Android 配对连接HID蓝牙设备

作者: 光羽隼 | 来源:发表于2018-09-20 11:40 被阅读0次

前段时间公司项目的需要连接蓝牙设备，我们这个蓝牙设备是一个蓝牙手柄，相当于是一个蓝牙外设键盘，所以是属于HID设备。刚开始也不知道还有HID蓝牙设备，所以就按照普通蓝牙设备连接。翻找了好久的资料，才一点一点做好。

HID 是Human Interface Device的缩写，由其名称可以了解HID设备是直接与人交互的设备，例如键盘、鼠标与游戏杆等。不过HID设备并不一定要有人机接口，只要符合HID类别规范的设备都是HID设备。
android4.1.2中的Bluetooth应用中没有hid的相关代码，而android4.2源码中Bluetooth应用中才有hid的代码。

重点提一句，在实际使用中，其实设备的配对连接都不难，但是一定要开启子线程进行蓝牙设备的开关、配对和连接。不然很容易出现一堆异常。。。。

使用蓝牙之前，我们需要在AndroidManifest.xml里边申请三个权限，因为我做的算是系统级的软件，就没有动态申请权限。

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

这里说一下，刚开始遇到的第一个坑，就是很多博客里边只讲了前两个权限，而没有说第三个权限。

1.首先是蓝牙设备的打开和关闭

在了解蓝牙开关之前，我们首先要知道蓝牙适配器的类BluetoothAdapter，这个类的主要功能就是：

开关蓝牙

扫描蓝牙设备

设置/获取蓝牙状态信息，例如：蓝牙状态值、蓝牙Name、蓝牙Mac地址等；

直接上代码：

//获取BluetoothAdapter，如果获取的BluetoothAdapter为空，则表示当前设备不支持蓝牙
BluetoothManager bluetoothManager = (BluetoothManager) SPApplication.getInstance().getSystemService(Context.BLUETOOTH_SERVICE);
if (bluetoothManager != null) {
       BluetoothAdapter mBluetoothAdapter = bluetoothManager.getAdapter();
 } else {
      ToastUtils.showShort("蓝牙暂时不可用");
      finishDelegate();
}

//判断蓝牙是否打开
if (!mBluetoothAdapter.isEnabled()) {
  //蓝牙设备没有打开
//打开蓝牙设备，这一步应该放到线程里边操作
mBluetoothAdapter.enable();          
} else {
//蓝牙设备已经打开，需要关闭蓝牙
//这一步也需要放到线程中操作
mBluetoothAdapter.disable();         
 }

2.开始进行蓝牙的扫描

蓝牙的扫描是使用BluetoothAdapter对象中的方法startDiscovery(),不过首先我们需要注册一个广播接收者，接收蓝牙扫描的数据。

1.广播接收者：

public class BluetoothReciever extends BroadcastReceiver {
        @Override
        public void onReceive(Context context, Intent intent) {
            String action = intent.getAction();
            BluetoothDevice device;
            // 搜索发现设备时，取得设备的信息；注意，这里有可能重复搜索同一设备
            if (BluetoothDevice.ACTION_FOUND.equals(action)) {
                //这里就是我们扫描到的蓝牙设备
                device = intent.getParcelableExtra(BluetoothDevice.EXTRA_DEVICE); 
            }
            //状态改变时
            else if (BluetoothDevice.ACTION_BOND_STATE_CHANGED.equals(action)) {
                device = intent.getParcelableExtra(BluetoothDevice.EXTRA_DEVICE);
                switch (device.getBondState()) {
                    case BluetoothDevice.BOND_BONDING://正在配对
                        Log.d("BlueToothTestActivity", "正在配对......");
                        break;
                    case BluetoothDevice.BOND_BONDED://配对结束
                        Log.d("BlueToothTestActivity", "完成配对");

                        break;
                    case BluetoothDevice.BOND_NONE://取消配对/未配对
                        Log.d("BlueToothTestActivity", "取消配对");

                    default:
                        break;
                }
            }
        }
    }

创建并注册蓝牙扫描的广播接收者：

 // 初始化广播接收者
mBroadcastReceiver = new BluetoothReciever();
IntentFilter intentFilter = new IntentFilter();
intentFilter.addAction(BluetoothDevice.ACTION_FOUND);
intentFilter.addAction(BluetoothDevice.ACTION_BOND_STATE_CHANGED);
intentFilter.addAction(BluetoothAdapter.ACTION_STATE_CHANGED);
intentFilter.addAction(BluetoothAdapter.ACTION_DISCOVERY_STARTED);
intentFilter.addAction("android.bluetooth.input.profile.action.CONNECTION_STATE_CHANGED");
//这里我是用全局上下文注册广播接收者，防止在解注册的时候出错
SPApplication.getInstance().registerReceiver(mBroadcastReceiver, intentFilter);

开始进行蓝牙扫描

 mBluetoothAdapter.startDiscovery();

开始扫描之后，广播接收者中就会出现我们扫描到的设备,设备信息存放在BluetoothDevice对象中，我们可以将这个对象存放到列表中，然后取出里边的信息展示到界面上。

3.蓝牙设备的配对和连接过程

HID蓝牙设备在配对成功之后还要进行连接这一步操作，而普通的蓝牙设备只需要配对这一步。顺便提一句，蓝牙设备的配对和连接需要放到子线程中操作。
对其中的连接操作以及BluetoothProfile的我也不是很理解，这里可以参考Android HID设备的连接，这篇博客中对连接的步骤讲的还是很清楚的。
这里我把蓝牙设备的配对和连接，我写到了Runnable的复写类里边，方便放到子线程中使用。

public class BlueConnectThread implements Runnable {
    private Handler handler;
    private BluetoothDevice device;
    private BluetoothAdapter mAdapter;
    
    public BlueConnectThread(Handler handler, BluetoothDevice device, BluetoothAdapter adapter) {
        this.handler = handler;
        this.device = device;
        this.mAdapter = adapter;
    }

    @Override
    public void run() {
        //进行HID蓝牙设备的配对，配对成功之后才进行下边的操作
        if (pair(device)) {
            try {
               //进行HID蓝牙设备的连接操作，并返回连接结果，这里边的第3个参数就是代表连接HID设备，
                boolean profileProxy = mAdapter.getProfileProxy(SPApplication.getInstance(), connect, 4);
                Thread.sleep(3000);
                Message message = handler.obtainMessage(BluetoothDialog.CONNECT_BLUE);
                //通过handler将连接结果和连接的代理返回主线程中。这个BluetoothProfile对象在后边还有用，所以要返回主线程中
                if (profileProxy) {
                    message.arg1=1;
                }else {
                    message.arg1=2;
                }
                message.obj = proxys;
                handler.sendMessage(message);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    /**
     * 配对
     *
     * @param bluetoothDevice
     */
    public boolean pair(BluetoothDevice bluetoothDevice) {
        device = bluetoothDevice;
        Method createBondMethod;
        try {
            createBondMethod = BluetoothDevice.class.getMethod("createBond");
            createBondMethod.invoke(device);
            return true;
        } catch (Exception e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        return false;
    }
    /**
      *个人理解是获取当前设备设备是否支持INPUT_DEVICE设备（HID设备）
      */
    public static int getInputDeviceHiddenConstant() {
        Class<BluetoothProfile> clazz = BluetoothProfile.class;
        for (Field f : clazz.getFields()) {
            int mod = f.getModifiers();
            if (Modifier.isStatic(mod) && Modifier.isPublic(mod)
                    && Modifier.isFinal(mod)) {
                try {
                    if (f.getName().equals("INPUT_DEVICE")) {
                        return f.getInt(null);
                    }
                } catch (Exception e) {
                }
            }
        }
        return -1;
    }

    private BluetoothProfile proxys;
    /**
     * 查看BluetoothInputDevice源码，connect(BluetoothDevice device)该方法可以连接HID设备，但是查看BluetoothInputDevice这个类
     * 是隐藏类，无法直接使用，必须先通过BluetoothProfile.ServiceListener回调得到BluetoothInputDevice，然后再反射connect方法连接
     */
    private BluetoothProfile.ServiceListener connect = new BluetoothProfile.ServiceListener() {
        @RequiresApi(api = Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN_MR2)
        @Override
        public void onServiceConnected(int profile, BluetoothProfile proxy) {
            //BluetoothProfile proxy这个已经是BluetoothInputDevice类型了
            try {
                proxys = proxy;
                if (profile == getInputDeviceHiddenConstant()) {
                    if (device != null) {
                        //得到BluetoothInputDevice然后反射connect连接设备
                        @SuppressLint("PrivateApi") Method method = proxy.getClass().getDeclaredMethod("connect",
                                new Class[]{BluetoothDevice.class});
                        method.invoke(proxy, device);
                    }
                }
            } catch (NoSuchMethodException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (IllegalAccessException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (InvocationTargetException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        @Override
        public void onServiceDisconnected(int profile) {

        }
    };
}

4.关闭当前界面

需要注销广播接收者的注册

@Override
public void onPause() {
    super.onPause();
    SPApplication.getInstance().unregisterReceiver(mBroadcastReceiver);
}

解除连接的代理（暂时这样理解）

做这一步的原因是因为每次退出蓝牙界面都会出现错误，

android.app.ServiceConnectionLeaked: android.app.ServiceConnectionLeaked: Activity.com.xxxxxx.bluetoothconnect.MainActivity has leaked ServiceConnection android.bluetooth.BluetoothInputDevice$2@fd389e1 that was originally bound here

这，，，这好像是连接那一步绑定了服务，在关闭界面的时候没有解绑服务。那我们只需要找到在哪开启了什么服务，再找到解绑这个服务的方法就行了。
然后我就找到HID设备连接的方法getProfileProxy(SPApplication.getInstance(), connect, 4)，进到源码中查看，被我发现了BluetoothAdapter里边的closeProfileProxy(int profile, BluetoothProfile proxy)这个方法，这个方法在源码中的注释是

 /**
     * Close the connection of the profile proxy to the Service.
     *
     * <p> Clients should call this when they are no longer using
     * the proxy obtained from {@link #getProfileProxy}.
     * Profile can be one of  {@link BluetoothProfile#HEALTH}, {@link BluetoothProfile#HEADSET} or
     * {@link BluetoothProfile#A2DP}
     *
     * @param profile
     * @param proxy Profile proxy object
     */
 public void closeProfileProxy(int profile, BluetoothProfile proxy)

凭借我英语亚四级的水平，我们可以知道这个方法就是关闭服务的，这个服务跟连接有某种不可告人的关系。。。
那我们就直接在关闭界面的时候使用就行了。注意，经验告诉我这个方法也需要在子线程中使用。
刚才从子线程中传回来的BluetoothProfile对象在这里就能用到了。

 @Override
    public void onDestroyView() {
        super.onDestroyView();
        if (proxy != null) {
            ThreadPoolProxyFactory.getNormalThreadPoolProxy().execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    mBluetoothAdapter.closeProfileProxy(4, proxy);
                    try {
                        Thread.sleep(2000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });
        }
    }

-----------结束！
这里我只做了蓝牙开关，扫描，连接配对的操作，关于蓝牙信号的接受和发送没有做。因为没有需求啊，哈哈哈。
有时间我再把源码整理出来。
里边的线程池参考Android线程池得要这么用

Android 配对连接HID蓝牙设备

重点提一句，在实际使用中，其实设备的配对连接都不难，但是一定要开启子线程进行蓝牙设备的开关、配对和连接。不然很容易出现一堆异常。。。。

1.首先是蓝牙设备的打开和关闭

2.开始进行蓝牙的扫描

1.广播接收者：

3.蓝牙设备的配对和连接过程

4.关闭当前界面

需要注销广播接收者的注册

解除连接的代理（暂时这样理解）

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