Android蓝牙实现设备间数据传输

这篇文章总结通过蓝牙实现两台pad间数据传输

文章基于传统蓝牙，而不是BLE。
蓝牙应该是移动设备经常用到的功能模块，Android Bluetooth API 是Android提供的用来实现点到点和多点无线功能。
使用 Bluetooth API，Android 应用可执行以下操作：

• 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

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蓝牙权限

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

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1.设置蓝牙

您需要验证设备支持蓝牙，并且如果支持确保将其启用，然后您的应用才能通过蓝牙进行通信。

• 获取 BluetoothAdapter
  所有蓝牙 Activity 都需要 BluetoothAdapter。

  BluetoothAdapter mBluetoothAdapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter();
  if (mBluetoothAdapter == null) {
  // Device does not support Bluetooth
  }

• 启用蓝牙
  下一步，您需要确保已启用蓝牙。

  if (!mBluetoothAdapter.isEnabled()) {
  Intent enableBtIntent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE);
  startActivityForResult(enableBtIntent, REQUEST_ENABLE_BT);
  }

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2.搜索蓝牙设备

要开始发现设备，只需调用 startDiscovery()。该进程为异步进程，并且该方法会立即返回一个布尔值，指示是否已成功启动发现操作。 发现进程通常包含约 12 秒钟的查询扫描，之后对每台发现的设备进行页面扫描，以检索其蓝牙名称。

/**
     * 发现蓝牙的广播
     */
    private final BroadcastReceiver mReceiver = new BroadcastReceiver() {
        @Override
        public void onReceive(Context context, Intent intent) {

            String action = intent.getAction();
            if(BluetoothDevice.ACTION_FOUND.equals(action)){
                BluetoothDevice device = intent.getParcelableExtra(BluetoothDevice.EXTRA_DEVICE);
                //todo处理搜索到的蓝牙设备
            }
        }
    };

在Activity或者Fragment中注册广播

        IntentFilter filter = new IntentFilter(BluetoothDevice.ACTION_FOUND);
        registerReceiver(mReceiver, filter);

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3.连接设备

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）。
服务器设备和客户端设备分别以不同的方法获得需要的 BluetoothSocket。服务器将在传入连接被接受时收到套接字。 客户端将在其打开到服务器的 RFCOMM 通道时收到该套接字。

注：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。因此，在尝试连接设备时，您的应用无需担心设备是否已配对。 您的 RFCOMM 连接尝试将被阻塞，直至用户成功完成配对或配对失败（包括用户拒绝配对、配对失败或超时）。

• 连接为服务器
  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。
  
  • 1.通过调用 listenUsingRfcommWithServiceRecord(String, UUID) 获取 BluetoothServerSocket。
    当客户端尝试连接此设备时，它会携带能够唯一标识其想要连接的服务的 UUID。 两个 UUID 必须匹配，在下一步中，连接才会被接受。
  • 通过调用 accept() 开始侦听连接请求。
  • 除非您想要接受更多连接，否则请调用 close()。
    这将释放服务器套接字及其所有资源，但不会关闭 accept() 所返回的已连接的 BluetoothSocket。 与 TCP/IP 不同，RFCOMM 一次只允许每个通道有一个已连接的客户端，因此大多数情况下，在接受已连接的套接字后立即在 BluetoothServerSocket 上调用 close() 是行得通的。

以下是一个用于接受传入连接的服务器组件的简化线程：

private class AcceptThread extends Thread {
   
   
    private final BluetoothServerSocket mmServerSocket;

    public AcceptThread() {
        // Use a temporary object that is later assigned to mmServerSocket,
        // because mmServerSocket is final
        BluetoothServerSocket tmp = null;
        try {
            // MY_UUID is the app's UUID string, also used by the client code
            tmp = mBluetoothAdapter.listenUsingRfcommWithServiceRecord(NAME, MY_UUID);
        } catch (IOException e) { }
        mmServerSocket = tmp;
    }

    public void run() {
        BluetoothSocket socket = null;
        // Keep listening until exception occurs or a socket is returned
        while (true) {
            try {
                socket = mmServerSocket.accept();
            } catch (IOException e) {
                break;
            }
            // If a connection was accepted
            if (socket != null) {
                // Do work to manage the connection (in a separate thread)
                manageConnectedSocket(socket);
                mmServerSocket.close();
                break;
            }
        }
    }

    /** Will cancel the listening socket, and cause the thread to finish */
    public void cancel() {
        try {
            mmServerSocket.close();
        } catch (IOException e) { }
    }
}

注意上面是简化线程，也是网上搜索到最多的方法。但是其稳定性真的很差劲。

• 连接为客户端
  要发起与远程设备（保持开放的服务器套接字的设备）的连接，必须首先获取表示该远程设备的 BluetoothDevice 对象。（在前面有关查找设备的部分介绍了如何获取 BluetoothDevice）。 然后必须使用 BluetoothDevice 来获取 BluetoothSocket 并发起连接。
  
  • 1.使用 BluetoothDevice，通过调用 createRfcommSocketToServiceRecord(UUID) 获取 BluetoothSocket。
  • 2.通过调用 connect() 发起连接。

以下是发起蓝牙连接的线程的基本示例：

private class ConnectThread extends Thread {
   
   
    private final BluetoothSocket mmSocket;
    private final BluetoothDevice mmDevice;

    public ConnectThread(BluetoothDevice device) {
        // Use a temporary object that is later assigned to mmSocket,
        // because mmSocket is final
        BluetoothSocket tmp = null;
        mmDevice = device;

        // Get a BluetoothSocket to connect with the given BluetoothDevice
        try {
            // MY_UUID is the app's UUID string, also used by the server code
            tmp = device.createRfcommSocketToServiceRecord(MY_UUID);
        } catch (IOException e) { }
        mmSocket = tmp;
    }

    public void run() {
        // Cancel discovery because it will slow down the connection
        mBluetoothAdapter.cancelDiscovery();

        try {
            // Connect the device through the socket. This will block
            // until it succeeds or throws an exception
            mmSocket.connect();
        } catch (IOException connectException) {
            // Unable to connect; close the socket and get out
            try {
                mmSocket.close();
            } catch (IOException closeException) { }
            return;
        }

        // Do work to manage the connection (in a separate thread)
        manageConnectedSocket(mmSocket);
    }

    /** Will cancel an in-progress connection, and close the socket */
    public void cancel() {
        try {
            mmSocket.close();
        } catch (IOException e) { }
    }
}

代码很容易看懂，就不做过多解释了。

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4.管理连接

在成功连接两台（或更多台）设备后，每台设备都会有一个已连接的 BluetoothSocket。 这一点非常有趣，因为这表示您可以在设备之间共享数据。 利用 BluetoothSocket，传输任意数据的一般过程非常简单：

• 获取 InputStream 和 OutputStream，二者分别通过套接字以及 getInputStream() 和 getOutputStream() 来处理数据传输。
• 使用 read(byte[]) 和 write(byte[]) 读取数据并写入到流式传输。

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ok，至此，我们基本了解了传统蓝牙数据传输常用的API以及一些核心API的使用，接下来具体看我在项目中如何处理数据传输以及解决蓝牙Socket的稳定性。
在了解了上面一套机制以后，最开始我也是使用上面的简单实例进行蓝牙数据的传输与接受，但在传输过程中经常会出现连接异常，Socket断开等各种异常。经过不断的寻找解决方案，最后发现了官方一个通过蓝牙进行设备聊天的demo，仔细研究发现主要是通过一个自己封装的BluetoothChatService，其内部本质还是使用的我们上面介绍的知识，只不过这个Service对连接的处理更详细。

public