import javax.sound.midi.*;
import javax.swing.*;
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import java.util.*;

public class Noodirakend10a extends JApplet implements ActionListener, MetaEventListener{
  Sequence sequence;
  Sequencer sequencer;
  Sequence salvestus;
  JButton nupp=new JButton("Mängi");
  JCheckBox ruut=new JCheckBox("Jätka");
  JCheckBox bass=new JCheckBox("Bass");
  JCheckBox akord=new JCheckBox("Akord");
  JCheckBox taust=new JCheckBox("Taust");
  JComboBox helistik=new JComboBox();
  JTextField tfsonad=new JTextField();
  JTextField tfsonad2=new JTextField();
  JRadioButton[] raadionupud=new JRadioButton[3];
  String[] raadionupustring={"I", "IV", "V"};
  JScrollBar tempo=new JScrollBar(JScrollBar.HORIZONTAL, 190, 5, 40, 320);
  int meloodiavaljus=70;
  int bassivaljus=60;
  int saatevaljus=30;
  int viiulivaljus=60;
  JScrollBar sbMeloodia=new JScrollBar(JScrollBar.HORIZONTAL, meloodiavaljus, 5, 0, 127);
  JScrollBar sbBass=new JScrollBar(JScrollBar.HORIZONTAL, bassivaljus, 5, 0, 127);
  JScrollBar sbSaade=new JScrollBar(JScrollBar.HORIZONTAL, saatevaljus, 5, 0, 127);
  JScrollBar sbViiul=new JScrollBar(JScrollBar.HORIZONTAL, viiulivaljus, 5, 0, 127);
  Track muutuvRada;
  Track meloodiarada; //kuhu kogu meloodia loetud on
  Track meloodiaManguRada; //rada konkreetse takti mängimiseks
  String[] helistikud={"Bb", "F", "C", "G", "D", "A", "E", "H"};
  int[] helikorgused={58, 53, 60, 55, 50, 57, 52, 59};
  String jooksevHelistik="";
  static final int[] noodivahed={-1, 0, 2, 4, 5, 7, 9, 11, 12};  //toonika kohal 1 väärtus 0
  int[] duurid={
        0, 0, //eeltaktid
0, 0, 0, 0, 0, 0, 2, 2, 
2, 2, 2, 2, 2, 2, 0, 0, 
0, 0, 2, 2, 1, 2, 0, 0, 
0, 0, 2, 2, 1, 2, 0, 0, 
0, 0, 2, 2, 2, 2, 0, 0, 
0, 0, 2, 2, 1, 2, 0, 0, 
0, 0, 2, 2, 1, 2, 0, 0
     };  // Juhansonide unenäo laul

  String sonam[]={
    "",
    "ühest",
    "mehest see lugu kellest",
    "peetakse lugu tema",
    "nimi on Madis Mäe-",
    "kalle. Teda",
    "igaüks teab naised",
    "tõstavad pead ja siis",
    "rõõmsasti viipavad",
    "talle. Madi-",
    "sel on ka üks sõber",
    "Trimbu, kes",
    "aegajalt viskas mõne",
    "vembu. Naiste",
    "rõõmuks ta trombooni",
    "puhus, vahest",
    "valesti, see oli",
    "juhus. Kas",
    "Tallinnas, saares või",
    "võrokeste maal, kus",
    "iganes pidu, seal",
    "tantsib üks paar. Olgu",
    "Piret või Pille või ",
    "Malle, ikka",
    "rõemus on Madis Mäe-",
    "kalle. Olgu",
    "Piret või Pille või ",
    "Malle, ikka",
    "rõemus on Madis Mäe-",
    "kalle.",
    "",
    ""
  };
                                          // 0- toonika, 1-IV, 2-V
  int taktinr=0; //takti järjekorranumber
  int salvestustaktinr=0;
  int taktipikkus=12; //3 lööki * 4 tiksu löögi kohta 
  void looKolmkola(Track t, int toonika){
  try{
   ShortMessage m[]=new ShortMessage[7];
   for(int i=0; i<m.length; i++){
     m[i]=new ShortMessage();  		// Tühjad teated valmis
   }  
   m[0].setMessage(ShortMessage.PROGRAM_CHANGE, 0, 25, 0);  //pill nr 25 rajale 0
   m[1].setMessage(ShortMessage.NOTE_ON, 0, toonika, saatevaljus);
   m[2].setMessage(ShortMessage.NOTE_ON, 0, toonika+4, saatevaljus); //terts rajale 0 valjusega 60
   m[3].setMessage(ShortMessage.NOTE_ON, 0, toonika+7, saatevaljus); //kvint
   m[4].setMessage(ShortMessage.NOTE_OFF, 0, toonika, saatevaljus);
   m[5].setMessage(ShortMessage.NOTE_OFF, 0, toonika+4, saatevaljus);
   m[6].setMessage(ShortMessage.NOTE_OFF, 0, toonika+7, saatevaljus);
    t.add(new MidiEvent(m[0], 0));
   for(int i=1; i<4; i++){
     t.add(new MidiEvent(m[i], (i-1)*4));  // nelja tiksu (ühe löögi) tagant
   }                                       // noodid sisse
   for(int i=4; i<7; i++){
     t.add(new MidiEvent(m[i], 12));       // 12nda tiksu juures vaikus
   }
  }catch(Exception e){
    e.printStackTrace();
  }
 }
  
  
 void looBass(Track t, int toonika){
  try{
   ShortMessage m[]=new ShortMessage[3];
   for(int i=0; i<m.length; i++){
     m[i]=new ShortMessage();  
   }  
   m[0].setMessage(ShortMessage.PROGRAM_CHANGE, 1, 39, 0); 
   m[1].setMessage(ShortMessage.NOTE_ON, 1, toonika-24, bassivaljus); 
   m[2].setMessage(ShortMessage.NOTE_OFF, 1, toonika-24, bassivaljus); 
   t.add(new MidiEvent(m[0], 0));
   t.add(new MidiEvent(m[1], 0));
   t.add(new MidiEvent(m[2], 12));
  }catch(Exception e){e.printStackTrace();}
 }
 
 static int pooltoonid(int aste, int muutus){
    int loppaste=aste+muutus;
    int okt=loppaste/7;
    if(loppaste<0)okt--;
    loppaste=loppaste-7*okt;
    int vahe=noodivahed[loppaste]-noodivahed[aste];
    return vahe+12*okt;
 }

 void looTaustaviiul(Track t, int toonika, int aste){
  try{
   int nootidearv=6;
   int[] samm=new int[nootidearv];
   int i=0;  
   samm[i++]=0;
   while(i<nootidearv){
     if(Math.random()<0.5){
       samm[i]=samm[i-1]-1;
     } else {
       samm[i]=samm[i-1]+1;     
     }
     i++;
   }
   ShortMessage m=new ShortMessage();
   m.setMessage(ShortMessage.PROGRAM_CHANGE, 2, 41, 0);
   t.add(new MidiEvent(m, 0));
   for(i=0; i<nootidearv; i++){
     m=new ShortMessage();
     m.setMessage(ShortMessage.NOTE_ON, 2, toonika+noodivahed[aste]+pooltoonid(aste, samm[i]), viiulivaljus);
     t.add(new MidiEvent(m, i*2));
     m=new ShortMessage();
     m.setMessage(ShortMessage.NOTE_OFF, 2, toonika+noodivahed[aste]+pooltoonid(aste, samm[i]), viiulivaljus);
     t.add(new MidiEvent(m, (i+1)*2));
   }
  }catch(Exception e){e.printStackTrace();}
 }

 void kopeeriMeloodia(Track t, int toonika){
  try{
   int algus=taktipikkus*taktinr;
   int ots=taktipikkus*(taktinr+1);
   int nihe=toonika-60; //Eeldades, et algne lugu on C-duuris
   for(int i=0; i<meloodiarada.size(); i++){
     MidiEvent me=meloodiarada.get(i);
     if(me.getTick()>=algus && me.getTick()<ots){  //kui noot asub mängitavas taktis
      if(me.getMessage() instanceof ShortMessage){
        ShortMessage sm=(ShortMessage)me.getMessage();
        ShortMessage sm2=new ShortMessage();
        if(sm.getCommand()==ShortMessage.NOTE_ON ||
             sm.getCommand()==ShortMessage.NOTE_OFF){
          sm2.setMessage(
            sm.getCommand(), sm.getChannel(), sm.getData1()+nihe, meloodiavaljus
          );
        } else {
          sm2=(ShortMessage)sm.clone();
        }
        t.add(new MidiEvent(sm2, me.getTick()-algus));
      }
     }
   }
  }catch(Exception e){e.printStackTrace();}

 }

 Sequence pohikolmkolad(int toonika) throws InvalidMidiDataException{
   Sequence s1=new Sequence(Sequence.PPQ, 4);  
   looKolmkola(s1.createTrack(), toonika);
   looKolmkola(s1.createTrack(), toonika+5); //kvart
   looKolmkola(s1.createTrack(), toonika+7); //kvint
   looBass(s1.createTrack(), toonika);
   looBass(s1.createTrack(), toonika-7); //IV ehk kvint alla
   looBass(s1.createTrack(), toonika-5); 
   return s1;
 }
 
 Sequence looSekvents() throws InvalidMidiDataException{
   return pohikolmkolad(helikorgused[helistik.getSelectedIndex()]);
 }
  
 void paneSoolo(){
   for(int i=0; i<raadionupud.length; i++){
     sequencer.setTrackMute(i, !raadionupud[i].isSelected());
     sequencer.setTrackMute(3+i, !raadionupud[i].isSelected());
   }  
 }
  
 void kopeeriRada(int algrajanr, int sihtrajanr){
   Track algrada=sequence.getTracks()[algrajanr];
   Track sihtrada=salvestus.getTracks()[sihtrajanr];
   int tiksunihe=salvestustaktinr*12;
   for(int nr=0; nr<algrada.size(); nr++){
     MidiEvent me=algrada.get(nr);
     sihtrada.add(new MidiEvent(me.getMessage(),   
        me.getTick()+tiksunihe));
   }
 }
  
 void kopeeriSalvestuseks(){
   kopeeriRada(6, 3);
   kopeeriRada(7, 4);
   try{
     MidiSystem.write(salvestus, 1, 
       new java.io.FileOutputStream("salvestus.mid"));
   }catch(Exception e){
     e.printStackTrace();
   }
 }  
  
 void mangi(){
   kopeeriSalvestuseks();
   sequencer.setMicrosecondPosition(0);
   sequencer.start();
   paneSoolo();
   sequencer.setTempoInBPM(tempo.getValue());
  
 }
 
 void alusta(){
  try{
   sequence=looSekvents();
   jooksevHelistik=helistik.getSelectedItem().toString();
   meloodiavaljus=sbMeloodia.getValue();
   saatevaljus=sbSaade.getValue();
   bassivaljus=sbBass.getValue();
   viiulivaljus=sbViiul.getValue();
   muutuvRada=sequence.createTrack();
   meloodiaManguRada=sequence.createTrack();
   int pohitoon=helikorgused[helistik.getSelectedIndex()];  
   int aste=1;
   if (duurid[taktinr]==1)aste=4;
   if (duurid[taktinr]==2)aste=5;
   looTaustaviiul(muutuvRada, pohitoon, aste);
   kopeeriMeloodia(meloodiaManguRada, pohitoon);
   sequencer.setSequence(sequence);
   raadionupud[duurid[taktinr]].setSelected(true);
   taktinr=(taktinr+1)%duurid.length;
   salvestustaktinr++;
   tfsonad.setText(sonam[(taktinr+1)/2]);
   tfsonad2.setText(sonam[(taktinr+1)/2+1]);
   mangi();
  }catch(Exception e){e.printStackTrace();}
 }
 
 public void init(){
      Panel nupupaneel=new Panel(new GridLayout(1, 4));
      helistik=new JComboBox(helistikud);
      helistik.setSelectedIndex(3);
      nupupaneel.add(helistik);
      ButtonGroup nupugrupp=new ButtonGroup();
      for(int i=0; i<raadionupud.length; i++){
        raadionupud[i]=new JRadioButton(raadionupustring[i]);
        nupugrupp.add(raadionupud[i]);
        nupupaneel.add(raadionupud[i]);
      }
      raadionupud[0].setSelected(true);
      ruut.setSelected(true);
      JPanel ribapaneel=new JPanel(new GridLayout(6, 2));
      ribapaneel.add(new JLabel("Tempo:"));
      ribapaneel.add(tempo);
      ribapaneel.add(new JLabel("Meloodia:"));
      ribapaneel.add(sbMeloodia);
      ribapaneel.add(new JLabel("Akord:"));
      ribapaneel.add(sbSaade);
      ribapaneel.add(new JLabel("Bass:"));
      ribapaneel.add(sbBass);
      ribapaneel.add(new JLabel("Viiul:"));
      ribapaneel.add(sbViiul);
      ribapaneel.add(nupp);
      ribapaneel.add(ruut);
      getContentPane().add(ribapaneel, BorderLayout.SOUTH);
      JPanel ylapaneel=new JPanel(new GridLayout(3, 1));
      ylapaneel.add(nupupaneel);
      ylapaneel.add(tfsonad);
      ylapaneel.add(tfsonad2);
      getContentPane().add(ylapaneel, BorderLayout.NORTH);
      nupp.addActionListener(this);
      Sequence partituur=null;
      try{
        salvestus=new Sequence(Sequence.PPQ, 4); 
        for(int i=0; i<5; i++){
          salvestus.createTrack();
          /*
            rajad:
            0- tühi, 1 - bass, 2 - akord, 3 - viiul, 4 - viis
          */
        }
        partituur=MidiSystem.getSequence(new java.io.File("madis.mid")); 
      }catch(Exception ex){
        try{
          partituur=MidiSystem.getSequence(new java.net.URL(getCodeBase()+"madis.mid"));
        }catch(Exception e){e.printStackTrace();}
      }
      meloodiarada=partituur.getTracks()[1];

 }
 
  public void stop(){
    ruut.setSelected(false);
    //veebilehelt lahkumisel lõpetatakse mängimine
  }
 

  public void actionPerformed(ActionEvent e){
   try{
         sequencer=MidiSystem.getSequencer();
         sequencer.open();
         sequencer.addMetaEventListener(this);
         jooksevHelistik="";
         alusta();
   }catch(Exception ex){
     ex.printStackTrace();
     System.out.println(ex);
   }
  }
  
  public void meta(MetaMessage m){
    if(m.getType()==47 && ruut.isSelected()){
      alusta();
    } else {
      sequencer.close();
    }
  }
  public static void main(String argumendid[]){
    JFrame f=new JFrame("Saade");
    Noodirakend10a ap=new Noodirakend10a();
    ap.init();
    f.getContentPane().add(ap);
    f.pack();
    f.setVisible(true);
    f.addWindowListener(
      new WindowAdapter(){
        public void windowClosing(WindowEvent e){
          System.exit(0);
        }
      }
    );
  }

    
}