利用HTML5+Socket.io实现摇一摇控制PC端歌曲切换

我比较喜欢听音乐，特别是周末的时候，电脑开着百度随心听fm，随机播放歌曲，躺在床上享受。但碰到了一个烦人的事情，想切掉不喜欢的曲子，还得起床去操作电脑换歌。于是思考能不能用手机控制电脑切换歌曲，经过一段事件的思考，绝对采用html5+socket.io来实现这个功能。首先我把该功能的实现拆分为以下几个步骤：

移动端前端页面+脚本逻辑实现
PC端前端页面+脚本逻辑实现
后台逻辑实现
加入socket.io实现长连接
实现移动端控制PC端逻辑

下文中的代码有不全的地方，大家可以查看我的Github项目源码https://github.com/zhu495472831/shake-music。

1、移动端页面脚本的实现

html页面编写
仿造微信摇一摇的页面，实现一个类似的界面，如下所示：
移动端界面
当我们摇手机的时候，会做一个动画，中间的图案一分为二，上半部向上运动然后回来，下半部亦同理，如下所示：

html代码(shake.html)：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1.0,maximum-scale=1.0,minimum-scale=1.0,user-scalable=no">
    <title>摇一摇切歌</title>
    <link rel="stylesheet" href="shake.css">
</head>
<body>
    <div class="wrap" id="wrap">
        <div class="inner"></div>
        <div class="above-hand hand" id="up"></div>
        <div class="below-hand hand" id="bt"></div>
    </div>
    <div class="tip" id="tip">
        
    </div>
    <div style="display: none;">
        <audio id="shaking" src="new_silent.mp3"></audio>
        <audio id="found" src="new_silent.mp3"></audio>
    </div>
    <script type="text/javascript" src="socket.io.js"></script>
    <script src="shake.js"></script>
</body>
</html>

样式表(shake.css):

html,body{ 100%; height:100%; background-color: #000; margin:0; overflow: hidden;}
.wrap{ position: absolute; left:50%; top:50%; 132px; height: 132px; -webkit-transform: translate(-50%,-50%); transform: translate(-50%,-50%);  }
.hand{ position: absolute; left:0;  100%; height: 50%;background: url(shake.png) no-repeat #000; background-size: 132px 132px; }
.above-hand{ top:0; background-position: 0 0; }
.below-hand{ bottom:0; background-position: 0 -66px;  }
.inner{ position:absolute; top:50%; left:50%;  50px; height: 90px; background: url(inner.png) no-repeat 0 0;background-size: 50px 90px; -webkit-transform: translate(-50%,-50%); transform: translate(-50%,-50%); }
.above-hand:after,.below-hand:before{ display: none; content:''; position:absolute; left:-100vw; 200vw; height: 2px; background-color: #BABDC1;  }
.above-hand:after{ bottom:0;  }
.below-hand:before{ top:0;  }
.wrap.active .above-hand{  -webkit-animation: up 1.5s ease; animation: up 1s ease; }
.wrap.active .below-hand{ -webkit-animation: down 1.5s ease; animation: down 1s ease; }
.wrap.active .above-hand:after,.wrap.active .below-hand:before{ display: block; }
.tip{ position: absolute; bottom: 30px; left: 10px; color: #fff; font-family: '楷体'; text-align: center; right: 10px; height: 32px; line-height: 32px; background-color: rgba(255,255,255,.4); border-radius: 3px; } 
.tip.active{  -webkit-animation: jump 1.5s linear; animation: jump 1s linear; }
//动画定义见github

脚本逻辑
接下来是移动端JS脚本逻辑的实现，摇一摇的实现需借助html5新增的devicemotion事件，获取设备在位置和方向上的改变速度的相关信息，该事件的基本使用如下：

if(window.DeviceMotionEvent){
    window.addEventListener('devicemotion',handler,!1);
}else{
    alert('你的浏览器不支持摇一摇功能.');
}

devicemotion事件对象中有一个accelerationIncludingGravity属性，该属性包括：一个包含x、y 和z 属性的对象，在考虑z 轴自然重力加速度的情况下，告诉你在每个方向上的加速度。该API的具体使用大家可以参考网上的资料，非常多，这里就不重复了。
摇一摇的具体逻辑如下：

function handler(e){
    var current = e.accelerationIncludingGravity;
    var currentTime;
    var timeDifference;
    var deltaX = 0;
    var deltaY = 0;
    var deltaZ = 0;
    //记录上一次设备在x,y,z方向上的加速度
    if ((lastX === null) && (lastY === null) && (lastZ === null)) {
        lastX = current.x;
        lastY = current.y;
        lastZ = current.z;
        return;
    }
    //得到两次移动各个方向上的加速度绝对差距
    deltaX = Math.abs(lastX - current.x);
    deltaY = Math.abs(lastY - current.y);
    deltaZ = Math.abs(lastZ - current.z);
    //当差距大于设定的阀值并且时间间隔大于指定阀值时，触发摇一摇逻辑
    if (((deltaX > threshold) && (deltaY > threshold)) || ((deltaX > threshold) && (deltaZ > threshold)) || ((deltaY > threshold) && (deltaZ > threshold))) {
        currentTime = new Date();
        timeDifference = currentTime.getTime() - lastTime.getTime();
        if (timeDifference > timeout) {
            dealShake();
            lastTime = new Date();
        }
    }

    lastX = current.x;
    lastY = current.y;
    lastZ = current.z;
}

由于摇一摇需要播放摇一摇的声音以及切换歌曲成功后的声音，但由于手机大部分是禁止音频的自动播放，必须需要用户真实点击才能播放音频。这里没有彻底的解决办法，只是换了一个思路，利用用户随时触摸屏幕的习惯，对document进行touchstart事件监听。当用户触摸到屏幕时，先播放一个1S的无声音频,接着将touchstart事件移除，然后摇一摇的时候切换声音源，播放摇一摇的声音，这样便可以达到类似的目的。代码如下所示：

document.addEventListener('touchstart',autoplay,!1);
function autoplay(){
    shaking.play();
    found.play();
    document.removeEventListener('touchstart',autoplay);
}

2、PC端前端页面脚本逻辑实现

html文档
PC端界面也是仿的网上的一个html5音乐播放器的界面，效果如下所示：

HTML（shake_pc.html）布局代码如下：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>随心听</title>
    <meta name="referrer" content="never">
    <link rel="stylesheet" href="reset2.0.css">
    <link rel="stylesheet" href="shake_pc.css">
</head>
<body>
    <!-- 控制背景图效果 -->
    <div class="bg" id="bg">
    </div>
    <div class="music-player">
         <!-- 歌曲信息 -->
        <div class="info">
            <div class="song-name" id="songName"></div>
            <div class="author" id="author">By <span></span></div>
             <!-- 播放进度 -->
            <div class="progress" id="progress"></div>
        </div>
         <!-- 歌曲控制 -->
        <div class="controls">
            <div class="time" id="time">00:00</div>
            <div class="play-controls">
                <a href="javascript:;" class="prev btn" id="prev">
                </a><a href="javascript:;" class="play btn" id="play">
                </a><a href="javascript:;" class="next btn" id="next"></a>
            </div>
            <div class="volume-bar">
                <a href="javascript:;" class="vol-muted" id="muted">
                </a><a href="javascript:;" class="vol-slider" id="volSilder">
                    <span class="vol-slider-inner" id="volInner"></span>
                </a><a href="javascript:;" class="vol-max" id="volMax"></a>
            </div>
        </div>
         <!-- 歌曲播放 -->
        <audio id="audio" controls style="display: none;"></audio>
    </div>
    <script type="text/javascript" src="socket.io.js"></script>
    <script type="text/javascript" src="shake_pc.js"></script>
</body>
</html>

css样式
样式布局非常的简单，没什么好讲的。CSS样式代码(shake_pc.css)如下：

body{ font-family: 'Open Sans', sans-serif;  overflow: hidden;  }
.bg{ position: absolute; left:0; right: 0;top:0; bottom: 0;margin:-30px; filter: blur(30px);  -webkit-filter: blur(30px); background: url(./imgaes/bg.jpg) no-repeat; background-size: cover;}
.music-player{  position: relative;  350px; height: 290px; margin: 150px auto; box-shadow: 0 0 60px rgba(0, 0, 0, 0.8); border-radius: 7px; background: #222; overflow: hidden; z-index: 0; }
.info{ position: relative;  100%; height: 80px; padding-top: 20px; color:#585858; text-align: center; }
.info .song-name{ height: 30px; font-size: 30px; font-weight: 300; }
.info .author{ margin-top: 14px; font-size: 14px; }
.progress{ position: absolute; left:0; bottom:0;  0; height: 3px; background-color: #ed553b; }
.controls{ height: 190px; background-color:rgba(152, 46, 75, 0.6); text-align: center; }
.controls .time{ font-size:48px; height: 84px; line-height: 84px; color:rgba(225, 225, 225, 0.4); }
.play-controls .btn{ display: inline-block; 95px; height: 40px; vertical-align: top; }
.play-controls .btn.prev{ background:url(./imgaes/prev.png) no-repeat center center; }
.play-controls .btn.play{ background:url(./imgaes/play.png) no-repeat center center; }
.play-controls .btn.next{ background:url(./imgaes/next.png) no-repeat center center; }
.volume-bar{ position: relative; 250px; height: 2px; margin: 30px auto 0; }
.volume-bar .vol-muted{ position:absolute; left:0; top:-6px;  10px; height:13px;background:url(./imgaes/muted.png) no-repeat center center;  }
.volume-bar .vol-slider{  position: absolute; left:14px; right:28px; top:0; height:100%; background-color:rgba(255,255,255,.3);  }
.volume-bar .vol-slider-inner{ display: block; 50%; height: 100%; background-color:#ed553b; }
.volume-bar .vol-max{ position:absolute; right:0; top:-8.5px;  22px; height: 18px; background: url(./imgaes/max.png) no-repeat center center;}

脚本逻辑
文档加载完成后，随机获取一首音乐，然后播放。点击上一曲或下一曲都是随机切换歌曲，以及可以对音量进行控制，有兴趣的朋友还可以自行实现歌词的同步播放。有关html5媒体原生API，大家可以参考HTML5的Video标签的属性,方法和事件汇总
部分代码如下：

var mediaEvts = ['loadedmetadata','ended','timeupdate','error'];
//随机获取一首音乐
function getSong(){
    return new Promise(function(resolve,reject){
        var xhr = new XMLHttpRequest();
        xhr.onreadystatechange = function() {
            if (xhr.readyState === 4) {
                if (xhr.status === 200) {
                    resolve(xhr.responseText);
                }else{
                    reject('发生错误');
                }
            }
        };
        xhr.open('get', 'http://api.jirengu.com/fm/getSong.php?channel=1', !0);
        xhr.send();
    });
}
function dealSong(responseText){
    var songObj = JSON.parse(responseText),
        song = songObj.song[0];
    updateUI(song);
    setMedia(song);
    return song;
}

function setMedia(song){
    var songSrc = song.url,
        lrc = song.lrc;
    player.src = songSrc;
    player.volume = 0.5;
    player.play();
}

function updateUI(song){
    var name = song.title,
        artist = song.artist,
        img = song.picture;
    songName.innerText = name;
    author.querySelector('span').innerText = artist;
    bg.style.backgroundImage = 'url('+img+')';
}
//初始化audio元素事件监听
function initMediaEvents(player){
    mediaEvts.forEach(function(evt,idx,arr){
        var cb = evt+'CB';
        player.addEventListener(evt,window[cb],!1);
    });
}

3、后台实现

使用express+socket.io实现长连接，socket.io可以利用npm进行安装。根据UA实现PC+移动端渲染不同的页面，将移动端的发送的命令广播给PC端，然后达到移动端控制PC的效果，代码如下所示：

const http = require('http');
var express = require('express');
var app = express();
var server = require('http').Server(app);
var io = require('socket.io')(server);
app.use(express.static('./'));

app.get('/',(req,res)=>{
    var userAgent = req.headers['user-agent'].toLowerCase();
    if(/(android|iphone|mobile)/.test(userAgent)){
        res.sendFile(__dirname+'/shake_m.html');
    }else{
        res.sendFile(__dirname+'/shake_pc.html');
    }
});

io.on('connection',function(socket){
    var usrname = '',
        sendData = {};
    console.log('a client connect...'+socket.id);
    socket.on('disconnect',function(){
        console.log(`设备${socket.id}断开连接.`);
    });

    socket.on('message',function(data){
        var cmd = data.cmd;
        //next命令是由移动端发送，OK命令是由PC切歌成功后发送的命令
        if(cmd == 'next'){
            socket.broadcast.emit('next');
        }else if(cmd == 'ok'){
            socket.broadcast.emit('ok',data.data);
        }
    });
});
server.listen(3000,function(){
    console.log('start listening on 3000 port...');
})；

4、移动端和PC端加上socket.io

首先在页面中引入socket.io.js，然后连接socket服务器，接着监听事件即可，如下所示：

//移动端socket逻辑
socket.on('connect',function(){
    console.log('websocket连接已建立...');
});

socket.on('ok',function(data){
    if(found.src!=host+'found.mp3'){
        found.src = 'found.mp3';
    }
    found.play();
    tip.innerText = '正在欣赏：'+data.artist+'--'+data.title;
    tip.classList.remove('active');
    tip.offsetWidth = tip.offsetWidth;
    tip.classList.add('active');
});
function dealShake(){
    if(isShaking) return;
    isShaking = !0;
    if(shaking.src!=host+'shaking.mp3'){
        shaking.src = 'shaking.mp3';
    }
    shaking.play();
    wrap.classList.add('active');
    setTimeout(function(){
        socket.emit('message',{cmd:'next',data:null});
    },1000);
    
}
//PC端socket逻辑
function initIOEvts(){
    socket.on('connect',function(){
        console.log('websocket连接已建立...');
    });

    socket.on('next',function(data){
        getSong().then(function(val){
            var song = dealSong(val);
            socket.emit('message',{cmd:'ok',data:song});
        },function(err){
            console.log(err);
        });
    });
}

当用户摇动设备触发摇一摇时，发送一个next命令的消息给服务端，然后服务端将该消息转发给PC端，PC端接收到该消息后，执行歌曲切换操作，并反馈一个ok命令消息并携带歌曲消息给服务端，服务端再将该消息转发回移动端，移动端播放切歌成功的声音并显示当前PC播放的歌曲。

这个功能主要是我自己使用，可能有些细节没有进行处理，大家可以在该基础上进行改造，还可以做一些多屏互动的效果。