经测试稳定可用的蓝牙链接通信Demo,记录过程中遇到的问题的思考和解决办法,并整理后给出一个Utils类可以简单调用来实现蓝牙功能
说明:这是本人在蓝牙开发过程中遇到过的问题记录和分析,以及解决办法。
在研究过程中,许多的前人给出的解决方案和思路指导对我相当有帮助,但并非都是可采取的解决方法,
经过本人对这些方法的测试和使用过后,给出自己的理解和解决方案,不一定是正确的,但这些方法的确可以解决问题。
如果有人遇到同样的问题,并且看到我的文章解决,那是我的荣幸。
!!!!!!但特别需要说明的是,看的越多,不明白的越多,我的看法可能是完全错误的,这些方法只是暂时解决了我的问题,
!!!!!!如果有人发现了我的错误,请私信或评论告知在下!不胜感激!
测试设备:小米手机两台 一台 API level 17,另一台 API level 21
蓝牙过程中的主要问题种类:
1.查找蓝牙设备报空指针异常
原因:蓝牙查找的操作,在系统中是异步的,若是直接顺序执行,可能查找操作的线程还没有执行完毕,所以返回值是空的!
解决办法:异步操作,得到返回结果后在继续执行后续操作,例如,通过Handler发送异步信息来执行
2.建立Server端失败,报错的种类有:
3.建立Client端时,connect链接出错,报错的种类有:
以上两种情况参见总结第二点!
4.可以成功建立连接并通信,但容易启动会失败,非常不稳定
原因:
有前辈说是因为服务端的监听端口号是随机生成的,当服务端和客户端的端口生成的号码恰好一致,那么可以稳定运行,如果不一致,则无法链接,这就是不稳定的原因。
并且给出了通过反射来固定端口来建立稳定链接的解决方法:
建立服务端:
BluetoothServerSocket this.Server = (BluetoothServerSocket) adapter.getClass().getMethod("listenUsingRfcommOn",new Class[]{int.class}).invoke(adapter,10);
建立服务端:
BluetoothSocket tmp = (BluetoothSocket) REMOTE_DEVICE.getClass().getMethod("createRfcommSocket",new Class[]{int.class}).invoke(REMOTE_DEVICE,10);
方案尝试与分析:经过追踪源码和检测端口号码,端口号的确是随机生成的,那么尝试采用反射的方法固定端口
测试结果:通过反射的方法的确可以建立稳定的连接,但是这样得到的Socket是无法通信的!
5.某次成功传递过数据后,没有关闭连接,照理来说,应该还是能够继续通信的,但若继续传递信息,毫无响应
原因:Log信息给出的是Socket已经关闭或时间超过或读取内容为-1.
分析:
执行链接操作会马上报错,不会是时间超过这个原因,而没有执行到读取的步骤,不会是读取内容出错!所以只能是Socket已关闭!
但问题是,我没有执行关闭Socket的操作!也就是说,这个Socket是系统自动关闭的!有可能是在关闭流的时候自动关闭了!
6.在某种情况下,确定通信成功率已经是可信赖的程度,但为了进一步完善继续调试的过程中出现问题,将代码回到先前成功的状态,也不能正常运行了
原因:
本着从可用的情况下逐步修改,直到不可用的那一步,那么这一步就是出错的原因,这个思想原本是十分有效和科学的!
可是如果这种错误的出现,这种思想毫无意义!
直到相当偶然的一次情况下,我进行了接下来的操作:关闭蓝牙,删掉应用,重启机器,再次安装应用,测试!一切回复正常,完美运行!
而在接下来的调试过程中,遇到了同样的问题,通过这样的操作,也多次验证了这个方法可以解决这个问题。(传说中的重启解决一切问题!!!!!!)
而我自己曾经遇到过一个问题:说我的应用已经注册了20个Service,已经没有可用空间了!
这里特别提醒:
1.蓝牙测试过程中,非常容易崩溃,如果动态注册了广播,而程序直接崩溃就无法执行取消注册的操作,这样就非常容易注册了20个Service,且目前为止,本人没有找到一个方法来取消应用注册的广播
2.初始化服务端,建立UUID监听,也是一个Service,如果程序直接崩溃,没有关闭,也会成为一个无法取消注册的Service
注:这个错误的的LOG信息显示,这是Native层的代码!而这种情况也会直接导致无法创建新的蓝牙设备通信的服务端!
如何解决这个问题?
重启大法:卸载应用,重启开启手机,再次安装应用!
原理:重启系统,等于重新初始化Davik虚拟机,而在初始化的时候,由于已经卸载了应用,没有加载我们写的应用的相关信息!这样一来,注册过的服务信息就取消了!
蓝牙设备在测试使用过程中,会出现多次崩溃,很容易产生问题,而蓝牙是通过JNI调用Native层代码里间接实现的,并非应用能够操作的范围!
崩溃的影响只能通过重新启动来清除!
总结:
原本有很多的问题出现,并且困扰我很久,但现在做出来了,我却已经无法再次故意产生当时的那种错误!
我只能理解为:当时之所以发生问题,是有什么地方我没有正确理解!
如果你看完这篇文章,做了同样的代码或直接用我的Util类,依然没有解决与我相同的问题,那么可能有一句话对你有帮助:
无法实现的原因,其问题不是出在代码运行上,而是处在交互过程上!
1.蓝牙服务端一个UUID,只能创建一个Server,并且用完记得关闭,若是没有关闭会影响接下来的使用。但客户端可以通过同一个UUID连接到一个Server,该功能需要设备的支持(Android版本大于lolipop)。
2.蓝牙需要遵循一用一连的模式,连完要关闭!
服务端Server若是没有关闭,不能再次创建Server,而Server没有处于accpte状态,客户端也是无法实现链接的
(这一点至关重要!这一点至关重要!这一点至关重要!
本人的很多问题都是没有遵循这一模式而出现的错误!)
本人写的Util类也没有关闭Server端创建时的ServerSocket,因为直接关闭会导致无法通信。
接下来贴出一个本人写的用于蓝牙操作的工具类,通过对这个类可以简单调用来使用蓝牙功能,相应的解释在注释里相当清楚不再多说:
public class bluetoothUtils { //本机为NATIVE_DEVICE,连接的机器为REMOTE_DEVICE private BluetoothDevice REMOTE_DEVICE; //类似于Socket中的id地址,但是不知为何原因,这里必须使用这个的UUID protected static final UUID uuid = UUID.fromString("00001101-0000-1000-8000-00805F9B34FB"); //蓝牙适配器,一般使用系统默认的 private BluetoothAdapter adapter; //用来发送寻找蓝牙设备的请求码 private static final int REQUES_CODE = 1234; private static final String ServerName = "自定义蓝牙服务器"; //存放查找到的蓝牙设备的容器 private Set<BluetoothDevice> ParieDevices; //这里的Server是一个服务端线程对象,具体的服务端数据在线程内部操作 public BluetoothServerSocket Server; //这里属性设置为公开的,是为了提供通过util类直接操作对应线程的渠道 //客户端同服务端 public BluetoothSocket Client; //蓝牙的搜索操作是通过广播给出结果的,所以需要在Activity中去进行接受和处理, //如果是在Fragment中,由于Activity和Fragment是相互关联的,可以使用getActivity()间接操作 private Activity activity; public bluetoothUtils(Activity activity) { this.adapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter(); this.activity = activity; } /* * !这是一个异步的操作,若是顺序调用的话,容易产生空指针异常 * */ public Set<BluetoothDevice> QueryDevice() { if (adapter.isEnabled()) { //开启查找周围的蓝牙设备,但是搜索到的结果是通过广播消息类发送的,需要使用广播来接收结果 adapter.startDiscovery(); //获取已经绑定过的蓝牙设备 this.ParieDevices = adapter.getBondedDevices(); if (this.ParieDevices.size() > 0) { return this.ParieDevices; } else { return null; } }else{ Intent i = new Intent(adapter.ACTION_REQUEST_ENABLE); this.activity.startActivityForResult(i, REQUES_CODE); adapter.enable(); //打开蓝牙设备后再次调用查找方法 return QueryDevice(); } } /* * 当获取到结果后,增加记录并通知更新,但需要注意的是这个容易里存放的是已经匹配过的蓝牙设备! * */ public void addAndNotify(BluetoothDevice device){ this.ParieDevices.add(device); notify(); } /* * 这是用于匹配已经匹配过的蓝牙设备的方法,如果一个蓝牙设备未曾匹配过,则无法通过本方法实现匹配 * */ public boolean Match(String address) { if (adapter.isDiscovering()){ adapter.cancelDiscovery(); } this.REMOTE_DEVICE = adapter.getRemoteDevice(address); if (this.REMOTE_DEVICE.getAddress() == address) { //设定返回值是为了给出是否匹配成功的响应 return true; } return false; } /* * 特别需要说明的是,本方法中的accpte方法是线程阻塞运行的 * 考虑后,选择保持他阻塞的特点,在调用时再使用异步操作, * 这样做的好处是,保留了系统原本阻塞的特点,只在最终步骤编写的时候再去异步操作,方便调度和监听 * */ public BluetoothSocketManager createServer(){ this.Server = new Server(adapter,ServerName,uuid).getServerSocket(); BluetoothSocket temp = null; try { temp = this.Server.accept(30000); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } return new BluetoothSocketManager(temp); } /* * 不要重复调用本方法,一个UUID只能使用一次,作为客户端或服务端连接对方,重复调用会失败! * */ public BluetoothSocketManager createClient(){ return new BluetoothSocketManager(new Client(REMOTE_DEVICE).getClientSocket()); } /* * Server类 * @ServerName : 服务端的名称,默认使用Util类的预定名称:自定义蓝牙服务端 * @uuid : 类似与IP和域名一样,用来匹配链接的编码,原本是可以随机生成和使用的,但是为了能够正确连接客户端和服务端,默认使用Util的预定UUID * 特别说明:安卓手机与蓝牙模块连接的话,一定要使用Util类预定义的那个UUID! * 而蓝牙链接是一个近距离的临时连接,无需担心安全问题,可以统一使用预定义的UUID:00001101-0000-1000-8000-00805F9B34FB。 * */ class Server{ private BluetoothServerSocket Server; public Server(BluetoothAdapter adapter,String ServerName,UUID uuid) { try { this.Server = adapter.listenUsingInsecureRfcommWithServiceRecord(ServerName,uuid); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } public BluetoothServerSocket getServerSocket(){ return this.Server; } } /* * Client类 * @UUID: 同Server的UUID一样,用来实现连接的身份地址,统一使用:00001101-0000-1000-8000-00805F9B34FB。 * */ class Client{ private BluetoothSocket Client; public Client(BluetoothDevice device) { try { this.Client = device.createRfcommSocketToServiceRecord(uuid); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } run(); } /* * 建立了链接的信息不能马上链接,设置了本方法作为缓冲, * 只有通过调用本方法才会去链接,然后通过getClientSocket返回本Socket的信息,用于建立Manager对象 * */ private void run() { try { this.Client.connect(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } public BluetoothSocket getClientSocket(){ return this.Client; } } /* * Manager类 * 说明: * 1.通过Util类的createServer和createClient都可以获得Manager对象,这也是预定义的新建方法。 * 2.由于保持链接和消息交互需要一条独立的线程来完成,所以选择继承线程类,使得Manager对象可以被当作线程来操作 * * @监听消息:.在新建完成后,调用线程的start方法,即可启动输入消息的监听,而监听到消息后,默认进行当前界面Toast显示,可以自行更改,只是需要注意线程调度问题 * @发送消息: 通过write()方法来发送 * * 特别注意:这是一个一直运行的线程对象,一定要记得调用Destory方法后,摧毁该线程,避免泄露。 * */ public class BluetoothSocketManager extends Thread{ private BluetoothSocket socket; private InputStream inputStream; private OutputStream outputStream; private Handler handler; public BluetoothSocketManager(BluetoothSocket socket) { this.socket = socket; this.handler = new Handler(Looper.getMainLooper()); try { this.inputStream = this.socket.getInputStream(); this.outputStream = this.socket.getOutputStream(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } /* * Manager对象是通过继承线程类来写的,当调用线程的start方法后,就处于不断监听的状态一直读取接收到的信息 * */ @Override public void run() { final byte[] bytes = new byte[1024]; int i = 0; while (true) { try { while ( (i = this.inputStream.read(bytes)) != -1) { if (i > 0) { handler.postDelayed(new Runnable() { @Override public void run() { Toast.makeText(activity.getApplicationContext(),new String(bytes),Toast.LENGTH_SHORT).show(); } },0); } } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } public void write(String s){ try { this.outputStream.write(s.getBytes()); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } /* * 如果想要断开该Socket链接,那么千万记得调用本方法来关闭链接 * 蓝牙是通过Native层间接调用的,如果未曾关闭,很容易出现无法使用的情况 * 如果出现这种情况,万能的解决办法:卸载应用,关闭蓝牙,重启手机,重新安装 * */ public void Destory(){ try { this.inputStream.close(); this.outputStream.close(); this.socket.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } }
在一个Activity中的客户端和服务端使用示例:
import android.bluetooth.BluetoothDevice; import android.os.Bundle; import android.os.Handler; import android.os.Message; import android.support.v7.app.AppCompatActivity; import android.util.Log; import android.view.View; import android.widget.TextView; import java.util.Set; /** * Created by Andrew on 2016/10/15. */ public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener { private TextView Show; private com.bluetoothdemo.bluetoothUtils bluetoothUtils; // private bluetoothUtils bluetoothUtils; private Set<BluetoothDevice> device; private Handler handler; private String line; private int i = 0; private com.bluetoothdemo.bluetoothUtils.BluetoothSocketManager ServerManager; private com.bluetoothdemo.bluetoothUtils.BluetoothSocketManager ClientManager; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); Show = (TextView) findViewById(R.id.textView); bluetoothUtils = new bluetoothUtils(MainActivity.this); findViewById(R.id.btn1).setOnClickListener(this); findViewById(R.id.btn2).setOnClickListener(this); findViewById(R.id.btn3).setOnClickListener(this); findViewById(R.id.btn4).setOnClickListener(this); handler = new Handler(){ @Override public void handleMessage(Message msg) { super.handleMessage(msg); if (msg.what == 10){ String line = (String) msg.obj; Show.append(line); } // if (msg.what == Socket_Message){ // String line = (String) msg.obj; // Show.append(line); // } } }; handler.postDelayed(new Runnable() { @Override public void run() { device = bluetoothUtils.QueryDevice(); } },1000); } @Override public void onClick(View v) { switch (v.getId()){ case R.id.btn1: bluetoothUtils.Match(device.iterator().next().getAddress()); ServerManager = bluetoothUtils.createServer(); Log.e("TAG","after initServer "); ServerManager.write("hi!"+ i++); ServerManager.start(); break; case R.id.btn2: bluetoothUtils.Match(device.iterator().next().getAddress()); ClientManager = bluetoothUtils.createClient(); ClientManager.start(); Log.e("TAG","after initClient"); break; case R.id.btn3: ServerManager.write("hi!"+ i++); break; case R.id.btn4: ClientManager.write("hi!"+ i++); break; } } }