【AVFoundation】AVAudioPlayer播放音频、中断处理、线路改变处理

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AVFoundation 是Apple iOS和OS X系统中用于处理基于时间的媒体数据的高级框架，通过开发所需的工具提供了强大的功能集，让开发者能够基于苹果平台创建当下最先进的媒体应用程序，其针对64位处理器设计，充分利用了多核硬件优势，会自动提供硬件加速操作，确保大部分设备能以最佳性能运行，是iOS开发接触音视频开发必学的框架之一。

参与掘金日新计划，持续记录AVFoundation学习，Demo学习地址，这篇文章主要讲述利用AVAudioPlayer实现音频播放，以及播放时的中断、线路改变处理，其他类的相关用法可查看我的其他文章。

AVAudioSession 音频会话

• 在学习音频之前，先理解音频会话是很有必要的，例如，当我们播放音乐时，接到电话音乐会暂停，拔掉耳机音乐暂停，插入耳机音乐继续播放，这是一个复杂的步骤，在iOS开发中，音频会话帮我们把这一切都处理了，我们只需要配置合适的音频会话即可

• AVFoundation定义了7种分类来描述应用所使用的音频行为

分类	作用	是否允许混音	音频输入	音频输出
Ambient	游戏、效率应用	√	-	√
Solo Ambient(默认)	游戏、效率应用	-	-	√
Playback	游戏、效率应用	可选	-	√
Record	录音机、音频捕捉	-	√	-
Play And Record	VoIP、语音聊天	可选	√	√
Audio Processing	离线会话和处理	-	-	-
Multi-Route	使用外部硬件的高级A/V应用程序	-	√	√

多数情况使用以上几种分类就可以满足大部分应用所需，若需要更复杂功能，其中一些可以通过使用options和mods的方法进一步自定义开发，例如如果选择了Play And Record则需将options设置为defaultToSpeaker，否则播放音乐是从听筒不是扬声器。

• 音频会话在App生命周期中可以根据需要配置多次，但一般在应用启动时配置

private func confitAudioSession() {
        let audioSession = AVAudioSession.sharedInstance()
        do {
        // 配置会话分类
            _ = try audioSession.setCategory(.playAndRecord)
        } catch {
            CQLog(error)
        }
        do {
        // 激活音频会话
            _ = try audioSession.setActive(true, options: .notifyOthersOnDeactivation)
        } catch {
            CQLog(error)
        }
    }

AVAudioPlayer

• 诞生于iOS2.2，至今已经14年，但仍然是最常用的几个类之一，音频播放时很多App的常见需求，AVAudioPlayer让这一功能的实现变的非常简单
• AVAudioPlayer构建于CoreAudio中的C-based Audio Queue Services的最顶层，所以它可以提供所有你在Audio Queue Services中所能找到的核心功能，比如播放、循环甚至音频计量，使用的是非常友好简单的OC/Swift接口，除非你需要从网络流中播放音频、需要访问原始音频样本或者需要非常低的延迟，否则AVAudioPlayer都能胜任。

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• 创建AVAudioPlayer，可以用URL创建，也可以用NSData创建

private var audioPlayer: AVAudioPlayer!

let fileUrl: URL = Bundle.main.url(forResource: "kenengfou", withExtension: "mp3")!
let musicData: Data = try! Data(contentsOf: fileUrl)
audioPlayer = try! AVAudioPlayer(data: musicData)
audioPlayer = try! AVAudioPlayer(contentsOf: fileUrl)

• 开始加载，不调用也会隐性调用，但会增加play和听到之间的延时

audioPlayer.prepareToPlay()

• 播放

audioPlayer.play()

• 暂停，play会继续播放

audioPlayer.pause()

• 停止，play同样会继续播放，和pause的区别是，stop会撤销调用prepareToPlay时所作的设置，pause则不会

audioPlayer.stop()

• 修改音量，独立于系统音量，可以实现很多有趣的效果，例如渐隐，0.0-1.0

audioPlayer.volume = 1

• pan值，允许使用立体声，pan的范围-1.0(左)-1.0(右)，默认0.0居中

audioPlayer.pan = 0

• 速率，在不改变音调的情况下调整播放速率，0.5(半速)-2.0(2倍速),1.0正常速度，部分资源可能无效

audioPlayer.rate = 1.0

• 循环次数，-1无限循环

audioPlayer.numberOfLoops = -1

音频中断处理

• 注册中断通知

NotificationCenter.default.addObserver(self, selector: #selector(self.handleInterruptionNotification(_:)), name: AVAudioSession.interruptionNotification, object: AVAudioSession.sharedInstance())

• 判断中断类型业务处理 从userInfo字典里，检索AVAudioSessionInterruptionTypeKey判断中断类型，在中断结束后，检索AVAudioSessionInterruptionOptionKey判断是否已经重新激活以及是否可以再次播放

/// 处理中断
    @objc private func handleInterruptionNotification(_ notification: Notification) {
        // 接收一个字典 AVAudioSessionInterruptionTypeKey确定中断类型
        let info: Dictionary = notification.userInfo!
//        CQLog(info)
        let interruptionType: AVAudioSession.InterruptionType = AVAudioSession.InterruptionType(rawValue: info[AVAudioSessionInterruptionTypeKey]! as! UInt)!
        switch interruptionType {
        case .began:
            CQLog("中断开始")
        case .ended:
            CQLog("中断结束")
            let options: AVAudioSession.InterruptionOptions = AVAudioSession.InterruptionOptions(rawValue: info[AVAudioSessionInterruptionOptionKey]! as! UInt)
            // 是否已经重新激活，是否可以再次播放
            if options == .shouldResume {
                CQLog("中断结束，已经重新激活，可以再次播放")
            } else {
                CQLog("中断结束，尚未激活，无法播放")
            }
        @unknown default:
            fatalError("未知的音频中断类型")
        }
    }

线路改变处理

• 注册线路改变通知

NotificationCenter.default.addObserver(self, selector: #selector(self.handleRouteChangeNotification(_:)), name: AVAudioSession.routeChangeNotification, object: AVAudioSession.sharedInstance())

• 判断线路改变类型业务处理 可以通过AVAudioSessionRouteChangeReasonKey查找userInfo判断线路变化原因，可以通过AVAudioSessionRouteChangePreviousRouteKey检索判断前一个端口类型

/// 处理线路变化
    @objc private func handleRouteChangeNotification(_ notification: Notification) {
        // 判断线路变化原因
        let info: Dictionary = notification.userInfo!
//        CQLog(info)
        let routeChangeReason: AVAudioSession.RouteChangeReason = AVAudioSession.RouteChangeReason(rawValue: info[AVAudioSessionRouteChangeReasonKey]! as! UInt)!
        switch routeChangeReason {
        case .unknown:
            CQLog("线路变化原因-未知")
        case .newDeviceAvailable:
            CQLog("线路变化原因-接入的新设备可用(例如，插入了耳机)")
        case .oldDeviceUnavailable:
            CQLog("线路变化原因-旧设备无法使用(例如，耳机被拔下)")
        case .categoryChange:
            CQLog("线路变化原因-音频类别发生了变化(例如重新设定了AVAudioSession.sharedInstance().setCategory)")
        case .override:
            CQLog("线路变化原因-这条线路已被重写(例如音频会话分类是AVAudioSessionCategoryPlayAndRecord时，改变了options)")
        case .wakeFromSleep:
            CQLog("线路变化原因-装置唤醒")
        case .noSuitableRouteForCategory:
            CQLog("线路变化原因-当没有当前类别路由时，例如音频会话分类是AVAudioSessionCategoryRecord时，却没有输入设备可用")
        case .routeConfigurationChange:
            CQLog("线路变化原因-输入/输出端口的集合没有改变，但某些方面他们的配置已经改变(例如，端口选择的数据源发生了变化)")
        @unknown default:
            fatalError("未知的音频线路变化类型")
        }
        
        // 获取前一个线路的描述
        let previousRoute: AVAudioSessionRouteDescription = info[AVAudioSessionRouteChangePreviousRouteKey] as! AVAudioSessionRouteDescription
        // 输出端口描述
        let previousRouteOutputs: [AVAudioSessionPortDescription] = previousRoute.outputs
        let previousOutput = previousRoute.outputs[0]
        // 获取输出端口类型
        let portType: AVAudioSession.Port = previousOutput.portType
        // 判断端口类型
        if portType == AVAudioSession.Port.lineIn {
            CQLog("端口类型-停靠连接器上的线电平输入")
        } else if portType == AVAudioSession.Port.builtInMic {
            CQLog("端口类型-iOS设备内置麦克风")
        } else if portType == AVAudioSession.Port.headsetMic {
            CQLog("端口类型-有线耳机上的麦克风")
        } else if portType == AVAudioSession.Port.lineOut {
            CQLog("端口类型-停靠连接器上的线电平输出")
        } else if portType == AVAudioSession.Port.headphones {
            CQLog("端口类型-耳机")
        } else if portType == AVAudioSession.Port.bluetoothA2DP {
            CQLog("端口类型-蓝牙A2DP输出")
        } else if portType == AVAudioSession.Port.builtInReceiver {
            CQLog("端口类型-打电话时贴在耳朵上的扬声器")
        } else if portType == AVAudioSession.Port.builtInSpeaker {
            CQLog("端口类型-iOS设备内置扬声器")
        } else if portType == AVAudioSession.Port.HDMI {
            CQLog("端口类型-高清多媒体接口输出")
        } else if portType == AVAudioSession.Port.airPlay {
            CQLog("端口类型-airPlay设备输出")
        } else if portType == AVAudioSession.Port.bluetoothLE {
            CQLog("端口类型-低功耗蓝牙设备输出")
        } else if portType == AVAudioSession.Port.bluetoothHFP {
            CQLog("端口类型-蓝牙免提配置文件设备上的输入或输出")
        } else if portType == AVAudioSession.Port.usbAudio {
            CQLog("端口类型-usb设备上的输入或输出")
        } else if portType == AVAudioSession.Port.carAudio {
            CQLog("端口类型-通过汽车音频输入或输出")
        } else if #available(iOS 14.0, *) {
            if portType == AVAudioSession.Port.virtual {
                CQLog("端口类型-与实际音频硬件不对应的输入或输出")
            } else if portType == AVAudioSession.Port.PCI {
                CQLog("端口类型-通过PCI(外围组件互连)总线连接的输入或输出")
            } else if portType == AVAudioSession.Port.fireWire {
                CQLog("端口类型-通过火线连接输入或输出")
            } else if portType == AVAudioSession.Port.displayPort {
                CQLog("端口类型-displayPort输入输出")
            } else if portType == AVAudioSession.Port.AVB {
                CQLog("端口类型-通过AVB(音视频桥接)连接输入或输出")
            } else if portType == AVAudioSession.Port.thunderbolt {
                CQLog("端口类型-通过雷电接口连接输入或输出")
            }
        } else {
            CQLog("端口类型-未知类型")
        }
    }