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Android-蓝牙配对连接详细指导

公司的项目中需要连接一个蓝牙耳机的功能。Android 并没有开放配对连接耳机的接口,而且网上大部分资料都是讲解如何连接蓝牙4.0的,很少有资料详细介绍蓝牙2.0相关的。自己先是花了一些时间看系统的蓝牙设置代码,期间还是踩了不少坑才摸索出解决办法。所有把我自己摸索总结出来的经验梳理记录下,以便备份。

本文适用的范围

Android蓝牙部分是很复杂的,也涉及很多名词和功能。本文介绍的配对连接方法适用于一般的蓝牙耳机、音响等,并不是连接蓝牙 BLE 或者想用蓝牙来进行 Socket 通信的。

先来介绍几种名称:

  1. Profile:

Bluetooth 的一个很重要特性,就是所有的 Bluetooth 产品都无须实现全部的 Bluetooth 规范。为了更容易的保持 Bluetooth 设备之间的兼容,Bluetooth 规范中定义了 Profile。Profile 定义了设备如何实现一种连接或者应用,你可以把 Profile 理解为连接层或者应用层协。我们标题中的说的连接其实就是去连接各种 Profile。下面介绍的几种都是Android 实现了的 Profile。

  1. A2dp:

表示蓝牙立体声,和蓝牙耳机听歌有关那些,另还有个Avrcp音频/视频远程控制配置文件,是用来听歌时暂停,上下歌曲选择的。

  1. Handset、Handfree:

和电话相关,蓝牙接听、挂断电话。

  1. 其他:

btservice关于蓝牙基本操作的目录,一切由此开始; hdp蓝牙关于医疗方面的应用;hid:人机交互接口,蓝牙鼠标键盘什么的就是这个了 ;pbap:电话号码簿访问协议(Phonebook Access Profile) ...

准备

  1. 在 AndroidManifest.xml 添加所需的权限
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH" />
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_ADMIN" />
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  1. 打开蓝牙
mBluetoothAdapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter();
if (!mBluetoothAdapter.isEnabled()) {
   Intent enableIntent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE);
   startActivityForResult(enableIntent, REQUEST_ENABLE_BT);
}
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  1. 注册广播

由于蓝牙的搜索、配对和连接状态的改变都是系统通过广播的方式发出来的,所以需要注册这些广播来获取状态的改变。

IntentFilter intentFilter = new IntentFilter();
intentFilter.addAction(BluetoothDevice.ACTION_FOUND);
intentFilter.addAction(BluetoothAdapter.ACTION_DISCOVERY_FINISHED);
intentFilter.addAction(BluetoothDevice.ACTION_BOND_STATE_CHANGED);
intentFilter.addAction(BluetoothA2dp.ACTION_CONNECTION_STATE_CHANGED);
intentFilter.addAction(BluetoothHeadset.ACTION_CONNECTION_STATE_CHANGED);
registerReceiver(mReceiver, intentFilter);
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搜索

  1. 获取已配对的设备。对于之前已经配对成功的设备,系统会把它的信息存储在本地。再去调用搜索的时候,系统是不会重新再次发现这个设备的。
Set<BluetoothDevice> pairedDevices = mBluetoothAdapter.getBondedDevices();
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  1. 搜索设备
mBluetoothAdapter.startDiscovery();
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系统发现新的蓝牙设备了之后,会通过广播把这个设备的信息发送出来。所以我们要通过截获 Action 为BluetoothDevice.ACTION_FOUND的 Intent,并得到设备信息。

BluetoothDevice device = intent.getParcelableExtra(BluetoothDevice.EXTRA_DEVICE);
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配对

重点来来了,做了一系列准备工作,拿到了BluetoothDevice下面就要开始配对连接了。但是坑的地方也在这里,首先蓝牙设备必须要先配对成功了再去连接各个不同的 Profile,如果直接去连接有的机型确实也可以连上,但是大部分的都没反应。然后就是 Android 4.4 API 19 以上才开放配对接口,对于之前的系统我们只能通过反射的方式去获取接口。

  1. 配对
if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.KITKAT) {
    //Android 4.4 API 19 以上才开放Bond接口
    device.createBond();
} else {
    //API 19 以下用反射调用Bond接口
    try {
        device.getClass().getMethod("connect").invoke(device);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}
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  1. 配对成功会发送广播BluetoothDevice.ACTION_BOND_STATE_CHANGED
//设备绑定状态改变
BluetoothDevice device = intent.getParcelableExtra(BluetoothDevice.EXTRA_DEVICE);
int bondState = intent.getIntExtra(BluetoothDevice.EXTRA_BOND_STATE, BluetoothDevice.ERROR);
//收到绑定成功的通知后自动连接
if (item != null && bondState == BluetoothDevice.BOND_BONDED) {
    connectDevice(item);
}
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  1. 配对的几种状态
    public static final int BOND_NONE = 10;
    public static final int BOND_BONDING = 11;
    public static final int BOND_BONDED = 12;
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连接

配对(绑定)和连接是两个不同的过程,配对是指两个设备发现了对方的存在,可以获取到对方的名称、地址等信息,有能力建立起连接。连接是指两个设备共享了一个 RFCOMM 通道,有能力进行数据互传。确认绑定上了之后,才能开始连接,连接其实就是连接这个蓝牙设备支持的 Profile 。

可以观察一下设置里面蓝牙连接的过程过程,就是先开始配对,配对成功后才开始连接所有支持的 Profile。这一步也是比较坑的地方,网上都没有详细的对这一块说明。我也是在 Setting 的源码里面翻了半天才找到这块的逻辑。但是系统应用可以直接调用连接的方法,却不外开放...

  1. 首先我们要提前获取 Profile,这里拿A2dp来举例,其他的原理是一样的。
        mBluetoothAdapter.getProfileProxy(this, new BluetoothProfile.ServiceListener() {
            @Override
            public void onServiceConnected(int profile, BluetoothProfile proxy) {
                if (mA2dpService == null) {
                    mA2dpService = (BluetoothA2dp) proxy;
                }
            }

            @Override
            public void onServiceDisconnected(int profile) {
            }
        }, BluetoothProfile.A2DP);
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  1. 当我们收到配对成功的广播或者确定设备已经配对成功后,我们就要调用 Profile 的connect方法来连接。但是这个方法被 Google 给@hide了。像上面一样用反射...
    try {
        mA2dpService.getClass().getMethod("connect", BluetoothDevice.class)
                .invoke(mA2dpService, item.getDevice());
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
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  1. 连接成功系统会发送广播BluetoothA2dp.ACTION_CONNECTION_STATE_CHANGED
BluetoothDevice device = intent.getParcelableExtra(BluetoothDevice.EXTRA_DEVICE);
int profileState = intent.getIntExtra(BluetoothProfile.EXTRA_STATE, BluetoothProfile.STATE_DISCONNECTED);
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  1. 连接的几种状态
    /** The profile is in disconnected state */
    public static final int STATE_DISCONNECTED  = 0;
    /** The profile is in connecting state */
    public static final int STATE_CONNECTING    = 1;
    /** The profile is in connected state */
    public static final int STATE_CONNECTED     = 2;
    /** The profile is in disconnecting state */
    public static final int STATE_DISCONNECTING = 3;
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坑坑坑

哈哈,你以为连接上了就完事了吗?!这里面还有几个坑容我给你说说。

  1. 不要忘记关闭 Profile。我们为了连接不是获取了 Profile 吗,在连接完成之后一定要关闭掉他,一直不关闭的话会报错。
mBluetoothAdapter.closeProfileProxy(BluetoothProfile.A2DP, mA2dpService);
mA2dpService = null;
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  1. 蓝牙连接成功了之后系统会通知手机状态发生了改变,就像切换了横竖屏一样,需要重新调用这个 Activity 的生命周期。当时我发现只要我一连接成功,我的界面就闪一下回到初始状态。就纳闷了半天,然后我一直以为是用反射连接导致程序异常重启了...几经摸索我发现是没有设置android:configChanges的缘故。
android:configChanges="keyboard|keyboardHidden|navigation"
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其实前面两个属性我也早想到了,唯独最后一个,在官方文档里面写的This should never normally happen.我天真的相信了,一直没试它。最后实在没办法了把所有的属性都写上去,然后一个个减,最终发现了这三少一个都不行。

说明
"keyboard"键盘类型发生了变化 — 例如,用户插入了一个外置键盘。
"keyboardHidden"键盘无障碍功能发生了变化 — 例如,用户显示了硬件键盘。
"navigation"导航类型(轨迹球/方向键)发生了变化。(这种情况通常永远不会发生。)
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