Java swing实现支持录音等功能的钢琴程序

如何实现Java Swing支持录音等功能的钢琴程序？

导入所需库文件

实现这个功能的Java库有很多，我们可以使用Java Sound API、Java Media Framework、JLGui和JLayer。为了方便起见，我们在这里使用Java Sound API来实现这个功能。我们需要导入下面的库文件：

<dependency>
    <groupId>javax.sound</groupId>
    <artifactId>javax.sound.sampled</artifactId>
    <version>1.0.3</version>
</dependency>

创建GUI

创建Java Swing GUI界面，以及添加相应的组件，例如钢琴键和录音按钮等。

示例代码：

// 导入Swing库
import javax.swing.*;

public class PianoProgram extends JFrame {

    // 定义录音按钮
    private JButton recordButton;

    public PianoProgram() {
        // 设置标题
        super("Java Swing Piano Program");

        // 创建录音按钮，并添加点击事件监听器
        recordButton = new JButton("Record");
        recordButton.addActionListener(new RecordButtonListener());

        // 把钢琴键和录音按钮添加到界面上
        getContentPane().add(PianoKeysPanel.createPanel());
        getContentPane().add(recordButton);

        // 设置布局管理器
        getContentPane().setLayout(new BoxLayout(getContentPane(), BoxLayout.Y_AXIS));

        // 设置窗口大小
        setSize(500, 300);

        // 设置关闭窗口时的行为
        setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);

        // 设置窗口可见
        setVisible(true);
    }

    // 录音按钮的事件监听器
    private class RecordButtonListener implements ActionListener {
        @Override
        public void actionPerformed(ActionEvent e) {
            // TODO: 开始录音
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        new PianoProgram();
    }

}

配置录音

现在，我们需要在“Record”按钮的事件监听器中添加录音的代码。首先，我们需要找到“TargetDataLine”和“AudioFormat”：

// 查找支持录音的MixerDevice，初始化AudioFormat
Mixer.Info[] mixerInfo = AudioSystem.getMixerInfo();
for (Mixer.Info info : mixerInfo) {
    Mixer mixer = AudioSystem.getMixer(info);
    Line.Info[] lineInfos = mixer.getTargetLineInfo();
    for (Line.Info lineInfo : lineInfos) {
        Line line = null;
        boolean opened = true;
        try {
            line = mixer.getLine(lineInfo);
            opened = line.isOpen() || line instanceof Clip;
            if (!opened) {
                line.open();
            }
            AudioFormat[] formats = line.getFormats();
            for (AudioFormat format : formats) {
                if (format.getSampleSizeInBits() == 16
                    && format.getChannels() == 1
                    && format.getEncoding() == AudioFormat.Encoding.PCM_SIGNED) {
                        // 找到支持的目标格式
                        AudioFormat dataFormat = format;
                        TargetDataLine targetDataLine;
                        targetDataLine = (TargetDataLine) mixer.getLine(
                            new DataLine.Info(TargetDataLine.class, dataFormat));
                    }
            }
        } catch (LineUnavailableException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalArgumentException e) {
            // Ignore
        } finally {
            if (line != null && !opened) {
                line.close();
            }
        }
    }
}

开始录音

现在，我们已经找到了“TargetDataLine”和“AudioFormat”，接下来我们可以编写代码开始录音。我们可以使用线程来执行录音。

// 开始录音
RecordThread recordThread = new RecordThread(targetDataLine, dataFormat);
recordThread.start();

示例代码：

private void startRecording() {
    try {
        // 查找支持录音的MixerDevice，初始化AudioFormat
        Mixer.Info[] mixerInfo = AudioSystem.getMixerInfo();
        for (Mixer.Info info : mixerInfo) {
            Mixer mixer = AudioSystem.getMixer(info);
            Line.Info[] lineInfos = mixer.getTargetLineInfo();
            for (Line.Info lineInfo : lineInfos) {
                Line line = null;
                boolean opened = true;
                try {
                    line = mixer.getLine(lineInfo);
                    opened = line.isOpen() || line instanceof Clip;
                    if (!opened) {
                        line.open();
                    }
                    AudioFormat[] formats = line.getFormats();
                    for (AudioFormat format : formats) {
                        if (format.getSampleSizeInBits() == 16 && format.getChannels() == 1
                                && format.getEncoding() == AudioFormat.Encoding.PCM_SIGNED) {
                            // 找到支持的目标格式
                            AudioFormat dataFormat = format;
                            TargetDataLine targetDataLine;
                            targetDataLine = (TargetDataLine) mixer.getLine(
                                    new DataLine.Info(TargetDataLine.class, dataFormat));
                            RecordThread recordThread = new RecordThread(targetDataLine, dataFormat);
                            recordThread.start();
                        }
                    }
                } catch (LineUnavailableException e) {
                    e.printStackTrace();
                } catch (IllegalArgumentException e) {
                    // Ignore
                } finally {
                    if (line != null && !opened) {
                        line.close();
                    }
                }
            }
        }
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

实现录音线程

现在，我们需要实现一个线程来执行录音。这个线程将录制用户的声音，然后将它保存到一个 WAV 文件中。

实现录音的线程示例代码：

public class RecordThread extends Thread {
    private TargetDataLine targetDataLine;
    private AudioFormat dataFormat;

    public RecordThread(TargetDataLine targetDataLine, AudioFormat dataFormat) {
        this.targetDataLine = targetDataLine;
        this.dataFormat = dataFormat;
    }

    public void run() {
        AudioInputStream audioStream = new AudioInputStream(targetDataLine);
        File audioFile = new File("record.wav");
        try {
            AudioSystem.write(audioStream, AudioFileFormat.Type.WAVE, audioFile);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

结束录音

确认录音已经完成后，我们需要停止录音线程并保存录音。

示例代码：

private void stopRecording() {
    targetDataLine.stop();
    targetDataLine.close();
}

示例代码：

// 停止录音
StopRecording stopRecording = new StopRecording(targetDataLine);
stopRecording.start();

public class StopRecording extends Thread {
    private TargetDataLine targetDataLine;

    public StopRecording(TargetDataLine targetDataLine) {
        this.targetDataLine = targetDataLine;
    }

    public void run() {
        // 打断线程
        targetDataLine.stop();
        targetDataLine.close();

        // TODO: 保存录音
    }
}

保存录音

我们已经准备好了录音，现在我们需要将它保存到文件中。

示例代码：

private void saveRecording() {
    FileDialog fileDialog = new FileDialog(this, "Save Recording", FileDialog.SAVE);
    fileDialog.setFile("record.wav");
    fileDialog.setVisible(true);
    String filename = fileDialog.getFile();
    if (filename != null) {
        try {
            File selectedFile = new File(fileDialog.getDirectory() + "/" + fileDialog.getFile());
            FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream("record.wav");
            FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(selectedFile);
            byte[] buffer = new byte[4096];
            int bytesRead;
            while ((bytesRead = fileInputStream.read(buffer)) != -1) {
                fileOutputStream.write(buffer, 0, bytesRead);
            }
            fileInputStream.close();
            fileOutputStream.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

至此，我们已经实现了Java Swing支持录音等功能的钢琴程序。

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