使用 Sequencer 方法

原文： https://docs.oracle.com/javase/tutorial/sound/MIDI-seq-methods.html

Sequencer 接口提供以下几种方法：

• 从 MIDI 文件或Sequence对象加载序列数据，并将当前加载的序列数据保存到 MIDI 文件的方法。
• 类似于录音机的传输功能的方法，用于停止和开始播放和录制，启用和禁用特定轨道上的录制，以及在Sequence中穿梭当前播放或录制位置。
• 用于查询和设置对象的同步和定时参数的高级方法。 Sequencer可以以不同的速度播放，其中一些Tracks静音，并且与其他对象处于各种同步状态。
• 用于注册“监听器”对象的高级方法，这些对象在Sequencer处理某些类型的 MIDI 事件时得到通知。

无论您调用哪种Sequencer方法，第一步是从系统中获取Sequencer设备并保留它以供程序使用。

获取序列发生器

应用程序不实例化Sequencer;毕竟，Sequencer只是一个接口。相反，与 Java Sound API 的 MIDI 包中的所有设备一样，通过静态MidiSystem对象访问Sequencer。如前面访问 MIDI 系统资源中所述，以下MidiSystem方法可用于获取默认Sequencer：

static Sequencer getSequencer()

以下代码片段获取默认Sequencer，获取所需的任何系统资源，并使其运行：

Sequencer sequencer;
// Get default sequencer.
sequencer = MidiSystem.getSequencer(); 
if (sequencer == null) {
    // Error -- sequencer device is not supported.
    // Inform user and return...
} else {
    // Acquire resources and make operational.
    sequencer.open();
}

open的调用保留了音序器设备供程序使用。想象共享一个音序器没有多大意义，因为它一次只能播放一个序列。使用完顺控程序后，可以通过调用close将其提供给其他程序。

可以按照访问 MIDI 系统资源中的描述获得非默认音序器。

加载序列

从系统中获取了一个音序器并保留了它，然后你需要加载音序器应该播放的数据。有三种典型的方法来实现这一目标：

• 从 MIDI 文件中读取序列数据
• 通过接收来自其他设备（如 MIDI 输入端口）的 MIDI 信息实时录制
• 通过向空序列添加轨道并将MidiEvent对象添加到这些轨道，以“从头开始”以编程方式构建它

我们现在看一下获取序列数据的第一种方法。 （另外两种方式分别在记录和保存序列和编辑序列中描述。）第一种方法实际上包含两种稍微不同的方法。一种方法是将 MIDI 文件数据输入InputStream，然后通过Sequencer.setSequence(InputStream)将其直接读取到顺控程序。使用此方法，您不会显式创建Sequence对象。事实上，Sequencer实现甚至可能不会在幕后创建Sequence，因为一些序列发生器具有直接从文件处理数据的内置机制。

另一种方法是明确地创建Sequence。如果您要在播放之前编辑序列数据，则需要使用此方法。使用此方法，您可以调用MidiSystem's重载方法getSequence。该方法能够从InputStream，File或URL获得序列。该方法返回一个Sequence对象，然后可以将其加载到Sequencer中进行回放。扩展前面的代码摘录，这是从File获取Sequence对象并将其加载到sequencer中的示例：

try {
    File myMidiFile = new File("seq1.mid");
    // Construct a Sequence object, and
    // load it into my sequencer.
    Sequence mySeq = MidiSystem.getSequence(myMidiFile);
    sequencer.setSequence(mySeq);
} catch (Exception e) {
   // Handle error and/or return
}

与MidiSystem's getSequence方法类似，setSequence可能会抛出InvalidMidiDataException - 在InputStream变体的情况下，IOException - 如果它遇到任何麻烦。

播放序列

使用以下方法完成Sequencer的启动和停止：

    void start()

和

    void stop()

Sequencer.start方法开始播放序列。请注意，播放从序列中的当前位置开始。使用上述setSequence方法加载现有序列，将序列发生器的当前位置初始化为序列的最开头。 stop方法停止音序器，但它不会自动倒回当前Sequence。在不重置位置的情况下启动已停止的Sequence只会从当前位置恢复序列的播放。在这种情况下，stop方法用作暂停操作。但是，在开始播放之前，有各种Sequencer方法用于将当前序列位置设置为任意值。 （我们将在下面讨论这些方法。）

如前所述，Sequencer通常有一个或多个Transmitter对象，通过它们将MidiMessages发送到Receiver。正是通过这些Transmitters，Sequencer通过适当地发射对应于当前Sequence中包含的MidiEvents的定时MidiMessages来播放Sequence。因此，播放Sequence的部分设置过程是调用Sequencer's Transmitter对象上的setReceiver方法，实际上将其输出连接到将使用播放数据的设备。有关Transmitters和Receivers的更多详情，请参阅发送和接收 MIDI 信息。

录制和保存序列

要将 MIDI 数据捕获到Sequence，然后再捕获到文件，您需要执行除上述步骤之外的其他一些步骤。以下概述显示了设置录制到Sequence中Track所需的步骤：

1. 如上所述，使用MidiSystem.getSequencer获取用于录制的新音序器。
2. 设置 MIDI 连接的“接线”。发送要记录的 MIDI 数据的对象应通过其setReceiver方法配置为将数据发送到与记录Sequencer相关联的Receiver。

3. 创建一个新的Sequence对象，它将存储记录的数据。创建Sequence对象时，必须指定序列的全局计时信息。例如：

         Sequence mySeq;
         try{
             mySeq = new Sequence(Sequence.PPQ, 10);
         } catch (Exception ex) { 
             ex.printStackTrace(); 
         }

   Sequence的构造器将divisionType和时序分辨率作为参数。 divisionType参数指定 resolution 参数的单位。在这种情况下，我们已经指定我们创建的Sequence的定时分辨率将是每季度 10 个脉冲。 Sequence构造器的另一个可选参数是多个轨道参数，这将导致初始序列以指定数量的（最初为空）Tracks开始。否则将创建Sequence而没有初始Tracks;可以根据需要稍后添加它们。

4. 使用Sequence.createTrack在Sequence中创建一个空Track。如果使用初始Tracks创建Sequence，则不需要此步骤。
5. 使用Sequencer.setSequence，选择我们的新Sequence接收录音。 setSequence方法将现有的Sequence与Sequencer连接在一起，这有点类似于将磁带装入磁带录音机。
6. 为每个Track调用Sequencer.recordEnable进行记录。如有必要，通过调用Sequence.getTracks获取Sequence中可用Tracks的参考。
7. 调用Sequencer上的startRecording。
8. 完成录制后，调用Sequencer.stop或Sequencer.stopRecording。
9. 用MidiSystem.write将录制的Sequence保存到 MIDI 文件。 MidiSystem的write方法将Sequence作为其参数之一，并将Sequence写入流或文件。

编辑序列

许多应用程序允许通过从文件加载序列来创建序列，还有一些应用程序允许通过从实时 MIDI 输入（即录制）捕获序列来创建序列。但是，某些程序需要从头开始创建 MIDI 序列，无论是以编程方式还是响应用户输入。功能齐全的音序器程序允许用户手动构建新序列，以及编辑现有序列。

这些数据编辑操作是在 Java Sound API 中实现的，而不是通过Sequencer方法实现的，而是通过数据对象本身的方法实现的：Sequence，Track和MidiEvent。您可以使用Sequence构造器之一创建一个空序列，然后通过调用以下Sequence方法向其中添加轨道：

    Track createTrack()

如果您的程序允许用户编辑序列，则需要使用此Sequence方法删除轨道：

    boolean deleteTrack(Track track)

一旦序列包含轨道，您可以通过调用Track类的方法来修改轨道的内容。 Track中包含的MidiEvents作为Track对象存储在Track中，Track提供了一组访问，添加和删除列表中事件的方法。方法add和remove相当不言自明，在Track中添加或删除指定的MidiEvent。提供了get方法，该方法将索引存入Track's事件列表并返回存储在那里的MidiEvent。此外，还有size和tick方法，它们分别返回轨道中MidiEvents的数量和轨道的持续时间，表示为Ticks的总数。

要在将新事件添加到轨道之前创建新事件，您当然会使用MidiEvent构造器。要指定或修改事件中嵌入的 MIDI 消息，可以调用相应MidiMessage子类（ShortMessage，SysexMessage或MetaMessage）的setMessage方法。要修改事件发生的时间，请调用MidiEvent.setTick。

结合使用，这些低级方法为全功能音序器程序所需的编辑功能提供了基础。