..',
'Option+3', 'Option+4', 'Option+5', 'Option+1', 'Option+1', 'Option+2', 'Option+3', 'Option+3..',
// 说好要一起旅行...
'3', '5', 'Option+1.', 'Option+3', 'Option+3.', 'Option+4', 'Option+2..',
// 是你如今...
'Option+2', 'Option+5', '7', 'Option+1..',
// 唯一坚持的任性
'Option+3', 'Option+4', 'Option+5', 'Option+1', 'Option+1', 'Option+2.', 'Option+1', 'Option+1',
// 在走廊...
'3', '4', '5', '5', '5', '6', '7', 'Option+1..',
'Option+1', 'Option+1', '7', 'Option+2', '6', '5', '5', '5', 'Option+2', 'Option+1', 'Option+1', 'Option+3', 'Option+3..',
'Option+1', 'Option+2', 'Option+3', 'Option+3', 'Option+4', 'Option+3', 'Option+2', 'Option+3', 'Option+1', 'Option+1', '6', '6',
'6', '7', 'Option+1', 'Option+2', 'Option+2', 'Option+1', '7', '6', 'Option+4', 'Option+2',
// 一起长大的约定...
'3', '5', 'Option+1', 'Option+3', 'Option+3.', 'Option+4', 'Option+2..', 'Option+2', 'Option+5', '7', 'Option+1..',
'Option+3', 'Option+4', 'Option+5', 'Option+1', 'Option+1', 'Option+2', 'Option+3', 'Option+3..',
// 说好要一起旅行...
'3', '5', 'Option+1.', 'Option+3', 'Option+3.', 'Option+4', 'Option+2..',
// 是你如今...
'Option+2', 'Option+5', '7', 'Option+1..',
// 唯一坚持的任性...
'Option+3', 'Option+4', 'Option+5', 'Option+1', 'Option+1', 'Option+2.', 'Option+1', 'Option+1',
// 一起长大的约定...
'Option+6', 'Option+5', 'Option+3', 'Option+2', 'Option+1', 'Option+3.', 'Option+4', 'Option+2..',
'Option+6', 'Option+5', '7', 'Option+1..',
// 与你聊不完的曾经...
'Option+3', 'Option+4', 'Option+5', 'Option+1', 'Option+1', 'Option+2', 'Option+3', 'Option+3..',
// 而我已经分不清...
'3', '5', 'Option+1', 'Option+3', 'Option+3.', 'Option+2', 'Option+2', 'Option+2..', 'Option+2', 'Option+5', '7', 'Option+2', 'Option+1', 'Option+1',
// 还是错过的爱情...
'Option+3', 'Option+4', 'Option+5', 'Option+1', 'Option+1', 'Option+2.', 'Option+1', 'Option+1..'
月亮代表我的心
我们还可以演奏另一首耳熟能详的的钢琴曲《月亮代表我的心》。
'Ctrl+5', '1', '3', '5', '1', 'Ctrl+7', '3', '5', '5', '6', '7', 'Option+1', '6', '5', '3', '2', '1', '1', '1', '3', '2', '1', '1', '1', '2', '3', '2', '1', 'Ctrl+6', '2',
'3', '2', 'Ctrl+5', '1', '3', '5', '1', 'Ctrl+7', '3', '5', '5', '6', '7', 'Option+1', '6', '5', '3', '2', '1', '1', '1', '3', '2', '1', '1', '1', '2', '3', '2', '1',
'Ctrl+6', '2', '3', '2', '3', '5', '3', '2', '1', '5', 'Ctrl+7', 'Ctrl+6', 'Ctrl+7', 'Ctrl+6', 'Ctrl+7', 'Ctrl+6', 'Ctrl+5', '3', '5', '3', '2', '1', '5', 'Ctrl+7', 'Ctrl+6', 'Ctrl+7', '1', '1', '1', '2',
'3', '2', 'Ctrl+5', '1', '3', '5', '1', 'Ctrl+7', '3', '5', '5', '6', '7', 'Option+1', '6', '5', '3', '2', '1', '1', '1', '3', '2', '1', '1', '1', '2', '3', '2', 'Ctrl+6',
'Ctrl+7', '1', '2', '1', 'Ctrl+5', '1', '3', '5', '1', 'Ctrl+7', '3', '5', '5', '6', '7', 'Option+1', '6', '5', '3', '2', '1', '1', '1', '3', '2', '1', '1', '1', '2', '3',
'2', '1', 'Ctrl+6', '2', '3', '2', 'Ctrl+5', '1', '3', '5', '1', 'Ctrl+7', '3', '5', '5', '6', '7', 'Option+1', '6', '5', '3', '2', '1', '1', '1', '3', '2', '1', '1', '1',
'2', '3', '2', '1', 'Ctrl+6', '2', '3', '2', '3', '5', '3', '2', '1', '5', 'Ctrl+7', 'Ctrl+6', 'Ctrl+7', 'Ctrl+6', 'Ctrl+7', 'Ctrl+6', 'Ctrl+5', '3', '5', '3', '2', '1', '5', 'Ctrl+7', 'Ctrl+6', 'Ctrl+7',
'1', '1', '1', '2', '3', '2', 'Ctrl+5', '1', '3', '5', '1', 'Ctrl+7', '3', '5', '5', '6', '7', 'Option+1', '6', '5', '3', '2', '1', '1', '1', '3', '2', '1', '1', '1',
'2', '3', '2', 'Ctrl+6', 'Ctrl+7', '1', '2', '1'
Contributing
感谢音乐和编程的陪伴！也致敬各位奋斗于996的代码家，欢迎分享，也期待您贡献代码，提 PR ，在 issue 中讨论问题，或者说说您的建议，正如 Leehom Wang 歌曲中唱到：
