蓝牙（简单的通信连接）

蓝牙是什么（Bluetooth）：

一种短距离无线通信技术
爱立信公司创建
如今由蓝牙技术联盟（Bluetooth Special Interest Group，简称SIG）管理。
现在用的都是低功耗蓝牙 Android 4.3（API Level 18）开始引入Bluetooth Low Energy（BLE，低功耗蓝牙）
在 5.0 以后才支持外设模式，

无线通信方案：

NFC 一个近距离接触连接的通信技术如把手机当公交卡用消耗最低

蓝牙一种短距离无线通信技术

WIFI 。。。

为什么要用蓝牙：

低功率便于电池供电设备工作
使用方便，点对点连接
短距离，低成本，以及高速
在智能设备的普及性高，应用广。

理论没有详细了解这里贴出网址有兴趣可以去看下

Android BLE的总结-概念篇

Android蓝牙BLE的详细讲解

UUID:全局唯一标识

UUID是根据一定算法，计算得到的一长串数字，这个数字的产生使用了多种元素，所以使得这串数字不会重复，每次生成都会产生不一样的序列，所以可以用来作为唯一标识。
创建服务器端和客户端时都需要用UUID来创建连接通讯时只有一样的才可以成功连接上
可以代码生成也可以用uuid生成器

 UUID.randomUUID().toString().replace("-", "");

uuid

蓝牙通信的流程：

注册适配器打开蓝牙
注册广播监听蓝牙状态
搜索附近设备和已配对设备
选择未配对设备进行配对
选择已配对设备进行连接通信

1、打开蓝牙：

首先呢先加权限获取位置的权限属于高危权限所以还需要动态调用：

1、AndroidManifest.xml <6.0定位权限那别人都说只加一个就好了我的貌似不行所以我就都加上了>


<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH" />//一些配置连接蓝牙的权限
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_ADMIN" />//进行操作的权限

<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_COARSE_LOCATION" />
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION" />

2、activity

检测位置权限有没有同意没有的话无法进行附近搜索所以直接退出应用

@RequiresApi(api = Build.VERSION_CODES.M)
@Override
protected void onResume() {
super.onResume();
//动态获取权限
checkBluetoothAndLocationPermission();
}
@RequiresApi(api = Build.VERSION_CODES.M)
private void checkBluetoothAndLocationPermission() {
//判断是否有访问位置的权限，没有权限，直接申请位置权限
if ((checkSelfPermission(Manifest.permission.ACCESS_COARSE_LOCATION) != PackageManager.PERMISSION_GRANTED)
|| (checkSelfPermission(Manifest.permission.ACCESS_FINE_LOCATION) != PackageManager.PERMISSION_GRANTED)) {
requestPermissions(new String[]{Manifest.permission.ACCESS_COARSE_LOCATION,
Manifest.permission.ACCESS_FINE_LOCATION}, 2);
}
}
@Override
public void onRequestPermissionsResult(int requestCode, @NonNull String[] permissions, @NonNull int[] grantResults) {
super.onRequestPermissionsResult(requestCode, permissions, grantResults);
switch (requestCode) {
case 2:
//再次判断是否获取到权限没有就关闭当前界面
for (int i : grantResults) {
if (i != PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {
Toast.makeText(this, "Permission error !!!", Toast.LENGTH_SHORT).show();
finish();
}
}
break;
}
}

在onCreate()方法里，获取蓝牙适配器

BluetoothAdapter bluetoothAdapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter();

BluetoothAdapter这个类常用的方法有：

getDefaultAdapter: 获取本地的蓝牙适配器
enable(); 打开蓝牙（不带提示框但是手机有自带的。。。）
disable(); 关闭蓝牙
isEnabled(): 本地蓝牙是否打开
getAddress(); 获取自己的蓝牙MAC地址
cancelDiscovery() 停止扫描
isDiscovering() 是否正在处于扫描过程中
getState()：获取本地蓝牙适配器的状态
getScanMode(): 获取本地蓝牙适配器的当前蓝牙扫描模式。

详细用法表

打开蓝牙的两种方式：

第一种打开方法：调用enable

第二种打开方法，调用系统API去打开蓝牙

mBluetoothAdapter.enable();

//不会自动提示用户默认打开有的手机还是会提示的

Intent intent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE);

startActivityForResult(intent, REQUEST_OPEN_BT_CODE); //CODE值只是标记可以更改

//会以Dialog样式显示一个Activity ，我们可以在onActivityResult()方法去处理返回值

接下来为了保险起见先判断设备是否支持蓝牙：

if(mBluetoothAdapter == null){
Toast.makeText(this,"本地蓝牙不可用",Toast.LENGTH_SHORT).show();
finish(); //退出应用
}

确认支持蓝牙的话就可以调用蓝牙适配器的方法了：

String Address = bluetoothAdapter.getAddress(); //获取本机蓝牙MAC地址
String Name = bluetoothAdapter.getName(); //获取本机蓝牙名称
// 若蓝牙没打开
if(!bluetoothAdapter.isEnabled()){
bluetoothAdapter.enable(); //打开蓝牙
}

上边这些除了打开蓝牙其他的并没有什么用处这里只是举个例子

设置可以被搜索到

//设置可以被搜索到
//判断蓝牙适配器的当前蓝牙扫描模式
if (mBluetoothAdapter.getScanMode() != BluetoothAdapter.SCAN_MODE_CONNECTABLE_DISCOVERABLE)
{
Intent discoverableIntent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_DISCOVERABLE);
// 设置被发现时间，最大值是3600秒,0表示设备总是可以被发现的(小于0或者大于3600则会被自动设置为120秒)
discoverableIntent.putExtra(BluetoothAdapter.EXTRA_DISCOVERABLE_DURATION, 120);
startActivity(discoverableIntent);
}

接下来开始搜索附近：

判断是否正在搜索如果是就停止搜索之类的

if (!mBluetoothAdapter.isDiscovering()) {//判断是否正在搜索
mBluetoothAdapter.startDiscovery();//开始搜索附近设备
textView2.setText("正在搜索...");
} else {
mBluetoothAdapter.cancelDiscovery();//停止搜索
}

搜索附近需要先注册个广播来监听查询附近蓝牙设备：

蓝牙扫描时，扫描到任一远程蓝牙设备时，会发送此广播。两种广播用一个就行

注册分为两种：静态注册和动态注册。

静态注册就是在AndroidManifest.xml文件中定义，
注册的广播接收器必须继承BroadReceiver 动态注册就是在程序中使用Context.registerReceiver注册。

动态广播

//注册广播
IntentFilter filter = new IntentFilter(BluetoothDevice.ACTION_FOUND);//搜索到设备
registerReceiver(receiver, filter);
IntentFilter filter2 = new IntentFilter(BluetoothAdapter.ACTION_DISCOVERY_FINISHED);//搜索结束
registerReceiver(receiver, filter2);

静态广播


<receiver android:name="包名.类名" >
<intent-filter android:priority="1000">
<action android:name="android.bluetooth.adapter.action.DISCOVERY_FINISHED"/>
<action android:name="android.bluetooth.device.action.FOUND" />
</intent-filter>
</receiver>

new个BroadcastReceiver来接收：

广播一旦发送这边就会调用 onReceive（）方法

BroadcastReceiver receiver = new BroadcastReceiver() {
@Override
public void onReceive(Context context, Intent intent) {
String action = intent.getAction();
if (action.equals(BluetoothDevice.ACTION_FOUND)) {
//获取已配对蓝牙设备
Set<BluetoothDevice> devices = mBluetoothAdapter.getBondedDevices();
for (BluetoothDevice bonddevice : devices) {
mPeiDuiList.add(bonddevice);
peiDuiAdapter.notifyDataSetChanged();
}
BluetoothDevice device = intent.getParcelableExtra(BluetoothDevice.EXTRA_DEVICE);
//判断未配对的设备
if (device.getBondState() != BluetoothDevice.BOND_BONDED) {
mFuJinList.add(device);
fuJinAdapter.notifyDataSetChanged();
}
} else if (action.equals(BluetoothAdapter.ACTION_DISCOVERY_FINISHED)) {
textView2.setText("搜索完成...");
}
}
};

我这边是创建了两个集合分别把已配对的和附近的储存进去

private ArrayList<BluetoothDevice> mPeiDuiList = new ArrayList<>();
private ArrayList<BluetoothDevice> mFuJinList = new ArrayList<>();

接下来把获取到的数据放入适配器显示这步我就不写了大家都会

这里用到了蓝牙设备BluetoothDevice

BluetoothDevice用于指代某个蓝牙设备，通常表示对方设备

getName：获得该设备的名称；
getAddress：获得该设备的地址；
createRfcommSocketToServiceRecord：根据UUID创建并返回一个BluetoothSocket。

1 配对

两个设备建立连接以后，就可以进行一个配对的过程。

配对进行的时候，会产生一个密钥用来加密与鉴别连接。一个典型的情况是，从机设备会要求主机设备提供一个密码来完成一个配对过程。

这个密码可以是固定的例如“000000”，也可以是提供给上层的随机产生的一个值。当主机设备发送一个正确的密码是，这两个设备就会相互交换密钥来加密并鉴别连接。

2 绑定

很多情况下，两个设备会需要经常性的断开连接，连接这样的过程，BLE有一个安全功能，允许两台设备配对的时候给对方一个长期的一套安全密钥。
这种机制称作为绑定。允许两个设备再次连接时不需要再次进行配对就能从新加密与鉴别，只要他们存储了这个安全密钥。

配对：

主要写配对和通信绑定先不多做介绍

//点击附近的开始配对
mBluetoothAdapter.cancelDiscovery();//停止搜索
String address = mFuJinList.get(position).getAddress();
Toast.makeText(MainActivity.this, mFuJinList.get(position).getName() + "配对中。。。", Toast.LENGTH_SHORT).show();
try {
//调用工具类与设备配对
//已知自己的地址点击获取对方的地址配对
remoteDevice = mBluetoothAdapter.getRemoteDevice(address);//通过mac地址获取蓝牙设备
ClsUtils.createBond(remoteDevice.getClass(), remoteDevice);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}

这里用到了一个配对工具类ClsUtils

package com.example.lin.mylanya.utils;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
import android.bluetooth.BluetoothDevice;
import android.util.Log;
public class ClsUtils {
/**
* 与设备配对参考源码：platform/packages/apps/Settings.git
* /Settings/src/com/android/settings/bluetooth/CachedBluetoothDevice.java
*/
static public boolean createBond(Class btClass,BluetoothDevice btDevice) throws Exception {
Method createBondMethod = btClass.getMethod("createBond");
Boolean returnValue = (Boolean) createBondMethod.invoke(btDevice);
return returnValue.booleanValue();
}
/**
* 与设备解除配对参考源码：platform/packages/apps/Settings.git
* /Settings/src/com/android/settings/bluetooth/CachedBluetoothDevice.java
*/
static public boolean removeBond(Class btClass,BluetoothDevice btDevice) throws Exception {
Method removeBondMethod = btClass.getMethod("removeBond");
Boolean returnValue = (Boolean) removeBondMethod.invoke(btDevice);
return returnValue.booleanValue();
}
}

通信：

通信需要创建客户端和服务器来建立连接

通讯是耗时操作所以都用另建了一个类继承Thread来写了

先创建服务器：

服务器一般是在打开蓝牙后创建这里的ChatController是通信的工具类这个方法里面调用了服务器线程（AccepThread）的启动方法

if (!mBluetoothAdapter.isEnabled()) {//判断蓝牙是否打开
mBluetoothAdapter.enable();//打开蓝牙
}
ChatController.getInstance().waitingForFriends(mBluetoothAdapter, handler);//等待客户端来连接

服务器端建立套接字，等待客户端连接，

调用BluetoothAdapter的listenUsingRfcommWithServiceRecord方法，产生一个BluetoothServerSocket对象，

然后调用BluetoothServerSocket对象的accept方法，

注意accept方法会产生阻塞，直到一个客户端连接建立，所以服务器端的socket的建立需要在一个子线程中去做，

AccepThread

package com.example.lin.mylanya.utils;
import android.bluetooth.BluetoothAdapter;
import android.bluetooth.BluetoothServerSocket;
import android.bluetooth.BluetoothSocket;
import android.os.Handler;
import com.example.lin.mylanya.Constant;
import java.io.IOException;
import java.util.UUID;
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){
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);
}
}
}
/**
* 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();
}
// 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);
}
}
}

蓝牙服务器套接字BluetoothServiceSocket

BluetoothServiceSocket是服务端的Socket，用来接收客户端的Socket连接请求
accept：监听外部的蓝牙连接请求；
close：关闭服务端的蓝牙监听。
当远端设备连接到了的时候,Blueboothserversocket 类将会返回一个 bluetoothsocket。

客户端：

客户端是在点击连接时调用同上是不过是调用了客户端线程的启动方法

//点击连接
String address = mPeiDuiList.get(position).getAddress();
String name = mPeiDuiList.get(position).getName();
Toast.makeText(MainActivity.this, name + "开始连接请稍后。。。", Toast.LENGTH_SHORT).show();
remoteDevice = mBluetoothAdapter.getRemoteDevice(address);
ChatController.getInstance().startChatWith(remoteDevice, mBluetoothAdapter, handler);//与服务器连接进行聊天也就是客户端连接服务端

客户端去连接服务器端，需要先持有服务器端的BluetoothDevice对象，

先调用BluetoothDevice的createRfcommSocketToServiceRecord方法，这个方法会产生一个客户端的BluetoothSocket对象，

然后调用该对象的connect方法，该过程最好也是单独起一个线程去做

创建客户端需要一个UUID

package com.example.lin.mylanya.utils;
import android.bluetooth.BluetoothAdapter;
import android.bluetooth.BluetoothDevice;
import android.bluetooth.BluetoothSocket;
import android.os.Handler;
import com.example.lin.mylanya.Constant;
import com.example.lin.mylanya.utils.ConnectedThread;
import java.io.IOException;
import java.util.UUID;
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) {
// 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);
}
}
}

蓝牙客户端套接字BluetoothSocket

BluetoothSocket是客户端的Socket，用于与对方设备进行数据通信。
connect：建立蓝牙的socket连接；
close：关闭蓝牙的socket连接；
getInputStream：获取socket连接的输入流对象；
getOutputStream：获取socket连接的输出流对象；
getRemoteDevice：获取远程设备信息。

服务器和客户端连接上后都需要新建一个线程进行通信不然会线程阻塞

发送数据需要调用BluetoothSocket的getOutputStream()，接收数据需要调用getInputStream()方法

String uuid = java.util.UUID.randomUUID().toString();

一般在创建Socket时需要UUID作为端口的唯一性，如果两台Android设备互联，则没有什么特殊的，

如果让非Android的蓝牙设备连接Android蓝牙设备，则UUID必须使用某个固定保留的UUID

Android中创建UUID：UUID uuid = UUID.fromString("00001101-0000-1000-8000-00805F9B34FB")

package com.example.lin.mylanya.utils;
import android.bluetooth.BluetoothSocket;
import android.os.Handler;
import android.os.Message;
import android.util.Log;
import com.example.lin.mylanya.Constant;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
public class ConnectedThread extends Thread{
/** 当前连接的客户端BluetoothSocket*/
private final BluetoothSocket mmSokcet;
/** 读取数据流*/
private final InputStream mmInputStream;
/** 发送数据流*/
private final OutputStream mmOutputStream;
/** 与主线程通信Handler*/
private Handler mHandler;
private String TAG = "ConnectedThread";
public ConnectedThread(BluetoothSocket socket,Handler handler) {
mmSokcet = socket;
mHandler = handler;
InputStream tmpIn = null;
OutputStream tmpOut = null;
try {
tmpIn = socket.getInputStream();
tmpOut = socket.getOutputStream();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
mmInputStream = tmpIn;
mmOutputStream = tmpOut;
}
@Override
public void run() {
super.run();
byte[] buffer = new byte[1024];
while (true) {
try {
// 读取数据
int bytes = mmInputStream.read(buffer);
if(bytes > 0) {
String data = new String(buffer,0,bytes,"utf-8");
// 把数据发送到主线程, 此处还可以用广播
Message message = mHandler.obtainMessage(Constant.MSG_GOT_DATA,data);
mHandler.sendMessage(message);
}
Log.d(TAG, "messge size :" + bytes);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
// 踢掉当前客户端
public void cancle() {
try {
mmSokcet.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 服务端发送数据
* @param data
*/
public void write(byte[] data) {
try {
mmOutputStream.write(data);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

ChatController

package com.example.lin.mylanya.utils;
import android.bluetooth.BluetoothAdapter;
import android.bluetooth.BluetoothDevice;
import android.os.Handler;
import java.io.IOException;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.net.ProtocolFamily;
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 {
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
*/
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
*/
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;
}
}

发送数据

//客户端向服务器发送数据
String s = mEdit.getText().toString();
ChatController.getInstance().sendMessage(s);//发出消息

handler接收数据

private Handler handler = new Handler() {
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
super.handleMessage(msg);
switch (msg.what) {
case MSG_GOT_DATA:
//接收消息
String data = (String) msg.obj;
Toast.makeText(MainActivity.this, data, Toast.LENGTH_SHORT).show();
break;
}
}
};

最后销毁：

@Override
protected void onDestroy() {
super.onDestroy();
unregisterReceiver(receiver);//关闭服务
mBluetoothAdapter.disable();//关闭蓝牙
ChatController.getInstance().stopChart();//停止聊天
}