Розробка застосунку відтворення музичних послідовностей в автоматичному режимі

Abstract

UA : Робота викладена на 38 сторінках друкованого тексту, містить 15 рисунків, 5 таблиць, 10 джерел. Об’єкт дослідження: процес розробки кросплатформних десктопних застосунків для автоматичного відтворення музичних послідовностей через емуляцію клавіатури з фокусом на сумісність та продуктивність. Предмет дослідження: технологічні аспекти міграції з Python на Java 21, оптимізація механізмів емуляції клавіш для високошвидкісних мелодій та архітектурні рішення для забезпечення кросплатформеності. Мета роботи: створення стабільного кросплатформного застосунку з графічним інтерфейсом, що забезпечує точне відтворення музичних послідовностей на Windows, Linux та macOS без зовнішніх залежностей. Методи дослідження: аналіз вимог, UML-моделювання, проєктування за патерном MVC, реалізація на Java 21 та JavaFX, тестування продуктивності та валідація кросплатформеної функціональності. Створено кросплатформний додаток; затримка зменшена у 3.6×, швидкість – до 200+ BPM; модульна архітектура з KeyPressStrategy; без зовнішніх залежностей; продемонстровано оптимізацію через GraalVM. Взаємозв’язок з іншими роботами: робота спирається на дослідження кросплатформних рішень і обмеження Python у macOS та доповнює дослідження з оптимізації продуктивності десктопних застосунків. Значення та висновки: підтверджено переваги Java 21 для високопродуктивних кросплатформених застосунків. Результати корисні розробникам із проблемами сумісності і відкривають можливості подальшої оптимізації через нативну компіляцію.

EN : The work is presented on 38 pages of printed text, 15 figures, 5 tables, 10 references. The object of the study is the process of developing cross-platform desktop applications for automated playback of musical sequences via keyboard emulation, with emphasis on platform compatibility and performance optimization. The aim of the study is to develop a stable cross-platform desktop application with a graphical user interface that ensures accurate reproduction of musical sequences on Windows, Linux, and macOS without external dependencies. The methods of research are requirements analysis, UML modeling, design according to the MVC pattern, implementation using Java 21 and JavaFX, performance testing, cross-platform functionality validation, and evaluation of native compilation with GraalVM. The results and their novelty: a fully functional cross-platform application has been created; input latency reduced 3.6 times; playback speed reaches 200+ BPM; modular architecture based on KeyPressStrategy implemented; zero external runtime dependencies achieved; significant performance improvement demonstrated through GraalVM native image compilation. Connection to other works: the work builds upon existing research into cross platform solutions and Python limitations on macOS, while extending studies on performance optimization of desktop applications. Significance and conclusions: the advantages of Java 21 for building high performance cross-platform desktop applications have been confirmed. The obtained results are practically valuable for developers facing cross-platform compatibility challenges, particularly on macOS, and open further prospects for optimization via native compilation and alternative input strategies.