Java音频循环播放教程：Soundbank使用详解

想知道如何在Java中实现音频循环播放吗？本文将带你告别不稳定的`sun.audio`，拥抱官方推荐的`javax.sound.sampled`包，详细讲解如何使用`Clip`接口实现音频的无限循环播放。我们不仅提供简单易懂的代码示例，教你轻松实现音频的重复播放，还深入探讨如何在独立线程中管理音频播放，确保你的背景音乐在主线程结束后依然能够持续播放。此外，文章还包含异常处理、资源管理以及音频格式选择等实用技巧，助你构建稳定高效的Java音频应用。无论是游戏开发还是其他需要背景音乐的应用，这篇教程都将是你不可错过的参考指南！

本文详细介绍了在Java中实现音频循环播放的正确方法，摒弃了不推荐使用的`sun.audio`内部API，转而采用标准且功能强大的`javax.sound.sampled`包。教程涵盖了基本的无限循环播放实现，以及如何在独立线程中管理音频播放，确保即使主线程结束，背景音乐也能持续播放，并提供了完整的代码示例和注意事项。

1. Java音频播放API选择：告别sun.audio

在Java中进行音频处理时，开发者有时会遇到sun.audio包中的类。然而，sun.*包下的类是Oracle JDK的内部实现，不属于标准Java API，它们可能在不同JDK版本之间发生变化，甚至被移除，因此强烈不建议在生产代码中使用。

对于健壮和跨平台的Java音频播放需求，官方推荐使用javax.sound.sampled包。这个包提供了丰富的功能，包括音频输入、输出、混音以及各种音频格式的支持。

2. 使用javax.sound.sampled实现音频循环播放

javax.sound.sampled包中的Clip接口是实现音频循环播放的关键。Clip代表一个可以加载整个音频数据到内存中并进行播放的特殊数据行。

2.1 核心概念

• AudioSystem: 负责获取音频输入流、音频行（如Clip）等。
• AudioInputStream: 用于从文件或URL读取音频数据。
• Clip: 一个特殊的数据行，可以加载音频数据并提供播放、停止、循环等控制。

2.2 实现步骤

1. 通过AudioSystem.getClip()获取一个Clip实例。
2. 使用AudioSystem.getAudioInputStream()从音频文件创建AudioInputStream。
3. 将AudioInputStream打开到Clip中，即clip.open(audioInputStream)。
4. 调用clip.loop(Clip.LOOP_CONTINUOUSLY)设置无限循环播放。
5. 调用clip.start()开始播放。

2.3 示例代码

以下代码展示了如何使用javax.sound.sampled实现音频的无限循环播放：

import javax.sound.sampled.AudioSystem;
import javax.sound.sampled.Clip;
import javax.sound.sampled.LineUnavailableException;
import javax.sound.sampled.UnsupportedAudioFileException;
import javax.swing.*;
import java.io.File;
import java.io.IOException;

public class AudioLoopPlayer {

    /**
     * 主方法，演示音频播放
     * @param args 命令行参数
     */
    public static void main(String[] args) {
        // 请替换为你的WAV文件路径
        String audioFilePath = "C:\\Users\\Ученик\\IdeaProjects\\Game\\src\\com\\company\\audio\\skeleton.wav";

        try {
            Clip clip = getClip(audioFilePath);
            playForever(clip);

            // 主线程可以继续执行其他任务
            System.out.println("音频开始循环播放...");
            // 假设这里有一些游戏逻辑或UI操作
            // 为了演示，我们让主线程等待一段时间
            Thread.sleep(10000); // 播放10秒后停止

            // 如果需要停止，可以调用 clip.stop()
            // clip.stop();
            // System.out.println("音频播放停止。");
            // clip.close(); // 释放资源

        } catch (RuntimeException e) {
            // getClip方法中已处理错误，这里捕获并打印堆栈
            e.printStackTrace();
        } catch (InterruptedException e) {
            System.err.println("主线程被中断：" + e.getMessage());
            Thread.currentThread().interrupt(); // 重新设置中断状态
        }
    }

    /**
     * 获取一个准备好播放的Clip实例。
     * @param filepath 音频文件的路径。
     * @return 准备好的Clip实例。
     * @throws RuntimeException 如果音频文件无法找到、不支持或无法打开。
     */
    public static Clip getClip(String filepath) {
        String reset = "\u001B[0m"; // ANSI颜色码：重置
        String red = "\u001B[31m";   // ANSI颜色码：红色
        try {
            File audioFile = new File(filepath);
            if (!audioFile.exists()) {
                throw new IOException("音频文件不存在: " + filepath);
            }
            Clip clip = AudioSystem.getClip();
            clip.open(AudioSystem.getAudioInputStream(audioFile));
            return clip;
        } catch (UnsupportedAudioFileException e) {
            JOptionPane.showMessageDialog(null, "错误: 不支持的音频文件格式。");
            System.err.println(red + "错误: 不支持的音频文件格式。" + reset);
            throw new RuntimeException("不支持的音频文件格式", e);
        } catch (IOException e) {
            JOptionPane.showMessageDialog(null, "错误: 无法找到或读取音频文件。");
            System.err.println(red + "错误: 无法找到或读取音频文件。" + reset);
            throw new RuntimeException("音频文件处理错误", e);
        } catch (LineUnavailableException e) {
            JOptionPane.showMessageDialog(null, "错误: 音频线路不可用。");
            System.err.println(red + "错误: 音频线路不可用。" + reset);
            throw new RuntimeException("音频线路不可用", e);
        }
    }

    /**
     * 使指定的Clip无限循环播放。
     * @param clip 要播放的Clip实例。
     */
    public static void playForever(Clip clip) {
        clip.loop(Clip.LOOP_CONTINUOUSLY); // 设置无限循环
        clip.start(); // 开始播放
    }
}

3. 在独立线程中管理音频播放

上述方法在主线程中启动了音频播放。如果主线程在音频播放完成前退出，JVM可能会终止，从而停止音频。为了确保音频在后台持续播放，即使主线程完成其任务，我们也需要将音频播放逻辑放在一个独立的守护线程中。

3.1 为什么需要独立线程？

• 生命周期管理: 允许主线程执行其他任务，而音频在后台独立运行。
• 防止阻塞: 如果音频播放本身是一个长时间操作（尽管Clip是非阻塞的），将其放在单独线程中可以避免UI冻结或其他性能问题。
• 控制: 更精细地控制音频的启动、停止和暂停，而不影响主程序的流程。

3.2 实现步骤

1. 创建一个新的Thread对象。
2. 在线程的run()方法中执行音频的循环播放逻辑。
3. 使用Thread.currentThread().wait()使音频线程等待，直到被通知停止。
4. 在需要停止音频时，通过notify()唤醒音频线程。

3.3 示例代码

import javax.sound.sampled.AudioSystem;
import javax.sound.sampled.Clip;
import javax.sound.sampled.LineUnavailableException;
import javax.sound.sampled.UnsupportedAudioFileException;
import javax.swing.*;
import java.io.File;
import java.io.IOException;

public class ThreadedAudioLoopPlayer {

    public static void main(String[] args) {
        // 请替换为你的WAV文件路径
        String audioFilePath = "C:\\Users\\Ученик\\IdeaProjects\\Game\\src\\com\\company\\audio\\skeleton.wav";

        Clip clip = null;
        Thread audioThread = null;
        try {
            clip = getClip(audioFilePath);
            audioThread = playForeverInThread(clip);

            System.out.println("音频在独立线程中开始循环播放...");
            // 模拟主线程执行其他任务
            Thread.sleep(15000); // 15秒后主线程准备停止音频

            System.out.println("主线程完成任务，准备停止音频。");
            stopAudioThread(audioThread); // 停止音频线程
            System.out.println("音频播放已停止。");

        } catch (RuntimeException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InterruptedException e) {
            System.err.println("主线程被中断：" + e.getMessage());
            Thread.currentThread().interrupt();
        } finally {
            if (clip != null && clip.isOpen()) {
                clip.close(); // 确保释放Clip资源
            }
        }
    }

    /**
     * 获取一个准备好播放的Clip实例。
     * (与上一个示例相同，省略重复代码)
     */
    public static Clip getClip(String filepath) {
        String reset = "\u001B[0m";
        String red = "\u001B[31m";
        try {
            File audioFile = new File(filepath);
            if (!audioFile.exists()) {
                throw new IOException("音频文件不存在: " + filepath);
            }
            Clip clip = AudioSystem.getClip();
            clip.open(AudioSystem.getAudioInputStream(audioFile));
            return clip;
        } catch (UnsupportedAudioFileException e) {
            JOptionPane.showMessageDialog(null, "错误: 不支持的音频文件格式。");
            System.err.println(red + "错误: 不支持的音频文件格式。" + reset);
            throw new RuntimeException("不支持的音频文件格式", e);
        } catch (IOException e) {
            JOptionPane.showMessageDialog(null, "错误: 无法找到或读取音频文件。");
            System.err.println(red + "错误: 无法找到或读取音频文件。" + reset);
            throw new RuntimeException("音频文件处理错误", e);
        } catch (LineUnavailableException e) {
            JOptionPane.showMessageDialog(null, "错误: 音频线路不可用。");
            System.err.println(red + "错误: 音频线路不可用。" + reset);
            throw new RuntimeException("音频线路不可用", e);
        }
    }

    /**
     * 在一个新线程中使指定的Clip无限循环播放。
     * @param clip 要播放的Clip实例。
     * @return 启动的音频播放线程。
     */
    public static Thread playForeverInThread(Clip clip) {
        Thread thread = new Thread(() -> {
            try {
                clip.loop(Clip.LOOP_CONTINUOUSLY); // 设置无限循环
                clip.start(); // 开始播放

                // 使用wait/notify机制来控制线程生命周期
                synchronized (Thread.currentThread()) {
                    try {
                        Thread.currentThread().wait(); // 线程在此等待，直到被notify()唤醒
                    } catch (InterruptedException e) {
                        // 线程被中断，通常意味着需要停止播放
                        System.out.println("音频播放线程被中断。");
                    }
                }
            } finally {
                // 确保在线程结束时停止播放并关闭Clip
                if (clip.isRunning()) {
                    clip.stop();
                }
                if (clip.isOpen()) {
                    clip.close();
                }
            }
        });
        thread.setDaemon(true); // 设置为守护线程，这样当所有非守护线程退出时，JVM会自动终止
        thread.start();
        return thread;
    }

    /**
     * 停止音频播放线程。
     * @param thread 要停止的音频线程。
     */
    public static void stopAudioThread(Thread thread) {
        if (thread != null && thread.isAlive()) {
            synchronized (thread) {
                thread.notify(); // 唤醒等待中的线程
            }
            // 可以选择等待线程结束，但对于守护线程通常不是必须的
            // try {
            //     thread.join(1000); // 最多等待1秒
            // } catch (InterruptedException e) {
            //     Thread.currentThread().interrupt();
            // }
        }
    }
}

4. 注意事项与最佳实践

• 资源管理: 无论是哪种播放方式，当不再需要Clip时，务必调用clip.stop()停止播放并调用clip.close()释放系统资源。特别是在循环播放的场景中，如果程序长时间运行，不关闭Clip可能导致资源泄漏。
• 错误处理: 在加载和播放音频时，可能会遇到各种异常，如UnsupportedAudioFileException（文件格式不受支持）、IOException（文件不存在或无法读取）、LineUnavailableException（音频线路被占用或不可用）。务必添加适当的try-catch块来处理这些异常，提供友好的错误提示。
• 音频格式: javax.sound.sampled通常支持WAV、AU、AIFF等格式。对于MP3等压缩格式，可能需要额外的SPI（Service Provider Interface）插件或使用其他库（如JLayer）。
• 守护线程: 在独立线程中播放音频时，将线程设置为守护线程（thread.setDaemon(true)）是一个好习惯。这意味着当所有非守护线程（通常是主线程）都退出时，JVM会自动终止守护线程，无需显式停止，这在某些情况下可以简化程序退出逻辑。
• 音量控制: Clip接口还提供了FloatControl来控制音量、平移等参数，可以通过clip.getControl(FloatControl.Type.MASTER_GAIN)获取并设置。

5. 总结

通过javax.sound.sampled包，我们可以可靠且灵活地在Java中实现音频的循环播放。无论是简单的单线程播放还是复杂的后台线程管理，Clip接口都提供了强大的支持。遵循本教程的指导和最佳实践，可以帮助您构建出稳定高效的Java音频应用程序。

到这里，我们也就讲完了《Java音频循环播放教程：Soundbank使用详解》的内容了。个人认为，基础知识的学习和巩固，是为了更好的将其运用到项目中，欢迎关注golang学习网公众号，带你了解更多关于的知识点！