【Android进阶】20、音频播放：SoundPool 类、单元测试：Espresso框架

文章目录

20.1 创建 SoundPool
20.2 访问 assets
20.3 加载音频文件
20.4 播放音频
20.5 单元测试
20.6 创建测试类
20.7 配置测试类
20.8 编写测试函数
- 20.8.1 测试对象交互
20.9 数据绑定回调
20.10 释放音频
20.11 整合测试

20.1 创建 SoundPool

通常用 SoundPool 类的高级 API 开发，其封装度很高，可加载一批声音资源到内存中，并能控制同时播放的音频文件的个数，新建 SoundPool 的代码如下：

private const val TAG = "BeatBox"
private const val SOUNDS_FOLDER = "sample_sounds"
private const val MAX_SOUNDS = 5class BeatBox(private val assets: AssetManager) {val sounds: List<Sound>private val soundPool = SoundPool.Builder().setMaxStreams(MAX_SOUNDS).build()init {sounds = loadSounds()}private fun loadSounds(): List<Sound> {val soundNames: Array<String>try {soundNames = assets.list(SOUNDS_FOLDER)!!} catch (e: Exception) {Log.e(TAG, "Could not list assets", e)return emptyList()}val sounds = mutableListOf<Sound>()soundNames.forEach { filename ->val assetPath = "$SOUNDS_FOLDER/$filename"val sound = Sound(assetPath)sounds.add(sound)}return sounds}
}

20.2 访问 assets

需要通过 assetManager 访问各资源。

访问 InputStream 数据流，方式如下：

val assetPath = sound.assetPath
val assetManager = context.assets
val soundData = assetManager.open(assetPath)

访问 FileDescriptor，方式如下：

val assetPath = sound.assetPath
val assetManager = context.assets
val assetFileDescriptor = assetManager.openFd(assetPath)
val fileDescriptor = assetFileDescriptor.fileDescriptor

20.3 加载音频文件

必须先加载音频文件，再播放音频文件。

SoundPool 加载的音频文件都有自己的 Integer 型 ID。代码如下：为管理这些 ID，在 Sound 类中添加 soundId 属性。

class Sound(val assetPath: String, var soundId: Int? = null) {val name = assetPath.split("/").last().removeSuffix(WAV)
}

在 BeatBox 中添加 load(Sound) 函数载入音频，代码如下：

package com.bignerdranch.android.beatboximport android.content.res.AssetFileDescriptor
import android.content.res.AssetManager
import android.media.SoundPool
import android.util.Log
import java.io.IOExceptionprivate const val TAG = "BeatBox"
private const val SOUNDS_FOLDER = "sample_sounds"
private const val MAX_SOUNDS = 5class BeatBox(private val assets: AssetManager) {val sounds: List<Sound>private val soundPool = SoundPool.Builder().setMaxStreams(MAX_SOUNDS).build()init {sounds = loadSounds()}private fun loadSounds(): List<Sound> {val soundNames: Array<String>try {soundNames = assets.list(SOUNDS_FOLDER)!!} catch (e: Exception) {Log.e(TAG, "Could not list assets", e)return emptyList()}val sounds = mutableListOf<Sound>()soundNames.forEach { filename ->val assetPath = "$SOUNDS_FOLDER/$filename"val sound = Sound(assetPath)try {load(sound)sounds.add(sound)} catch (ioe: IOException) {Log.e(TAG, "could not load sound $filename", ioe)}}return sounds}private fun load(sound: Sound) {val afd: AssetFileDescriptor = assets.openFd(sound.assetPath)val soundId = soundPool.load(afd, 1)sound.soundId = soundId}
}

20.4 播放音频

在 BeatBox 中添加 play(Sound) 函数即可播放音频，其中 SoundPool.play() 函数的参数分别是音频ID、左音量、右音量、优先级、是否循环、播放速率。代码如下：

package com.bignerdranch.android.beatboximport android.content.res.AssetFileDescriptor
import android.content.res.AssetManager
import android.media.SoundPool
import android.util.Log
import java.io.IOExceptionprivate const val TAG = "BeatBox"
private const val SOUNDS_FOLDER = "sample_sounds"
private const val MAX_SOUNDS = 5class BeatBox(private val assets: AssetManager) {val sounds: List<Sound>private val soundPool = SoundPool.Builder().setMaxStreams(MAX_SOUNDS).build()init {sounds = loadSounds()}private fun loadSounds(): List<Sound> {val soundNames: Array<String>try {soundNames = assets.list(SOUNDS_FOLDER)!!} catch (e: Exception) {Log.e(TAG, "Could not list assets", e)return emptyList()}val sounds = mutableListOf<Sound>()soundNames.forEach { filename ->val assetPath = "$SOUNDS_FOLDER/$filename"val sound = Sound(assetPath)try {load(sound)sounds.add(sound)} catch (ioe: IOException) {Log.e(TAG, "could not load sound $filename", ioe)}}return sounds}private fun load(sound: Sound) {val afd: AssetFileDescriptor = assets.openFd(sound.assetPath)val soundId = soundPool.load(afd, 1)sound.soundId = soundId}fun play(sound: Sound) {sound.soundId?.let {soundPool.play(it, 1.0f, 1.0f,1,0,1.0f)}}
}

20.5 单元测试

要编写测试代码，首先需要添加两个测试工具：Mockito和Hamcrest。

Mockito是一个方便创建模拟对象的Java框架。有了模拟对象，就可以单独测试SoundViewModel，不用担心会因代码关联关系测到其他对象。

Hamcrest是个规则匹配器工具库。匹配器可以方便地在代码里模拟匹配条件。如果不能按预期匹配条件定义，测试就通不过。这可以验证代码是否按预期工作。

JUnit库里已经自带Hamcrest。而且，在创建项目时，Android Studio已经自动添加了JUnit依赖。所以，我们只需要手动添加Mockito依赖就可以了。在build.gradle文件，添加Mockito依赖，代码如下：

dependencies {testImplementation 'org.mockito:mockito-core:2.25.0'testImplementation 'org.mockito:mockito-inline:2.25.0'
}

20.6 创建测试类

打开 SoundViewModel.kt 文件，鼠标选中 SoundViewModel 类，用 Command+Shift+T 快捷键，为此类创建一个单测类，示例如下：

将测试放到 test 目录下，如下图：

20.7 配置测试类

创建 SoundViewModelTest.kt 文件，代码如下：

package com.bignerdranch.android.beatboximport org.junit.Beforeinternal class SoundViewModelTest {private lateinit var sound: Soundprivate lateinit var subject: SoundViewModel@Beforefun setUp() {sound = Sound("assetPath")subject = SoundViewModel()subject.sound = sound}
}

其中测试对象通常命名为 subject，这样可读性强，方便迁移代码。

20.8 编写测试函数

在测试类里写一个以 @Test 注解的测试函数即可，代码如下：

package com.bignerdranch.android.beatboximport org.hamcrest.CoreMatchers.`is`
import org.hamcrest.MatcherAssert.assertThat
import org.junit.Before
import org.junit.Testinternal class SoundViewModelTest {private lateinit var sound: Soundprivate lateinit var subject: SoundViewModel@Beforefun setUp() {sound = Sound("assetPath")subject = SoundViewModel()subject.sound = sound}@Testfun exposesSoundNameAsTitle() {assertThat(subject.title, `is`(sound.name))}
}

运行效果如下：

20.8.1 测试对象交互

在 SoundViewModel 类里写 onButtonClicked() 函数去调用 BeatBox.play(Sound) 函数，代码如下：

package com.bignerdranch.android.beatboximport org.hamcrest.CoreMatchers.`is`
import org.hamcrest.MatcherAssert.assertThat
import org.junit.Before
import org.junit.Testinternal class SoundViewModelTest {private lateinit var sound: Soundprivate lateinit var subject: SoundViewModel@Beforefun setUp() {sound = Sound("assetPath")subject = SoundViewModel()subject.sound = sound}@Testfun exposesSoundNameAsTitle() {assertThat(subject.title, `is`(sound.name))}@Testfun callsBeatBoxPlayOnButtonClicked() {subject.onButtonClicked()}
}

通过 mock(Class) 可模拟需测试的类，并通过调用verify(Object)函数，确认onButtonClicked()函数调用了BeatBox.play(Sound)函数，代码如下：

package com.bignerdranch.android.beatboximport org.hamcrest.CoreMatchers.`is`
import org.hamcrest.MatcherAssert.assertThat
import org.junit.Before
import org.junit.Test
import org.mockito.Mockito.mock
import org.mockito.Mockito.verifyinternal class SoundViewModelTest {private lateinit var beatBox: BeatBoxprivate lateinit var sound: Soundprivate lateinit var subject: SoundViewModel@Beforefun setUp() {beatBox = mock(BeatBox::class.java)sound = Sound("assetPath")subject = SoundViewModel()subject.sound = sound}@Testfun exposesSoundNameAsTitle() {assertThat(subject.title, `is`(sound.name))}@Testfun callsBeatBoxPlayOnButtonClicked() {subject.onButtonClicked()verify(beatBox).play(sound)}
}

现在直接运行单测会报错。我们按如下修改：

在 SoundViewModel.kt 中修改 onButtonClicked() 函数，代码如下：

package com.bignerdranch.android.beatboximport androidx.databinding.BaseObservableclass SoundViewModel(private val beatBox: BeatBox) : BaseObservable() {fun onButtonClicked() {sound?.let { beatBox.play(it) }}var sound: Sound? = nullset(sound) {field = soundnotifyChange()}val title: String?get() = sound?.name
}

在 MainActivity.kt 中传入 beatBox参数到 SoundViewModel 中，代码如下：

package com.bignerdranch.android.beatboximport android.os.Bundle
import android.view.ViewGroup
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity
import androidx.databinding.DataBindingUtil
import androidx.recyclerview.widget.GridLayoutManager
import androidx.recyclerview.widget.RecyclerView
import com.bignerdranch.android.beatbox.databinding.ActivityMainBinding
import com.bignerdranch.android.beatbox.databinding.ListItemSoundBindingclass MainActivity : AppCompatActivity() {private lateinit var beatBox: BeatBoxoverride fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {super.onCreate(savedInstanceState)beatBox = BeatBox(assets)val binding: ActivityMainBinding =DataBindingUtil.setContentView(this, R.layout.activity_main)binding.recyclerView.apply {layoutManager = GridLayoutManager(context, 3)adapter = SoundAdapter(beatBox.sounds)}}private inner class SoundHolder(private val binding: ListItemSoundBinding) :RecyclerView.ViewHolder(binding.root) {init {binding.viewModel = SoundViewModel(beatBox)}fun bind(sound: Sound) {binding.apply {viewModel?.sound = soundexecutePendingBindings()}}}private inner class SoundAdapter(private val sounds: List<Sound>) :RecyclerView.Adapter<SoundHolder>() {override fun onCreateViewHolder(parent: ViewGroup, viewType: Int): SoundHolder {val binding = DataBindingUtil.inflate<ListItemSoundBinding>(layoutInflater, R.layout.list_item_sound, parent, false)return SoundHolder(binding)}override fun onBindViewHolder(holder: SoundHolder, position: Int) {val sound = sounds[position]holder.bind(sound)}override fun getItemCount() = sounds.size}
}

再次运行单测，即可通过，效果如下：

20.9 数据绑定回调

按钮要响应事件还差最后一步：关联按钮对象和 onButtonClicked() 函数。

和前面使用数据绑定关联数据和UI一样，也可以使用lambda表达式，让数据绑定帮忙关联按钮和点击监听器。

在布局文件里，添加数据绑定lambda表达式，让按钮对象和 SoundViewModel.onButtonClicked() 函数关联起来，代码如下：

<layout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"><data><variablename="viewModel"type="com.bignerdranch.android.beatbox.SoundViewModel"/></data><Buttonandroid:layout_width="match_parent"android:layout_height="120dp"android:onClick="@{ () -> viewModel.onButtonClicked() }"android:text="@{viewModel.title}"tools:text="Sound name"/>
</layout>

当点击按钮时即会发出声音，效果如下：

日志如下：

I/OMXClient: IOmx service obtained
I/OMXClient: IOmx service obtained
W/System: A resource failed to call close.
I/chatty: uid=10143(com.bignerdranch.android.beatbox) FinalizerDaemon identical 20 lines
W/System: A resource failed to call close.
I/AudioTrack: createTrack_l(0): AUDIO_OUTPUT_FLAG_FAST successful; frameCount 0 -> 13239
I/AudioTrack: createTrack_l(0): AUDIO_OUTPUT_FLAG_FAST successful; frameCount 0 -> 11773
I/AudioTrack: createTrack_l(9): AUDIO_OUTPUT_FLAG_FAST successful; frameCount 0 -> 9792
I/AudioTrack: createTrack_l(10): AUDIO_OUTPUT_FLAG_FAST successful; frameCount 0 -> 11773

20.10 释放音频

音频播放完毕，应调用 SoundPool.release() 函数释放 SoundPool，代码如下：

class BeatBox(private val assets: AssetManager) {fun release() {soundPool.release()}
}

并在 MainActivity.kt 中调用，代码如下：

class MainActivity : AppCompatActivity() {fun release() {soundPool.release()}
}

再次运行应用，当旋转设备，或按 Back 键时，即会停止播放声音。

20.11 整合测试

在单元测试里，受测对象是单个类。
在整合测试里，受测对象是应用的一部分，包括协同工作的众多对象。

在Android平台上，整合测试通常还是指UI级别的测试（和UI部件交互，验证它们的行为表现是否符合预期）。例如，在MainActivity启动后，可以验证用户界面上的第一个按钮显示了音频库里的第一个文件名：65_cjipie。

整合测试通常以 instrumentation 测试来实施。

Espresso是Google开发的一个UI测试框架，可用来测试Android应用。Android Studio 默认已在 build.gradle 中导入了 androidTestImplementation 'androidx.test.espresso:espresso-core:3.4.0'的依赖。

代码如下：

package com.bignerdranch.android.beatboximport androidx.test.espresso.Espresso.onView
import androidx.test.espresso.assertion.ViewAssertions.matches
import androidx.test.espresso.matcher.ViewMatchers.isDisplayed
import androidx.test.espresso.matcher.ViewMatchers.withText
import androidx.test.ext.junit.runners.AndroidJUnit4
import org.junit.Rule
import org.junit.Test
import org.junit.runner.RunWith @RunWith(AndroidJUnit4::class)
class MainActivityTest {@get:Ruleval activityRule = ActivityTestRule(MainActivity::class.java)@Testfun showsFirstFileName() {onView(withText("65_cjipie")).check(matches(isDisplayed()))}
}

首先看其中的注解。@RunWith(AndroidJUnit4.class)表明，这是一个Android工具测试，需要activity和其他Android运行时环境支持。之后，activityRule上的@get:Rule注解告诉JUnit，运行测试前，要启动一个MainActivity实例。

准备工作做完，接下来就可以在测试函数里对MainActivity做断定测试了。在showsFirstFileName()函数里，onView(withText(“65_cjipie”))这行代码会找到显示“65_cjipie”的视图，对其执行测试。

check(matches(isDisplayed()))用来判定视图在屏幕上看得见。如果没有，则测试失败。相较于JUnit的assertThat(…)断言函数，check(…)函数是Espresso版的断言函数。

与视图交互时，Espresso会等待应用闲置再执行下一个测试。Espresso有一套探测UI是否已更新完毕的方法。如果需要，可使用一个IdlingResource子类告诉Espresso：多等一会儿，应用还在忙。