Android蓝牙
前言：最近，新换了一家公司，公司的软件需要通过蓝牙与硬件进行通讯，于是趁此机会将Android蓝牙详细的了解了一下。本篇内容是基于普通蓝牙。
Android系统已经为我们提供了操作蓝牙的API，我们只要通过这些API便可以操控蓝牙，实现打开蓝牙设备，搜索周围蓝牙设备，与已连接的设备进行数据传输等操作。
阅读本文后你将会有一下收获
- 知道怎样打开手机蓝牙。
- 知道怎样获取已经进行蓝牙配对过的设备。
- 知道怎样进行设备之间的连接以及通讯。
- 知道怎样设置蓝牙设备可进行搜索到以及设置可被搜索的时长
一、蓝牙操作
打开手机蓝牙
设置蓝牙权限
要在应用中使用蓝牙功能，必须声明蓝牙权限 BLUETOOTH。您需要此权限才能执行任何蓝牙通信，例如请求连接、接受连接和传输数据等。设置权限的代码如下
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH" />
判断是否支持蓝牙
在打开手机蓝牙之前首先判断手机是否支持蓝牙，判断是否支持蓝牙的代码如下
BluetoothAdapter mBluetoothAdapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter();
if (mBluetoothAdapter == null) {
Toast.makeText(this,"当前设备不支持蓝牙！",Toast.LENGTH_SHORT).show();
}
解释一下BluetoothAdapter的作用
BluetoothAdapter代表本地设备蓝牙适配器,BluetoothAdapter可让您执行基本的蓝牙任务，如启动设备发现，查询绑定（配对）设备列表,使用已知的MAC地址实例化 BluetoothDevice，并创建 BluetoothServerSocket以侦听来自其他设备的连接请求，并开始扫描蓝牙LE设备。
如果设备支持蓝牙，则进行打开蓝牙的操作
打开蓝牙
调用 BluetoothAdapter的isEnabled() 方法来检查当前是否已启用蓝牙。 如果此方法返回 false，则表示蓝牙处于停用状态。想要启用蓝牙，则需要设置Intent的Action为ACTION_REQUEST_ENABLE ，然后通过startActivityForResult()来启动蓝牙。具体的代码如下
if (!mBluetoothAdapter.isEnabled()) {
Intent enableBtIntent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE);
startActivityForResult(enableBtIntent, REQUEST_ENABLE_BT);
}
这段代码执行完后，手机则会弹出是否允许开启蓝牙的提示框，如下图
当用户点击“拒绝”或则“允许”的时候 Activity 将会在 onActivityResult() 回调中收到结果代码。
当成功开启蓝牙时 Activity 将会在 onActivityResult() 回调中收到 RESULT_OK 结果代码。 如果由于某个错误（或用户响应“拒绝”）而没有启用蓝牙，则结果代码为 RESULT_CANCELED。我们便可以重写 onActivityResult()方法来判断蓝牙是否已经成功开启。
查询设备
查询已经配对的设备
在搜索设备之前，我们应该先查找已经进行配对的设备，如果目标设备已经进行过配对，则不需要进行设备搜索。因为，执行设备发现对于蓝牙适配器而言是一个非常繁重的操作过程，并且会消耗大量资源。可以通过BluetoothAdapter的getBondedDevices()方法来查询已经配对的设备，具体代码如下
private void checkAlreadyConnect() {
//获取已经配对的集合
Set<BluetoothDevice> pairedDevices = mBluetoothAdapter.getBondedDevices();
if (pairedDevices.size() > 0) {
for (BluetoothDevice device : pairedDevices) {
mArrayAdapter.add(device.getName() + "\n" + device.getAddress());
}
mArrayAdapter.notifyDataSetChanged();
}
}
搜索设备
要搜索周围的设备，只需调用BluetoothAdapter 的startDiscovery()方法即可。
注：搜索设备是在异步进程中，通常会有12秒的时间来进行查询扫描，之后对每台发现的设备进行页面扫描，以检索其蓝牙名称。
调用startDiscovery()方法的时候还需要新增如下权限
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_ADMIN" />
在发现设备后系统会进行ACTION_FOUND的广播，因此，我们需要一个广播接收者来接收广播，以下代码为发现设备后如何注册来处理广播
// 新建一个 BroadcastReceiver来接收ACTION_FOUND广播
private final BroadcastReceiver mReceiver = new BroadcastReceiver() {
public void onReceive(Context context, Intent intent) {
String action = intent.getAction();
// 发现设备
if (BluetoothDevice.ACTION_FOUND.equals(action)) {
//获得 BluetoothDevice
BluetoothDevice device = intent.getParcelableExtra(BluetoothDevice.EXTRA_DEVICE);
//向mArrayAdapter中添加设备信息
mSearchAdapter.add(device.getName() + "\n" + device.getAddress());
mSearchAdapter.notifyDataSetChanged();
}
}
};
//设置IntentFilter
IntentFilter filter = new IntentFilter(BluetoothDevice.ACTION_FOUND);
注意：执行设备发现对于蓝牙适配器而言是一个非常繁重的操作过程，并且会消耗大量资源。 在找到要连接的设备后，确保始终使用
cancelDiscovery()停止发现，然后再尝试连接。不应该在处于连接状态时执行发现操作。
启用可检测性
Android 设备默认处于不可检测到状态。 用户可通过系统设置将设备设为在有限的时间内处于可检测到状态，或者，应用可请求用户在不离开应用的同时启用可检测性。
如果您希望将本地设备设为可被其他设备检测到，请使用 ACTION_REQUEST_DISCOVERABLE 操作 Intent 调用 startActivityForResult(Intent, int)。 这将通过系统设置发出启用可检测到模式的请求（无需停止您的应用）。 默认情况下，设备将变为可检测到并持续 120 秒钟。 您可以通过添加EXTRA_DISCOVERABLE_DURATION Intent Extra 来定义不同的持续时间。 应用可以设置的最大持续时间为 3600 秒，值为 0 则表示设备始终可检测到。 任何小于 0 或大于 3600 的值都会自动设为 120 秒。 例如，以下片段会将持续时间设为 300 秒：
Intent discoverableIntent = new
Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_DISCOVERABLE);
discoverableIntent.putExtra(BluetoothAdapter.EXTRA_DISCOVERABLE_DURATION, 300);
startActivity(discoverableIntent);
进行设备连接
引用官方的文档
要在两台设备上的应用之间创建连接，必须同时实现服务器端和客户端机制，因为其中一台设备必须开放服务器套接字，而另一台设备必须发起连接（使用服务器设备的 MAC 地址发起连接）。 当服务器和客户端在同一 RFCOMM 通道上分别拥有已连接的
BluetoothSocket时，二者将被视为彼此连接。
由上面的引用可知，要想创建两个应用之间的连接，必须同时实现服务器端和客户端机制，下面，分别介绍怎样实现为服务器端和客户端机制。
实现为服务器
当您需要连接两台设备时，其中一台设备必须通过保持开放的
BluetoothServerSocket来充当服务器。 服务器套接字的用途是侦听传入的连接请求，并在接受一个请求后提供已连接的BluetoothSocket。 从BluetoothServerSocket获取BluetoothSocket后，可以（并且应该）舍弃BluetoothServerSocket，除非您需要接受更多连接。
下面是作为服务端的代码
private class AcceptThread extends Thread {
private final BluetoothServerSocket mmServerSocket;
public AcceptThread() {
BluetoothServerSocket tmp = null;
try {
tmp = mAdapter.listenUsingRfcommWithServiceRecord(NAME,
MY_UUID);
} catch (IOException e) {
}
mmServerSocket = tmp;
mState = STATE_LISTEN;
}
public void run() {
setName("AcceptThread");
BluetoothSocket socket = null;
while (mState != STATE_CONNECTED) {
try {
socket = mmServerSocket.accept();
} catch (IOException e) {
break;
}
if (socket != null) {
synchronized (BluetoothService.this) {
switch (mState) {
case STATE_LISTEN:
case STATE_CONNECTING:
connected(socket, socket.getRemoteDevice());
break;
case STATE_NONE:
case STATE_CONNECTED:
try {
socket.close();
} catch (IOException e) {
}
break;
}
}
}
}
}
public void cancel() {
try {
mmServerSocket.close();
} catch (IOException e) {
}
}
}
这里解释一下，为什么要新开一个线程来作为服务端，因为通过调用 accept()这是一个阻塞调用。
注意：mAdapter.listenUsingRfcommWithServiceRecord(NAME,MY_UUID);中的MY_UUID必须与客服端连接时的UUID一致。
总结一下作为服务端的步骤：
- 通过调用
listenUsingRfcommWithServiceRecord(String, UUID)获取BluetoothServerSocket。 - 通过调用
accept()开始侦听连接请求。 - 如果不想让更多的设备连接，则在连接后调用
close()关闭。
实现为客户端
先看下作为客户端的代码
private class ConnectThread extends Thread {
private final BluetoothSocket mmSocket;
private final BluetoothDevice mmDevice;
public ConnectThread(BluetoothDevice device) {
mmDevice = device;
BluetoothSocket tmp = null;
try {
tmp = device.createRfcommSocketToServiceRecord(
MY_UUID);
} catch (IOException e) {
}
mmSocket = tmp;
mState = STATE_CONNECTING;
}
public void run() {
setName("ConnectThread");
mAdapter.cancelDiscovery();
try {
mmSocket.connect();
} catch (IOException e) {
try {
mmSocket.close();
} catch (IOException e2) {
}
return;
}
synchronized (BluetoothService.this) {
mConnectThread = null;
}
connected(mmSocket, mmDevice);
}
public void cancel() {
try {
mmSocket.close();
} catch (IOException e) {
}
}
}
这里有一点需要注意,也是官方文档中强调的
注：在调用
connect()时，应始终确保设备未在执行设备发现。 如果正在进行发现操作，则会大幅降低连接尝试的速度，并增加连接失败的可能性。
因此，在进行连接之前必须调用 mAdapter.cancelDiscovery();来关闭查找设备。这里总结一下作为客户端的步骤：
- 使用
BluetoothDevice，通过调用createRfcommSocketToServiceRecord(UUID)获取BluetoothSocket。（这里的UUID必须与服务端的保持一致） - 通过调用
connect()发起连接。
如果两台设备之前尚未配对，则在连接过程中，Android 框架会自动向用户显示配对请求通知或对话框,如下图所示。
进行配对之后就可以进行通信及数据的传输了。
数据传输
通过上面的几步，这时已经可以实现设备之间的连接了。下面说一下设备之间的通信。
其实在两台设备连接成功后，每台设备都会有一个已连接的 BluetoothSocket。我们则可以利用 BluetoothSocket，来进行数据的传输。看代码
private class ConnectedThread extends Thread {
private final BluetoothSocket mmSocket;
private final InputStream mmInStream;
private final OutputStream mmOutStream;
public ConnectedThread(BluetoothSocket socket) {
mmSocket = socket;
InputStream tmpIn = null;
OutputStream tmpOut = null;
// 获取BluetoothSocket的input and output streams
try {
tmpIn = socket.getInputStream();
tmpOut = socket.getOutputStream();
} catch (IOException e) {
Log.e(TAG, "temp sockets not created", e);
}
mmInStream = tmpIn;
mmOutStream = tmpOut;
mState = STATE_CONNECTED;
}
public void run() {
Log.i(TAG, "BEGIN mConnectedThread");
byte[] buffer = new byte[1024];
int bytes;
while (mState == STATE_CONNECTED) {
try {
bytes = mmInStream.read(buffer);
Log.d(TAG, "已经连接");
mHandler.obtainMessage(Constants.MESSAGE_READ, bytes, -1, buffer)
.sendToTarget();
} catch (IOException e) {
Log.e(TAG, "disconnected", e);
break;
}
}
}
//写数据
public void write(byte[] buffer) {
try {
mmOutStream.write(buffer);
//发送消息到主线程
mHandler.obtainMessage(Constants.MESSAGE_WRITE, -1, -1, buffer)
.sendToTarget();
} catch (IOException e) {
Log.e(TAG, "Exception during write", e);
}
}
public void cancel() {
try {
mmSocket.close();
} catch (IOException e) {
Log.e(TAG, "close() of connect socket failed", e);
}
}
}
从上面代码中可以看到，首先是通过BluetoothSocket来拿到InputStream和OutputStream，然后利用read，write方法来读取和写入数据。
二、项目结构
三、结束语
本文的内容是基于普通蓝牙进行描述的，主要讲解了怎样操作蓝牙及进行设备间的通讯。不过现在好多都是在BLE蓝牙设备间进行通讯了，当然，我也会针对BLE蓝牙设备在写一篇文章，本文就是为后面的BLE蓝牙讲解做准备的。
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