1 简介

ExoPlayer是android非常流行的开源播放器框架，它以其出色的兼容性，在很大程度上已取代了android系统的媒体播放器，成为媒体类应用软件的标配。
初次使用ExoPlayer，涉及的类比较多，会觉得使用比较复杂；但实际上，ExoPlayer并不是给初级用户使用的，它提供了更高级的定制能力，可以支持比Android原生库更高级的媒体支持能力；甚至，用户还可以自己定义插件，支持不同的媒体格式。
更神奇的地方在于，Exoplayer这些组件并不是一整个的库，而是提供了不同的maven坐标，供客户端组合使用，如HLS、dash、rtsp, 甚至还提供了一些依赖三方库的插件，如okhttp、ffmpeg、av1、vp9。
这篇文章并不是Exoplayer的使用文档，而是通过分析ExoPlayer的工程组织和扩展机制，了解其中组件化的思想和插件机制的奥妙。

2 基本知识

先看一段Exoplayer中的使用样例源码，涉及了很多类

mediaItems = createMediaItems(intent);  
if (mediaItems.isEmpty()) {  
  return false;  
}  
  
lastSeenTracks = Tracks.EMPTY;  
ExoPlayer.Builder playerBuilder =  
    new ExoPlayer.Builder(/* context= */ this)  
        .setMediaSourceFactory(createMediaSourceFactory());  
setRenderersFactory(  
    playerBuilder, intent.getBooleanExtra(IntentUtil.PREFER_EXTENSION_DECODERS_EXTRA, false));  
player = playerBuilder.build();  
player.setTrackSelectionParameters(trackSelectionParameters);  
player.addListener(new PlayerEventListener());  
player.addAnalyticsListener(new EventLogger());

涉及到的一些重要的单元或类：

MediaItem: 播放的单元，一般是一个文件或url
Track: 轨道，如视频轨道，音频轨道，字幕等；音频可能有多个，可以选择不同的语言；字幕也有可能有多个，可以选择不同的语言的字幕
MediaSource: 代表可以被ExoPlayer播放的媒体，一般关联TimeLine用于定义媒体的结构，还提供了一个MediaPeriod用于表示TimeLine的时间段
Render: 传统上Android的Render只是指把图片或文本显示到显示器的过程，而这里的Render与Android的概念有点差异，虽然同样把帧数据呈现给用户，但这里不仅指视频和文字帧，也指音频帧
Decode: 解码，如音频解码，视频解码，文字解码等，一般表示把数据从压缩还原成可以渲染的原始数据的过程

从样例代码中，我们看到了二个Factory类: MediaSourceFactory及RenderersFactory
从设计模式中我们知道，Factory类是工厂类，用于负责实际创建需要使用的产品，如RendersFactory肯定就是用于创造Render
如下是Exoplayer的Glossary里提供的总体架构图，这张图是我们理解ExoPlayer的核心，Exoplayer在使用时，并没有一个非常简单的Facade类，而是需要用户自己装配其中各个组件；
而这个装配过程，就是ExoPlayer优雅架构及可扩展的核心。
exoplayer开发文档中的架构图

如下Render相关的架构图，从这张图里可以看到，与我们通常理解的先decode后render的过程不一样， ExoPlayer是通过Render把Decoder包装起来的，二者并不是独立的。

3 工程组织

Exoplayer工程里最重要的三个目录：

demos: 项目演示工具，非对外发布的库，只是用于告诉大家如何使用
extensions: 扩展库，这里的库都是依赖于其他的一些开源项目才能运行，编译步骤也会复杂一些。但vp9和av1的支持，就需要依赖于开源的c/c++的专门的编解码开源软件
library: ExoPlayer库的核心功能都在这里，但它对外发布时，有一些特殊的能力，如dsh, hls, rtsp并不属于核心库的一部分，早分开来作为可扩展的能力发布的

通过readme-graph生成整个工程的模块依赖关系图如下
在这里插入图片描述

工程组织关系由上至下主要分为以下几个层级：

app层
extension层：各种扩展，如ffmpeg, vp9, av1这几个依赖于decoder; 也依赖core; 而cronet和okhttp的扩展则依赖datasource；扩展层是在library-core以上的，因此应用可以按需集成
library-core: 它定义了播放器所需要的各个组件的协调关系
播放组件层：datasource, decoder, extractor 这一层主要定义了library-core依赖的重要的接口，如果我们学习过SOLID中的依赖倒置原则，应该就更好理解为什么是接口
library-common层：这一层主要就是定义了用到和各种基本的数据类型或util类，如MediaItem, Metadata, Player等

4 vp9扩展解码的实现

4.1 编译构建extension-vp9

vp9是google推出来的新的视频编解码技术，可以免费使用，开源友好，同等视频质量下，视频压缩率比h264要高很多，现在很多开发板厂商都集成硬解vp9的库，我在家里看油管，一般都优先选择vp9的视频格式。
我们以vp9的扩展使用和定义过程，更进一步理解ExoPlayer的extension扩展能力。
根据extensions/vp9路径下的README.md文件，我们知道vp9的编译依赖于google开源的libvpx库，并需要下载ndk进行编译，但只支持在linux环境和mac Os系统下编译。
具体的编译步骤，可以参考:ExoPlayer vp9目录中的README.md

4.2 使用vp9扩展

在使用时，可以自己定制或实现RenderFactory的子实例，需要在返回的列表中，有一个LibvpxVideoRenderer。
当然也可以直接使用DefaultRendersFactory，并设置extensionRenderMode的参数：

new DefaultRenderersFactory(context.getApplicationContext()).setExtensionRendererMode(extensionRendererMode);

参数取值范围如下:

EXTENSION_RENDERER_MODE_OFF: 关闭扩展
EXTENSION_RENDERER_MODE_ON: 打开扩展，优先使用核心库
EXTENSION_RENDERER_MODE_PREFER: 打开扩展，优先使用扩展库

4.3 vp9相关的类图

可以看到，extension-vp9模块最重要的就是定义了LibvpxVideoRenderer及VpxDecoder, 而这二个类对应的父类，分别定义于library-core及library-decoder模块。
在这里插入图片描述

4.4 DefaultRenderersFactory源码分析

上面的DefaultRenderersFactory里，有一个不对劲的地方。我们前面说了core模块是底层的模块，它是看不到LibvpxVideoRenderer类的，它怎么能使用它呢？
打开DefaultRenderersFactory.buildVideoRenderers函数:

// 前面的代码添加了缺省的Render到out数组里， 限于篇幅，就不列出代码

// 可以看到prefer的作用就在于，到底添加新元素时，是添加在原数据的前面，还是添加在原数据的后面
int extensionRendererIndex = out.size();  
if (extensionRendererMode == EXTENSION_RENDERER_MODE_PREFER) {  
  extensionRendererIndex--;  
}  
  
try {  
  // Full class names used for constructor args so the LINT rule triggers if any of them move.  
  // 答案揭晓，反射大法永远是那么有效。考虑到这个只在播放前创建时播放器时使用，因此这个反射不会影响播放效率
  Class<?> clazz = Class.forName("com.google.android.exoplayer2.ext.vp9.LibvpxVideoRenderer");  
  Constructor<?> constructor =  
      clazz.getConstructor(  
          long.class,  
          android.os.Handler.class,  
          com.google.android.exoplayer2.video.VideoRendererEventListener.class,  
          int.class);  
  Renderer renderer =  
      (Renderer)  
          constructor.newInstance(  
              allowedVideoJoiningTimeMs,  
              eventHandler,  
              eventListener,  
              MAX_DROPPED_VIDEO_FRAME_COUNT_TO_NOTIFY);  
  out.add(extensionRendererIndex++, renderer);  
  Log.i(TAG, "Loaded LibvpxVideoRenderer.");  
} catch (ClassNotFoundException e) {  
  // Expected if the app was built without the extension.  
} catch (Exception e) {  
  // The extension is present, but instantiation failed.  
  throw new RuntimeException("Error instantiating VP9 extension", e);  
}

// 后面还有添加其他extentsion类的，也不再列出