前言
代码演示环境：
- 软件环境：Windows 10
- 开发工具：Visual Studio Code
- JDK版本：OpenJDK 15
声效和音乐
声效基础知识
当咱们玩游戏时,咱们可能会听到声效，然而不会真正留神它们。因为心愿听到他们，所以声效在游戏中是十分重要的。另外，在游戏中的音乐会动静被批改来配合游戏的剧情的倒退。那么什么是声效（声音）呢？声效是通过媒体振动产生的成果。该媒体是空气和计算机中的扬声器产生的振动—从而收回了声音—传送到咱们耳朵里；而后咱们的耳膜会捕捉这些信号，接着传送给咱们的大脑，从而人类听到了声音。
共振(vibration)是通过空气的压缩振动(fluctuations)产生的，疾速的振动产生高频声效，让咱们听到低音。每个振动的压缩数量是应用振幅(amplitude)来示意的。高振幅会让咱们听到声音大；简而言之，声波(sound waves)就是在长久工夫不停批改振幅而已。如下图所示：
数码声效、CD和计算机的音效格局都是一系列的声波，每秒中的音波振幅叫做音频采样。当然高采样的音波能够更加准确的体现声音，这些采样是应用16位来示意65535种可能的振幅。许多声音容许多个声道，比方CD有两个声道—一个给左扬声器，一个给右扬声器。
Java声效API
Java能够播放8位和16位的采样，它的范畴从8000hz到48000hz，当然它也能够播放单声道和立体声声效。那么应用什么声音，这须要依据游戏的剧情，比方16位单声道，44100Hz声音。Java反对三种声频格式文件：AIFF, AU和WAV文件。咱们装载音频文件时应用AudioSystem类，该类有几个静态方法，个别咱们应用getAudioInputStream()办法来关上一个音频文件，能够从本地零碎，或者从互联网关上，而后返回AudioInputStream对象。而后应用该对象读取音频采样，或者查问音频款式。
File file = new File(“sound.wav”);AudioInputStream stream = AudioSystem.getAudioInputStream(file);AudioFormat format = stream.getFormat();其中AudioFormat类提供了获取声效采样的性能，比方采样率和声道数量。另外它还提供了frame尺寸--一些字节数量。比方16位立体声，它的frame大小是4，或者2个字节示意采样值，这样咱们能够很不便的计算出立体声能够占多少内存。比方16位三分之二长度的平面音频格式采样所占内存值：44100x 3x 4字节 = 517KB，如果是单声道，那么采样容量是立体声的一半。
当咱们常识声频采样的大小与格局之后，接下来就是从这些声频文件中读取内容了。接口Line是用来发送和接管零碎的音频的API。咱们能够应用Line发送声音采样到OS的声音零碎去播放，或者接管OS的声音零碎的声音，比方microphone声音等。Line有几个子接口，最次要的子接口是SourceDataLine，该接口能够让咱们向OS中的声音零碎写入声音数据。Line的实例是通过AudioSystem的getLine()办法获取，咱们能够传送参数Line.Info对象来指定返回的Line类型。因为Line.Info有一个DataLine.Info子类，它晓得Line类型除了SourceDataLine接口之外，还有另外一个Line叫做Clip()接口。该接口能够为咱们做许多事件，比方把采样从AudioInputStream流装载到内存中去，并且主动向音频系统输送这些数据去播放。上面是应用Clipe来实现声音的播放代码：
//指定哪种line须要被创立DataLine.Info info = new DataLine.Info(Clip.class,format);//创立该lineClip clip = (Clip)AudioSystem.getLine(info);//从流对象装载采样clip.open(stream);//开始播放音频内容clip.start();Clip接口十分好用，它十分相似于JDK 1.0版本中AudioClip对象，然而它有一些毛病，比方Java声效有限度Line的数量，这种限度是在雷同的工夫关上Line时呈现，个别最多有32个Line对象同时存在。也就是说，咱们只能关上无限个line对象应用。另外，如果咱们想同时播放多个Clip对象，那么Clip只能在同一时间播放一个声音，比方咱们想同时播放两到三个爆炸声，然而一个声音只能利用一个爆炸声。因为这种缺点，所以咱们会创立一种解决方案来克服这种问题。
播放声音
上面咱们创立一个简略的声音播放器，次要应用AudioInputStream类把音频文件读到字节数组中，而后应用Line对象来自动播放。因为ByteArrayInputStream类封装了字节数组，所以，咱们能够同时播放多个雷同音频的复本。getSamples(AudioInputStream)办法从AudioInputStream流中读采样数据，而后保留到字节数组中，最初应用play()办法从InputStream流对象中读取数据到缓存，而后写到SourceDataLine对象中让它播放。
因为Java声效API中有bug，所以让Java过程不会本人退出，通常状况下，JVM只运行精灵线程，然而当咱们应用Java声效时，非精灵线程在台后进行中运行，所以咱们必须呼叫System.exit(0)完结Java声效过程。
SimpleSoundPlayer类
package com.funfree.arklis.sounds;import java.io.*;import javax.sound.sampled.*;/** 性能：书写一个的类，用来封装声音从文件系统关上，而后进行播放 */public class SimpleSoundPlayer { private AudioFormat format; private byte[] samples;//保留声音采样 /** Opens a sound from a file. */ public SimpleSoundPlayer(String filename) { try { //关上一个音频流 AudioInputStream stream = AudioSystem.getAudioInputStream( new File(filename)); format = stream.getFormat(); //获得采样 samples = getSamples(stream); } catch (UnsupportedAudioFileException ex) { ex.printStackTrace(); } catch (IOException ex) { ex.printStackTrace(); } } /** Gets the samples of this sound as a byte array. */ public byte[] getSamples() { return samples; } /** 从AudioInputStream获取采样，而后保留为字节数组。--这里的数组会被封装ByteArrayInputStream类中， 以便Line能够同时播放多个音频文件。 */ private byte[] getSamples(AudioInputStream audioStream) { //获取读取字节数 int length = (int)(audioStream.getFrameLength() * format.getFrameSize()); //读取整个流 byte[] samples = new byte[length]; DataInputStream is = new DataInputStream(audioStream); try { is.readFully(samples); } catch (IOException ex) { ex.printStackTrace(); } // 返回样本 return samples; } /** 播放流 */ public void play(InputStream source) { //每100毫秒的音频采样 int bufferSize = format.getFrameSize() * Math.round(format.getSampleRate() / 10); byte[] buffer = new byte[bufferSize]; //创立line对象来执行声音的播放 SourceDataLine line; try { DataLine.Info info = new DataLine.Info(SourceDataLine.class, format); line = (SourceDataLine)AudioSystem.getLine(info); line.open(format, bufferSize); }catch (LineUnavailableException ex) { ex.printStackTrace(); return; } // 开始自动播放 line.start(); // 拷贝数据到line对象中 try { int numBytesRead = 0; while (numBytesRead != -1) { numBytesRead = source.read(buffer, 0, buffer.length); if (numBytesRead != -1) { line.write(buffer, 0, numBytesRead); } } }catch (IOException ex) { ex.printStackTrace(); } // 期待所有的数据播放结束，而后敞开line对象。 line.drain(); line.close(); }}如果须要循环播出，那么批改一下下面类就能够实现该性能。
LoopingByteInputStream类
package com.funfree.arklis.engine;import static java.lang.System.*;import java.io.*;/** 性能：封装ByteArrayInputStream类，用来循环播放音频文件。当进行循环播放时 呼叫close()办法 */public class LoopingByteInputStream extends ByteArrayInputStream{ private boolean closed; public LoopingByteInputStream(byte[] buffer){ super(buffer); closed = false; } /** 读取长度为length的数组。如果读完数组内容，那么把下标设置为开始处， 如果敞开状态，那么返回-1. */ public int read(byte[] buffer, int offset, int length){ if(closed){ return -1; } int totalBytesRead = 0; while(totalBytesRead < length){ int numBytesRead = super.read(buffer,offset + totalBytesRead, length - totalBytesRead); if(numBytesRead > 0){ totalBytesRead += numBytesRead; }else{ reset(); } } return totalBytesRead; } /** 敞开流 */ public void close()throws IOException{ super.close(); closed = true; }}声效过滤器是简略的音频处理器，用来现有的声音样本，这种过滤器个别用来实时处理声音。所以谓声效过滤器就是常说的是数字信号处理器(digital signal processor)—用于前期声效的解决，比方吉他增加回响成果。
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