前言：
對BLE藍芽感興趣的朋友可以加入我們討論群：
QQ：494309361（Android藍芽開發小縱隊）
目錄
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原生API的詳細講解
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BleLib庫的優點
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如何使用該庫
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BleLib庫的詳細分析
廢話不說，先來看下Demo中的效果圖：
一、原生API的詳細講解
在BLE協議中，有兩個角色，周邊（Periphery）和中央（Central）；周邊是資料提供者，中央是資料使用/處理者，一箇中央可以同時連線多個周邊，但是一個周邊某一時刻只能連線一箇中央。 首先使用藍芽就不得不說BluetoothGatt和BluetoothGattCallback這兩個類，該類繼承自BluetoothProfile，BluetoothGatt作為中央來使用和處理資料，通過BluetoothGatt可以連線裝置（connect）,發現服務（discoverServices），並把相應地屬性返回到BluetoothGattCallback，BluetoothGattCallback返回中央的狀態和周邊提供的資料。
1. 藍芽開發流程：
我們藍芽操作的主要目的就是為了拿到中央BluetoothGatt這個物件，進而進行接下來的所有一系列操作，如下：
1.先拿到BluetoothManager bluetoothManager
= (BluetoothManager) getSystemService(Context.BLUETOOTH_SERVICE);
2.再拿到BluetoothAdapt btAdapter = bluetoothManager.getAdapter();
3.開始掃描：btAdapter.startLeScan( BluetoothAdapter.LeScanCallback);
4.從LeScanCallback中得到BluetoothDevice
public void onLeScan(BluetoothDevice device, int rssi, byte[] scanRecord) {…..}
5.用BluetoothDevice得到BluetoothGatt：gatt = device.connectGatt(this, true, gattCallback);
複製程式碼這時總算拿到中央BluetoothGatt了，它有很多的方法，呼叫這些方法，你就可以通過BluetoothGattCallback和周邊BluetoothGattServer互動了。
2. 主要類的大致理解：
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BluetoothProfile： 一個通用的規範，按照這個規範來收發資料。
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BluetoothManager：通過BluetoothManager來獲取BluetoothAdapter
如：BluetoothManager bluetoothManager = (BluetoothManager) getSystemService(Context.BLUETOOTH_SERVICE); 複製程式碼 -
BluetoothAdapter：一個Android系統只有一個BluetoothAdapter ，通過BluetoothManager 獲取
BluetoothAdapter mBluetoothAdapter = bluetoothManager.getAdapter(); 複製程式碼 -
BluetoothGattDescriptor：可以看成是描述符，對Characteristic的描述，包括範圍、計量單位等。
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BluetoothGattService：服務，Characteristic的集合。
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BluetoothGattCallback：已經連線上裝置，對裝置的某些操作後返回的結果。這裡必須提醒下，已經連線上裝置後的才可以返回，沒有返回的認真看看有沒有連線上裝置。
private BluetoothGattCallback GattCallback = new BluetoothGattCallback() { // 這裡有9個要實現的方法，看情況要實現那些，用到那些就實現那些 public void onConnectionStateChange(BluetoothGatt gatt, int status, int newState){}; public void onCharacteristicWrite(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic, int status){ }; }; BluetoothDevice device = mBluetoothAdapter.getRemoteDevice(address); BluetoothGatt gatt = device.connectGatt(this, false, mGattCallback); 複製程式碼
3. 上面所說的9個要實現的方法，所對應藍芽互動的主要對應關係：
(1) notification對應onCharacteristicChanged;
gatt.setCharacteristicNotification(characteristic, true);
複製程式碼該方法一般是在發現服務後，進行設定的，設定該方法的目的是讓硬體在資料改變的時候，傳送資料給app，app則通過onCharacteristicChanged方法回撥給使用者，從引數中可獲取到回撥回來的資料。
(2) readCharacteristic對應onCharacteristicRead;
gatt.readCharacteristic(characteristic);
複製程式碼(3) writeCharacteristic對應onCharacteristicWrite;
gatt.wirteCharacteristic(mCurrentcharacteristic);
複製程式碼(4) 連線藍芽或者斷開藍芽 對應 onConnectionStateChange;
bluetoothDevice.connectGatt(this, false, mGattCallback);
或
gatt.disconnect();(斷開連線後務必記得gatt.close();)
複製程式碼(5) readDescriptor對應onDescriptorRead;
gatt.readDescriptor(descriptor);
複製程式碼(6) writeDescriptor對應onDescriptorWrite;
gatt.writeDescriptor(descriptor);
複製程式碼(7) readRemoteRssi對應onReadRemoteRssi;
gatt.readRemoteRssi();
複製程式碼(8) executeReliableWrite對應onReliableWriteCompleted;
gatt.executeReliableWrite();
複製程式碼(9) discoverServices對應onServicesDiscovered
gatt.discoverServices();
複製程式碼開啟藍芽所具備的許可權：
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH"/>
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION"/>
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_COARSE_LOCATION"/>
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_ADMIN"/>
<uses-feature android:name="android.hardware.bluetooth_le" android:required="true"/>
複製程式碼如果 android.hardware.bluetooth_le設定為false,可以安裝在不支援的裝置上使用，判斷是否支援藍芽4.0用以下程式碼就可以了，如：
if (!getPackageManager().hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_BLUETOOTH_LE)) {
Toast.makeText(this, “裝置不支援藍芽4.0”, Toast.LENGTH_SHORT).show();
finish();
}
複製程式碼對藍芽的啟動關閉操作：
1、利用系統預設開啟藍芽對話方塊
if (mBluetoothAdapter == null || !mBluetoothAdapter.isEnabled()) {
Intent enableBtIntent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE);
startActivityForResult(enableBtIntent, REQUEST_ENABLE_BT);
}
複製程式碼2、後臺開啟藍芽，不做任何提示，這個也可以用來自定義開啟藍芽對話方塊啦
mBluetoothAdapter.enable();
複製程式碼3、後臺關閉藍芽
mBluetoothAdapter.disable();
複製程式碼二、BleLib庫的優點
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最簡潔的植入（近乎一行程式碼）
private void initBle() {
mBle = Ble.options()
.setLogBleExceptions(true)//設定是否輸出列印藍芽日誌（非正式打包請設定為true，以便於除錯）
.setThrowBleException(true)//設定是否丟擲藍芽異常
.setAutoConnect(true)//設定是否自動連線
.setConnectFailedRetryCount(3)
.setConnectTimeout(10 * 1000)//設定連線超時時長（預設10*1000 ms）
.setScanPeriod(12 * 1000)//設定掃描時長（預設10*1000 ms）
.setUuid_service(UUID.fromString("0000fee9-0000-1000-8000-00805f9b34fb"))//主服務的uuid
.setUuid_write_cha(UUID.fromString("d44bc439-abfd-45a2-b575-925416129600"))//可寫特徵的uuid
.create(getApplicationContext());
}
複製程式碼-
最大程度簡化了程式碼量
有對比才有傷害，那就來看下原生api呼叫藍芽流程和該庫之間的對比：
例如掃描裝置
原生API寫法：
private void scanLeDevice(final boolean enable) {
if (enable) {
// 經過預定掃描期後停止掃描
mHandler.postDelayed(new Runnable() {
@Override
public void run() {
mScanning = false;
mBluetoothAdapter.stopLeScan(mLeScanCallback);
}
}, SCAN_PERIOD);
mScanning = true;
mBluetoothAdapter.startLeScan(mLeScanCallback);
} else {
mScanning = false;
mBluetoothAdapter.stopLeScan(mLeScanCallback);
}
...
}
然後在mLeScanCallback的回撥中拿到掃描結果：
// Device scan callback.
private BluetoothAdapter.LeScanCallback mLeScanCallback =
new BluetoothAdapter.LeScanCallback() {
@Override
public void onLeScan(final BluetoothDevice device, int rssi,
byte[] scanRecord) {
runOnUiThread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
...
}
});
}
複製程式碼BleLib中掃描的寫法：
mBle.startScan(scanCallback);
回撥結果：
BleScanCallback<BleDevice> scanCallback = new BleScanCallback<BleDevice>() {
@Override
public void onLeScan(final BleDevice device, int rssi, byte[] scanRecord) {
...
}
}
};
複製程式碼-
提供了獨一無二的OTA升級介面（即藍芽硬體進行更新升級的介面）
這絕對是其他藍芽庫所沒有的，具體API請看下面的庫使用步驟
複製程式碼三、如何使用該庫
首先buidl.gradle中新增依賴（最新版本請參閱Demo中的README檔案）：
compile 'cn.com.superLei:blelibrary:2.5.2-beta'
複製程式碼1. 初始化藍芽（動態授權藍芽操作許可權、開啟藍芽、判斷裝置是否支援藍芽等操作請看DEMO）
private void initBle() {
mBle = Ble.options()
.setLogBleExceptions(true)//設定是否輸出列印藍芽日誌（非正式打包請設定為true，以便於除錯）
.setThrowBleException(true)//設定是否丟擲藍芽異常
.setAutoConnect(true)//設定是否自動連線
.setConnectFailedRetryCount(3)//設定連線失敗的重試次數
.setConnectTimeout(10 * 1000)//設定連線超時時長（預設10*1000 ms）
.setScanPeriod(12 * 1000)//設定掃描時長（預設10*1000 ms）
.setUuid_service(UUID.fromString("0000fee9-0000-1000-8000-00805f9b34fb"))//主服務的uuid
.setUuid_write_cha(UUID.fromString("d44bc439-abfd-45a2-b575-925416129600"))//可寫特徵的uuid
.create(getApplicationContext());
}
複製程式碼2. 掃描周邊裝置
mBle.startScan(scanCallback);
//掃描回撥
BleScanCallback<BleDevice> scanCallback = new BleScanCallback<BleDevice>() {
@Override
public void onLeScan(final BleDevice device, int rssi, byte[] scanRecord) {
...
//獲取到藍芽裝置物件，根據自身需求進行操作（庫中已進行相同裝置的過濾）
}
};
複製程式碼3.開始連線
mBle.connect(device, connectCallback);
//連線回撥
private BleConnCallback<BleDevice> connectCallback = new BleConnCallback<BleDevice>() {
@Override
public void onConnectionChanged(BleDevice device) {
if (device.isConnected()) {
//連線成功之後設定通知（切記，很重要）
setNotify(device);
}
Log.e(TAG, "onConnectionChanged: " + device.isConnected());
}
@Override
public void onConnectException(BleDevice device, int errorCode) {
super.onConnectException(device, errorCode);
Toast.makeText(BleActivity.this, "連線異常，異常狀態碼:" + errorCode, Toast.LENGTH_SHORT).show();
}
};
複製程式碼連線異常狀態碼可參閱該專案的wiki
4.設定通知及回撥
private void setNotify(BleDevice device) {
/*連線成功後，設定通知*/
mBle.startNotify(device, new BleNotiftCallback<BleDevice>() {
@Override
public void onChanged(BleDevice device, BluetoothGattCharacteristic characteristic) {
Log.e(TAG, "onChanged: 表示返回硬體MCU發來的資料"+Arrays.toString(characteristic.getValue()));
}
@Override
public void onReady(BleDevice device) {
Log.e(TAG, "onReady: 表示一切準備就緒，可以進行讀寫(傳送資料或者讀取資料)的標誌");
}
@Override
public void onServicesDiscovered(BluetoothGatt gatt) {
Log.e(TAG, "onServicesDiscovered is success ");
}
@Override
public void onNotifySuccess(BluetoothGatt gatt) {
Log.e(TAG, "onNotifySuccess is success ");
}
});
}
複製程式碼當收到onChanged(BluetoothGattCharacteristic characteristic)回撥時,則說明藍芽裝置的資料發生改變了，通知程式作出改變。還有很多回撥，他們對應的情況不懂得可以參考上面的原生API的詳細講解。
5.讀取遠端Rssi
mBle.readRssi(mBle.getConnetedDevices().get(0), new BleReadRssiCallback<BleDevice>() {
@Override
public void onReadRssiSuccess(int rssi) {
super.onReadRssiSuccess(rssi);
Log.e(TAG, "onReadRssiSuccess: " + rssi);
Toast.makeText(BleActivity.this, "onReadRssiSuccess:"+ rssi, Toast.LENGTH_SHORT).show();
}
});
複製程式碼6.主動讀取資料
public void read(BleDevice device) {
boolean result = mBle.read(device, new BleReadCallback<BleDevice>() {
@Override
public void onReadSuccess(BluetoothGattCharacteristic characteristic) {
super.onReadSuccess(characteristic);
byte[] data = characteristic.getValue();
Log.w(TAG, "onReadSuccess: " + Arrays.toString(data));
}
});
if (!result) {
Log.d(TAG, "讀取資料失敗!");
}
複製程式碼7.寫入資料
boolean result = mBle.write(device, changeLevelInner(), new BleWriteCallback<BleDevice>() {
@Override
public void onWriteSuccess(BluetoothGattCharacteristic characteristic) {
Toast.makeText(BleActivity.this, "傳送資料成功", Toast.LENGTH_SHORT).show();
}
});
if (!result) {
Log.e(TAG, "changeLevelInner: " + "傳送資料失敗!");
}
複製程式碼8.傳送大資料包（如：檔案等）
try {
//獲取整個檔案的總位元組
byte[]data = toByteArray(getAssets().open("WhiteChristmas.bin"));
//傳送大資料量的包(引數請查閱Demo Code)
mBle.writeEntity(mBle.getConnetedDevices().get(0), data, 20, 50, new BleWriteEntityCallback<BleDevice>() {
@Override
public void onWriteSuccess() {
L.e("writeEntity", "onWriteSuccess");
}
@Override
public void onWriteFailed() {
L.e("writeEntity", "onWriteFailed");
}
});
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
複製程式碼9.設定MTU(BLE4.2)
if(Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP){
//此處第二個引數 不是特定的 比如你也可以設定500 但是如果裝置不支援500個位元組則會返回最大支援數
mBle.setMTU(mBle.getConnetedDevices().get(0).getBleAddress(), 250, new BleMtuCallback<BleDevice>() {
@Override
public void onMtuChanged(BleDevice device, int mtu, int status) {
super.onMtuChanged(device, mtu, status);
ToastUtil.showToast("最大支援MTU："+mtu);
}
});
}else {
ToastUtil.showToast("裝置不支援MTU");
}
複製程式碼10.OTA升級
//找到你需要升級檔案的路徑(一般情況都是儲存再伺服器上，一旦有更新會自動提示，然後APP下載並儲存到本地，生成對應的file物件)
File file = new File(...);
//讀寫SD卡許可權，此處略（6.0及以上需新增)
OtaManager mOtaManager = new OtaManager(BleActivity.this);
boolean result = mOtaManager.startOtaUpdate(file, (BleDevice) mBle.getConnetedDevices().get(0), mBle);
Log.e("OTA升級結果:", result + "");
複製程式碼四、BleLib庫封裝的詳細分析
分析之前先來張BleLib庫API的結構圖供大家參考（下圖是1.x庫的結構，API名稱部分與當前有點不同）：
1、我們先來看一下該庫的結構，以及每個類的作用。如下圖：
Ble：
該類提供了幾乎所有你需要用到的方法，包括藍芽掃描、連線、斷開、藍芽當前連線狀態等等，管理了藍芽操作的所有介面和方法。
BleDevice：
該類的主要是來描述並記錄藍芽的屬性和狀態，如記錄藍芽名稱、藍芽MAC地址、藍芽別名（即修改之後的名稱）、藍芽連線狀態等。
BleStatus：
該類是藍芽狀態類，定義了藍芽掃描、連線、通知使能、傳送、接收等狀態的常量值（連線異常等狀態碼可參考該類）
BluetoothLeService：
該類是最重要的一個核心藍芽處理類，主要是藍芽操作中用到的各個方法的實現類，是整個藍芽的核心功能實現，Ble是對外提供所有藍芽操作介面的管理類。
在此要注意一些細節，比如大多數裝置掃描的時候會重複掃描到相同藍芽裝置，必須要進行過濾，開發應用時，必須還要進行產品過濾，比如通過裝置的廣播包過濾，或者通過裝置名過濾都是可以的，如下（注意：要根據自己產品提供的廣播包進行過濾，下圖是我們自己產品的）：
/**
* Verify the product broadcast parameters
* @param data Parameter data
* @return Whether the match
*/
public static boolean matchProduct(byte[] data) {
if (data == null || data.length <= 0) {
return false;
}
int i = 0;
do {
// Read packet size
int len = data[i++] & 0xff;
if (len > 0) {
// Read packet data
byte[] d = new byte[len];
int j = 0;
do {
d[j++] = data[i++];
} while (j < len);
// Authentication Type and Length
if (d.length > BROADCAST_SPECIFIC_PRODUCT.length && (d[0] & 0xFF) == BLE_GAP_AD_TYPE_MANUFACTURER_SPECIFIC_DATA) {
// Matching product parameters
boolean passed = true;
for (int x = 0; x < BROADCAST_SPECIFIC_PRODUCT.length; x++) {
passed = passed && d[x + 1] == BROADCAST_SPECIFIC_PRODUCT[x];
}
//Match successful
if (passed) {
return true;
}
}
}
} while (i < data.length);
return false;
}
複製程式碼OK，要注意的細節問題已經介紹的差不多了，如果感興趣的朋友可以去應用該庫到自己的專案中。文章末尾順帶宣傳下自己的一個Android開源庫分享的小程式，當前版本暫時只有Android的開源庫分享，後續會增加Java、iOS、前端等不同語言的分類，感興趣的可以去關注下我們的小程式，小程式原始碼地址：GitClub。請掃描這個二維碼登陸GitClub小程式參觀。
