java - Java 中的慢速多线程 - Air Percussion 项目

Question

我正在使用 IMU 传感器和 Arduino 与计算机(3 个独立的 IMU 和 Arduino)进行通信来创建“空气打击乐”。它们通过 USB 连接到计算机。我正在收集单独线程上的数据(每个传感器的每个线程)。当我只连接一组“集”时，我的程序运行得非常快。我什至可以每秒播放 5 次声音。不幸的是，当我尝试连接 3 个传感器并同时在单独的线程上运行它们时，我的程序速度严重减慢。即使当我只移动一个传感器时，我每秒也会得到 1 次“点击”，有时甚至会丢失一些应该播放的声音。我将仅显示下面代码的重要部分。

主要是我有按钮的 ActionListener，它应该开始收集数据。我为每个 USB 端口运行 3 个独立的线程。

connectButton.addActionListener(new ActionListener(){
    @Override public void actionPerformed(ActionEvent arg0) {
        int dialogButton = 1;
        if(!flagaKalibracjiLewa || !flagaKalibracjiPrawa){ //some unimportant flags
            dialogButton = JOptionPane.showConfirmDialog(null, "Rozpoczynając program bez kalibracji będziesz miał do dyspozycji mniejszą ilość dzwięków. Czy chcesz kontynuować?","Warning",JOptionPane.YES_NO_OPTION);
        }else{
            dialogButton = JOptionPane.YES_OPTION;
        }
        if(dialogButton == JOptionPane.YES_OPTION){
            if(connectButton.getText().equals("Connect")) {
                if(!flagaKalibracjiLewa && !flagaKalibracjiPrawa) podlaczPorty();
                Thread thread = new Thread(){
                    @Override public void run() {
                        Scanner data = new Scanner(chosenPort.getInputStream());
                        dataIncoming(data, "lewa");
                        data.close();
                    }
                };
                Thread thread2 = new Thread(){
                    @Override public void run() {
                        Scanner data = new Scanner(chosenPort2.getInputStream());
                        dataIncoming(data, "prawa");
                        data.close();
                    }
                };
                Thread thread3 = new Thread(){
                    @Override public void run() {
                        Scanner data = new Scanner(chosenPort3.getInputStream());
                        dataIncoming(data, "stopa");
                        data.close();
                    }
                };
                thread.start();
                thread2.start();
                thread3.start();
                connectButton.setText("Disconnect");
            } else {
                // disconnect from the serial port
                chosenPort.closePort();
                chosenPort2.closePort();
                chosenPort3.closePort();
                portList.setEnabled(true);
                portList2.setEnabled(true);
                portList3.setEnabled(true);
                connectButton.setText("Connect");
            }
        }             
    }
});

在“dataIncoming”方法中，有很多不重要的事情(比如选择、应该播放哪个声音等)。重要的部分是在 while 循环中。在“同时”，我从传感器收集下一行数据。当其中一个值高于某个值时，它应该播放声音，但前提是已经过了一段时间并且传感器已以某种方式移动。 (当鼓槌下降时，“imuValues[4]”增加，当鼓槌上升时，“imuValues[4]”减少，所以当它超过 160 时，意味着玩家已经将鼓槌抬起，准备好下一次击打)

while(data.hasNextLine()) {
    try{
        imuValues = data.nextLine().split(",");
        if(Double.parseDouble(imuValues[4])>200 && flagaThreada) {
            flagaThreada = false;
            playSound(sound1);
        }
        if(Double.parseDouble(imuValues[4])<160 && System.currentTimeMillis()-startTime>100) {   
            flagaThreada = true;
            startTime=System.currentTimeMillis();
        }
    }catch(Exception e){
        System.out.println("ERROR");
    }
}

最后播放声音的方法是:

public static synchronized void playSound(String sound) {
    try {
        String url = "/sounds/"+sound+".wav";
        Clip clip = AudioSystem.getClip();
        AudioInputStream inputStream = AudioSystem.getAudioInputStream(
        Main.class.getResourceAsStream(url));
        clip.open(inputStream);
        clip.start();
    } catch (Exception e) {
        System.err.println("ERROR IN OPENING");
    }
}

我的计算机同时计算和播放 3 个传感器的声音是否会变慢？或者有没有办法以更好的方式创建这些线程？

Answer 1

我编写了一个名为 AudioCue 的 Clip 版本，它允许对播放命令进行多线程处理。它是开源的，BSD 许可证(免费)，由三个文件组成，您可以将它们剪切并粘贴到您的程序中。还有一个 API 链接。更多信息请访问AudioCue 。该网站提供代码示例以及 API 和源代码的链接。 Java-gaming.org 上的“声音”主题线程下也有一些关于其使用的对话。

代码背后的基本原理是使音频数据在 float 组中可用，并通过它发送多个独立的“光标”(每个播放命令一个)。该设置还允许我们进行实时音量淡入淡出、音调变化和平移。音频通过 SourceDataLine 输出，您可以对其进行配置(设置线程优先级、缓冲区大小)。

我可能一两周后就会分享一个更高级的版本，该版本允许通过单个输出线混合所有音频提示。该版本有五个类/接口(interface)而不是三个，并且正在准备在 github 上发布。我还希望为下一次迭代设置一个捐赠按钮等。下一个版本可能对 Arduino 更有用，因为我相信该系统上最多只允许 8 个音频输出。

除此之外，您所采取的步骤(将打开与播放分开，使用 setFramePosition 重新启动)是正确的。除了编写自己的混音器/提示播放器(正如我所做的并且愿意分享)之外，我想不出还有什么可以添加来帮助。