[移动开发]移动开发第六次作业

一.概述和配置

1.概述

Android 平台包含蓝牙网络堆栈支持，此支持能让设备以无线方式与其他蓝牙设备交换数据。应用框架提供通过 Android Bluetooth API 访问蓝牙功能的权限。这些 API 允许应用以无线方式连接到其他蓝牙设备，从而实现点到点和多点无线功能。

Android 应用可通过 Bluetooth API 执行以下操作：

• 扫描其他蓝牙设备
• 查询本地蓝牙适配器的配对蓝牙设备
• 建立 RFCOMM 通道
• 通过服务发现连接到其他设备
• 与其他设备进行双向数据传输
• 管理多个连接

为了让支持蓝牙的设备能够在彼此之间传输数据，它们必须先通过配对过程形成通信通道。其中一台设备（可检测到的设备）需将自身设置为可接收传入的连接请求。另一台设备会使用服务发现过程找到此可检测到的设备。在可检测到的设备接受配对请求后，这两台设备会完成绑定过程，并在此期间交换安全密钥。二者会缓存这些密钥，以供日后使用。完成配对和绑定过程后，两台设备会交换信息。当会话完成时，发起配对请求的设备会发布已将其链接到可检测设备的通道。但是，这两台设备仍保持绑定状态，因此在未来的会话期间，只要二者在彼此的范围内且均未移除绑定，便可自动重新连接。

2.配置

如要在应用中使用蓝牙功能，您必须声明两个权限。第一个是?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。

第二个必须声明的权限是?ACCESS_FINE_LOCATION。您的应用需要此权限，因为蓝牙扫描可用于收集用户的位置信息。此类信息可能来自用户自己的设备，以及在商店和交通设施等位置使用的蓝牙信标。

<manifest ... >
? <uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH" />
? <uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_ADMIN" />

? <!-- If your app targets Android 9 or lower, you can declare
? ? ? ?ACCESS_COARSE_LOCATION instead. -->
? <uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION" />
? ...
</manifest>

二.Java代码

首先介绍一下蓝牙的两个广播Receiver。
第一个：蓝牙状态的改变是通过广播接收到的。

// 注册蓝牙状态接收广播
  IntentFilter intentFilter = new  ntentFilter(BluetoothAdapter.ACTION_STATE_CHANGED);
   registerReceiver(mReceiverBluetoothStatus,intentFilter);

    /**
     * 定义接收蓝牙状态广播receiver
     *
     * @param savedInstanceState
     */
    private BroadcastReceiver mReceiverBluetoothStatus = new BroadcastReceiver() {
        @Override
        public void onReceive(Context context,Intent intent) {
            int status = intent.getIntExtra(BluetoothAdapter.EXTRA_STATE,-1);
            switch (status) {
                case BluetoothAdapter.STATE_OFF:
                    Log.d(TAG,"蓝牙已关闭");
                    break;
                case BluetoothAdapter.STATE_ON:
                    Log.d(TAG,"蓝牙已打开");
                    break;
                case BluetoothAdapter.STATE_TURNING_OFF:
                    Log.d(TAG,"蓝牙关闭中...");
                    break;
                case BluetoothAdapter.STATE_TURNING_ON:
                    Log.d(TAG,"蓝牙打开中...");
                    break;
                default:

                    break;
            }
        }
    };

第二个：蓝牙搜索到设备、绑定设备（配对）也是通过广播接收的。（搜索到设备系统会自动发一个广播）?

 // 注册蓝牙device接收广播
        IntentFilter intentFilterDevice = new IntentFilter();
        // 开始查找
        intentFilterDevice.addAction(BluetoothAdapter.ACTION_DISCOVERY_STARTED);
        // 结束查找
        intentFilterDevice.addAction(BluetoothAdapter.ACTION_DISCOVERY_FINISHED);
        // 查找设备(查找到设备)
        intentFilterDevice.addAction(BluetoothDevice.ACTION_FOUND);
        // 设备扫描模式改变 (自己状态的改变action，当设置可见或者不见时都会发送此广播)
        intentFilterDevice.addAction(BluetoothAdapter.ACTION_SCAN_MODE_CHANGED);
        // 绑定状态
        intentFilterDevice.addAction(BluetoothDevice.ACTION_BOND_STATE_CHANGED);
        registerReceiver(mReceiverDeceiver,intentFilterDevice);

客户端代码：

/**
 * <p>Title: ConnectThread</p >
 * <p>Description: 客户端逻辑: 客户端的线程，处理客户端socket</p >
 * <p>Company: ihaveu</p >
 *
 * @author MaWei
 * @date 2017/12/26
 */
public class ConnectThread extends Thread{
    private static final UUID MY_UUID = UUID.fromString(Constant.CONNECTTION_UUID);
    /** 客户端socket*/
    private final BluetoothSocket mmSoket;
    /** 要连接的设备*/
    private final BluetoothDevice mmDevice;
    private BluetoothAdapter mBluetoothAdapter;
    /** 主线程通信的Handler*/
    private final Handler mHandler;
    /** 发送和接收数据的处理类*/
    private ConnectedThread mConnectedThread;

    public ConnectThread(BluetoothDevice device, BluetoothAdapter bluetoothAdapter, Handler mUIhandler) {
        mmDevice = device;
        mBluetoothAdapter = bluetoothAdapter;
        mHandler = mUIhandler;

        BluetoothSocket tmp = null;
        try {
            // 创建客户端Socket
            tmp = device.createRfcommSocketToServiceRecord(MY_UUID);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        mmSoket = tmp;
    }

    @Override
    public void run() {
        super.run();
        // 关闭正在发现设备.(如果此时又在查找设备，又在发送数据，会有冲突，影响传输效率)
        mBluetoothAdapter.cancelDiscovery();

        try {
            // 连接服务器
            mmSoket.connect();
        } catch (IOException e) {
            // 连接异常就关闭
            try {
                mmSoket.close();
            } catch (IOException e1) {
            }
            return;
        }

        manageConnectedSocket(mmSoket);
    }

    private void manageConnectedSocket(BluetoothSocket mmSoket) {
        // 通知主线程连接上了服务端socket，更新UI
        mHandler.sendEmptyMessage(Constant.MSG_CONNECTED_TO_SERVER);
        // 新建一个线程进行通讯,不然会发现线程堵塞
        mConnectedThread = new ConnectedThread(mmSoket,mHandler);
        mConnectedThread.start();
    }

    /**
     * 关闭当前客户端
     */
    public void cancle() {
        try {
            mmSoket.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * 发送数据
     * @param data
     */
    public void sendData(byte[] data) {
        if(mConnectedThread != null) {
            mConnectedThread.write(data);
        }
    }
}

服务器端代码：

/**
 * <p>Title: AccepThread</p >
 * <p>Description: 服务端Socket通过accept()一直监听客户端连接的线程</p >
 * <p>Company: ihaveu</p >
 *
 * @author MaWei
 * @date 2017/12/26
 */
public class AccepThread extends Thread {

    /** 连接的名称*/
    private static final String NAME = "BluetoothClass";
    /** UUID*/
    private static final UUID MY_UUID = UUID.fromString(Constant.CONNECTTION_UUID);
    /** 服务端蓝牙Sokcet*/
    private final BluetoothServerSocket mmServerSocket;
    private final BluetoothAdapter mBluetoothAdapter;
    /** 线程中通信的更新UI的Handler*/
    private final Handler mHandler;
    /** 监听到有客户端连接，新建一个线程单独处理，不然在此线程中会堵塞*/
    private ConnectedThread mConnectedThread;

    public AccepThread(BluetoothAdapter adapter, Handler handler) throws IOException {
        mBluetoothAdapter = adapter;
        this.mHandler = handler;

        // 获取服务端蓝牙socket
        mmServerSocket = mBluetoothAdapter.listenUsingRfcommWithServiceRecord(NAME, MY_UUID);
    }

    @Override
    public void run() {
        super.run();
        // 连接的客户端soacket
        BluetoothSocket socket = null;

        // 服务端是不退出的,要一直监听连接进来的客户端，所以是死循环
        while (true){
            // 通知主线程更新UI,客户端开始监听
            mHandler.sendEmptyMessage(Constant.MSG_START_LISTENING);
            try {
                // 获取连接的客户端socket
                socket =  mmServerSocket.accept();
            } catch (IOException e) {
                // 通知主线程更新UI, 获取异常
                mHandler.sendEmptyMessage(Constant.MSG_ERROR);
                e.printStackTrace();
                // 服务端退出一直监听线程
                break;
            }

            if(socket != null) {
                // 管理连接的客户端socket
                manageConnectSocket(socket);

                // 这里应该是手动断开，案例应该是只保证连接一个客户端，所以连接完以后，关闭了服务端socket
//                try {
//                    mmServerSocket.close();
//                    mHandler.sendEmptyMessage(Constant.MSG_FINISH_LISTENING);
//                } catch (IOException e) {
//                    e.printStackTrace();
//                }
            }
        }
    }

    /**
     * 管理连接的客户端socket
     * @param socket
     */
    private void manageConnectSocket(BluetoothSocket socket) {
        // 只支持同时处理一个连接
        // mConnectedThread不为空,踢掉之前的客户端
        if(mConnectedThread != null) {
            mConnectedThread.cancle();
        }

        // 主线程更新UI,连接到了一个客户端
        mHandler.sendEmptyMessage(Constant.MSG_GOT_A_CLINET);
        // 新建一个线程,处理客户端发来的数据
        mConnectedThread = new ConnectedThread(socket, mHandler);
        mConnectedThread.start();
    }

    /**
     * 断开服务端，结束监听
     */
    public void cancle() {
        try {
            mmServerSocket.close();
            mHandler.sendEmptyMessage(Constant.MSG_FINISH_LISTENING);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * 发送数据
     * @param data
     */
     public void sendData(byte[] data){
         if(mConnectedThread != null) {
             mConnectedThread.write(data);
         }
     }
}

综合代码：

/**
 * <p>Title: ChatController</p >
 * <p>Description: 聊天控制器</p >
 * <p>Company: ihaveu</p >
 *
 * @author MaWei
 * @date 2017/12/26
 */
public class ChatController {
    /** 客户端的线程*/
    private ConnectThread mConnectThread;
    /** 服务端的线程*/
    private AccepThread mAccepThread;
    private ChatProtocol mProtocol = new ChatProtocol();

    /**
     * 网络协议的处理函数
     */
    private class ChatProtocol implements ProtocoHandler<String>{
        private static final String CHARSET_NAME = "utf-8";

        /**
         * 封包（发送数据）
         * 把发送的数据变成  数组 2进制流
         */
        @Override
        public byte[] encodePackge(String data) {
            if(data == null) {
                return new byte[0];
            }else {
                try {
                    return data.getBytes(CHARSET_NAME);
                } catch (UnsupportedEncodingException e) {
                    e.printStackTrace();
                    return new byte[0];
                }
            }
        }

        /**
         * 解包（接收处理数据）
         * 把网络上数据变成自己想要的数据体
         */
        @Override
        public String decodePackage(byte[] netData) {
            if(netData == null) {
                return "";
            }else {
                try {
                    return new String(netData, CHARSET_NAME);
                } catch (UnsupportedEncodingException e) {
                    e.printStackTrace();
                    return "";
                }
            }
        }
    }

    /**
     * 与服务器连接进行聊天
     */
    public void startChatWith(BluetoothDevice device,BluetoothAdapter adapter,Handler handler){
        mConnectThread = new ConnectThread(device, adapter, handler);
        mConnectThread.start();
    }

    /**
     * 等待客户端来连接
     * handler : 用来跟主线程通信，更新UI用的
     */
    public void waitingForFriends(BluetoothAdapter adapter, Handler handler) {
        try {
            mAccepThread = new AccepThread(adapter,handler);
            mAccepThread.start();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * 发出消息
     */
    public void sendMessage(String msg){
        // 封包
        byte[] data = mProtocol.encodePackge(msg);

        if(mConnectThread != null) {
            mConnectThread.sendData(data);
        }else if(mAccepThread != null) {
            mAccepThread.sendData(data);
        }

    }

    /**
     * 网络数据解码
     */
    public String decodeMessage(byte[] data){
        return mProtocol.decodePackage(data);
    }

    /**
     * 停止聊天
     */
    public void stopChart(){
        if(mConnectThread != null) {
            mConnectThread.cancle();
        }
        if(mAccepThread != null) {
            mAccepThread.cancle();
        }
    }


    /**
     * 以下是单例写法
     */
    private static class ChatControlHolder{
        private static ChatController mInstance = new ChatController();
    }

    public static ChatController getInstance(){
        return ChatControlHolder.mInstance;
    }
}