关于javax.sound.midi包的一些浅层探究（一）

最近受人启发做了个小程序，是用java写的。 其中的关键部分就是对MIDI文件的内容进行解析。

由于之前没有经验，因此我到网上查了一下，java自带了一个叫javax.sound.midi的包。提供了比较方便的MIDI处理，以下是我查阅过的部分资料：

Java API 中的介绍

比较详细的使用介绍

MIDI是Musical Instrument Digital Interface的简写，翻译过来就是“乐器数字化接口”。 

当然，如果对于MIDI的知识缺乏基础的了解，可以看看这里：

https://www.midi.org/

这上面有不少关于MIDI标准的文档。

下面我们顺着javax.sound.midi包里的类来理一理mid文件的大概结构：

首先是javax.midi.Sequence ，这个类代表一个midi序列（同时也代表一个mid文件里的所有内容），是一个mid文件中所有数据的实体化表现。

我们可以以这样的方式从文件系统中读取一个mid：

try {
	Sequence sequence = MidiSystem.getSequence(new File("C:\\C5.mid"));
} catch (InvalidMidiDataException | IOException e) {
	e.printStackTrace();
}

以上的代码将指定mid文件中的内容通过 javax.sound.midi.MidiSystem类读入为一个midi序列。注意在此处可能会抛出两种异常。

通过一个Sequence对象，我们可以获取关于这个midi序列的所有信息：

long length = sequence.getMicrosecondLength(); // 获取序列的总时间（微秒）
int trackCount = sequence.getTracks().length; // 获取序列的音轨数
float divType = sequence.getDivisionType(); // 获取序列的（计时方式？）
// 原文 ： Obtains the timing division type for this sequence. 
int resolution = sequence.getResolution(); // 获取序列的时间解析度

获得了一个序列的时间信息，我们先看看如何对一个midi序列进行播放。关于具体的midi数据解析，我们放到下一篇讲。

之前有提到过MidiSystem这个类，作为整个javax.sound.midi包中最重要的类，它还提供了几个对于midi播放至关重要的方法：

Info[] infos = MidiSystem.getMidiDeviceInfo(); // 获取所有 midi 设备的信息
Sequencer sequencer = MidiSystem.getSequencer(); // 获取默认的音序器
Synthesizer synthsizer = MidiSystem.getSynthesizer(); // 获取默认的合成器
Receiver receiver = MidiSystem.getReceiver(); // 获取默认的接收器
Transmitter transmitter = MidiSystem.getTransmitter(); // 获取默认的传输器

要实现简单的midi播放的话，只需要用到音序器（ javax.sound.midi.Sequencer）就可以了，以下就是一段简单的播放代码：

try {
	Sequence sequence = MidiSystem.getSequence(new File("C:\\C5.mid"));
	Sequencer sequencer = MidiSystem.getSequencer();
	if(sequencer == null){
		throw new IOException("未找到可用音序器！");
	}
	sequencer.setSequence(sequence);
	sequencer.start();
} catch (InvalidMidiDataException | IOException | MidiUnavailableException e) {
	e.printStackTrace();
}

以下列出了Sequencer的部分主要方法：

Sequencer.setSequence(Sequence sequence); // 设置midi序列
			
Sequencer.start(); // 开始播放当前序列
			
Sequencer.stop(); // 停止播放当前序列
			
Sequencer.setTempoFactor(float factor); // 设置速度比率 (1.0f 为原速)
			
Sequencer.setMicrosecondPosition(long microseconds); // 设置播放位置到指定微秒
			
Sequencer.setTrackMute(int track, boolean mute); // 开启或关闭一条音轨的静音模式
			
Sequencer.setTrackSolo(int track, boolean solo); // 开启或关闭一条音轨的独奏模式

一般来说的话，在进行简单的midi播放时只要用到Sequencer就可以了。关于如何具体对midi声音信号进行解析和处理，在下一篇会进行讲解。