第六講 Android WiFi與Bluetooth編程基礎(chǔ)

1、Android應(yīng)用程序應(yīng)用程序Android生命周期生命周期Android簡介簡介Bluetooth程序設(shè)計程序設(shè)計WiFi程序設(shè)計程序設(shè)計v Android是開源的移動設(shè)備操作系統(tǒng)。是開源的移動設(shè)備操作系統(tǒng)。 支持支持智能手機(jī)、平板電腦、電視等智能手機(jī)、平板電腦、電視等設(shè)備。設(shè)備。 人臉識別功能，用戶可以使用自人臉識別功能，用戶可以使用自拍照片設(shè)置拍照片設(shè)置屏幕屏幕鎖。鎖。 基于基于NFC的的Android Beam功能，可以讓兩部功能，可以讓兩部手機(jī)在手機(jī)在接近接近4厘米后交換厘米后交換信息。信息。v Android的特征的特征 在內(nèi)存和進(jìn)程管理方面，在內(nèi)存和進(jìn)程管理方面，Android具

2、有自己的具有自己的運行時和虛擬機(jī)。運行時和虛擬機(jī)。 提供了豐富的界面提供了豐富的界面控件。控件。 提供輕量級的進(jìn)程間通訊機(jī)制提供輕量級的進(jìn)程間通訊機(jī)制Intent，使用跨，使用跨進(jìn)程組件通信和發(fā)送系統(tǒng)級廣播成為進(jìn)程組件通信和發(fā)送系統(tǒng)級廣播成為可能?？赡?。 提供了提供了Service作為無用戶界面、長時間后臺作為無用戶界面、長時間后臺運行的運行的組件。組件。 支持高效、快速的數(shù)據(jù)存儲支持高效、快速的數(shù)據(jù)存儲方式。方式。v Android的特征的特征 提供提供了通用的共享數(shù)據(jù)接口了通用的共享數(shù)據(jù)接口ContentProvider。 支持位置服務(wù)和地圖支持位置服務(wù)和地圖應(yīng)用。應(yīng)用。 支持支持Widg

3、et插件。插件。 Android NDK支持使用本地代碼（支持使用本地代碼（C或或C+）開發(fā)應(yīng)用程序的部分核心開發(fā)應(yīng)用程序的部分核心模塊。模塊。v Android 體系結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)v 工程目錄和文件工程目錄和文件v AndroidManifest.xmlv AndroidManifest.xml Android程序聲明文件，包含了程序聲明文件，包含了Android系統(tǒng)系統(tǒng)運行運行Android程序前所必須掌握的重要信息，程序前所必須掌握的重要信息，這些信息包括應(yīng)用程序名稱、圖標(biāo)、包名稱、這些信息包括應(yīng)用程序名稱、圖標(biāo)、包名稱、模塊組成、授權(quán)和模塊組成、授權(quán)和SDK最低版本等最低版本等。 man

4、ifest元素僅能包含一個元素僅能包含一個application元素，元素，application元素中能夠聲明元素中能夠聲明Android程序中程序中最重要的四個組成部分，包括最重要的四個組成部分，包括Activity、Service、BroadcastReceiver和和ContentProvider。v AndroidManifest.xml activity元素是對元素是對Activity子類的聲明，不在子類的聲明，不在AndroidManifest.xml文件中聲明的文件中聲明的Activity將不能夠在用戶界面中顯示。將不能夠在用戶界面中顯示。 intent-filter中聲明了兩

5、個子元素中聲明了兩個子元素action和和category，intent-filter使該程序在啟動時將使該程序在啟動時將MainActivity作為默認(rèn)啟動模塊。作為默認(rèn)啟動模塊。v activity_main.xml是界面布局文件。是界面布局文件。v res目錄是資源目錄是資源目錄，目錄，Android程序所有程序所有的圖像、顏色、風(fēng)格、主題、界面布局和的圖像、顏色、風(fēng)格、主題、界面布局和字符串等資源都保存字符串等資源都保存在子目錄在子目錄中中。v R.java包含對包含對drawable、layout和和values目錄內(nèi)的資源的引用指針，目錄內(nèi)的資源的引用指針，Android程序能夠直

6、接通過程序能夠直接通過R類引用目錄類引用目錄中的資源。中的資源。v MainActivity.java是是Android工程向?qū)Цこ滔驅(qū)Ц鶕?jù)據(jù)Activity名稱創(chuàng)建的名稱創(chuàng)建的java文件文件。 完全完全可以手工修改。可以手工修改。 為了在為了在Android系統(tǒng)上顯示圖形界面，需要使系統(tǒng)上顯示圖形界面，需要使用代碼繼承用代碼繼承Activity類。類。 并在并在onCreate()函數(shù)中聲明需要顯示的函數(shù)中聲明需要顯示的內(nèi)容。內(nèi)容。三位一體：描述文件（AndroidManifest.xml），Java源代碼，資源文件。描述文件負(fù)責(zé)宏觀框架，Java負(fù)責(zé)邏輯，資源文件負(fù)責(zé)外觀。v Andr

7、oid組件組件 Activity Android程序的呈現(xiàn)層，顯示可視化的用戶界面，程序的呈現(xiàn)層，顯示可視化的用戶界面，并接收與用戶交互所產(chǎn)生的界面并接收與用戶交互所產(chǎn)生的界面事件。事件。 Android應(yīng)用程序可以包含一個或多個應(yīng)用程序可以包含一個或多個Activity，一般需要指定一個程序啟動時顯示的一般需要指定一個程序啟動時顯示的Activity。 Service Service一般用于沒有用戶界面，但需要長時間在一般用于沒有用戶界面，但需要長時間在后臺運行的后臺運行的應(yīng)用。應(yīng)用。 可公開可公開Service的程序接口，供的程序接口，供其它進(jìn)程調(diào)用。其它進(jìn)程調(diào)用。 BroadcaseRe

8、ceiver 用來接收廣播消息的組件，不包含任何用戶用來接收廣播消息的組件，不包含任何用戶界面。界面。 可以啟動可以啟動Activity或者或者Notification通知用戶接收到通知用戶接收到重要重要信息。信息。 ContentProvider 是是Android系統(tǒng)提供的一種標(biāo)準(zhǔn)的共享數(shù)據(jù)的機(jī)制，系統(tǒng)提供的一種標(biāo)準(zhǔn)的共享數(shù)據(jù)的機(jī)制，其他程序通過其他程序通過ContentProvider訪問程序的私有訪問程序的私有數(shù)數(shù)據(jù)。據(jù)。 Android系統(tǒng)內(nèi)部提供一些內(nèi)置系統(tǒng)內(nèi)部提供一些內(nèi)置的的ContentProvider，能夠為應(yīng)用程序提供重要的數(shù)據(jù)能夠為應(yīng)用程序提供重要的數(shù)據(jù)信息。信息。v 程

9、序生命周期程序生命周期 Android進(jìn)程從啟動到終止進(jìn)程從啟動到終止的 所 有 階 段 ， 也 就 是的 所 有 階 段 ， 也 就 是Android程序啟動到停止的程序啟動到停止的全過程。全過程。 盡可能地不主動終止應(yīng)用程盡可能地不主動終止應(yīng)用程序，即使生命周期結(jié)束的程序，即使生命周期結(jié)束的程序也會保存在內(nèi)存中，以便序也會保存在內(nèi)存中，以便再次快速啟動。再次快速啟動。 Android系統(tǒng)的進(jìn)程優(yōu)先級系統(tǒng)的進(jìn)程優(yōu)先級v Activity生命周期生命周期 指指Activity從啟動到銷毀的從啟動到銷毀的過程。過程。 Activity表現(xiàn)為四種狀態(tài)表現(xiàn)為四種狀態(tài) 活動活動狀態(tài)狀態(tài) 暫停狀態(tài)暫停狀

10、態(tài) 停止?fàn)顟B(tài)停止?fàn)顟B(tài) 非非活動活動狀態(tài)狀態(tài) Activity棧棧 Activity生命周期的事件回調(diào)函生命周期的事件回調(diào)函數(shù)數(shù)函數(shù)函數(shù)是否可終止是否可終止說明說明onCreate()否Activity啟動后第一個被調(diào)用的函數(shù)，常用來進(jìn)行Activity的初始化，例如創(chuàng)建View、綁定數(shù)據(jù)或恢復(fù)信息等。onStart()否當(dāng)Activity顯示在屏幕上時，該函數(shù)被調(diào)用。onRestart()否當(dāng)Activity從停止?fàn)顟B(tài)進(jìn)入活動狀態(tài)前，調(diào)用該函數(shù)。onResume()否當(dāng)Activity可以接受用戶輸入時，該函數(shù)被調(diào)用。onPause()否當(dāng)Activity進(jìn)入暫停狀態(tài)時，該函數(shù)被調(diào)用。主要用來

11、保存持久數(shù)據(jù)、關(guān)閉動畫、釋放CPU資源等。該函數(shù)中的代碼必須簡短，因為另一個Activity必須等待該函數(shù)執(zhí)行完畢后才能顯示在界面上。onStop()是當(dāng)Activity不對用戶可見后，該函數(shù)被調(diào)用，Activity進(jìn)入停止?fàn)顟B(tài)。onDestroy()是在Activity被終止前，即進(jìn)入非活動狀態(tài)前，該函數(shù)被調(diào)用。有兩種情況該函數(shù)會被調(diào)用：(1)當(dāng)程序主動調(diào)用finish()函數(shù)；(2)程序被Android系統(tǒng)終結(jié)。 Activity事件回調(diào)函數(shù)的調(diào)用事件回調(diào)函數(shù)的調(diào)用順序順序 onRestoreInstanceState() onSaveInstanceState()函數(shù)函數(shù)說明說明onSa

12、veInstanceState()暫停或停止Activity前調(diào)用該函數(shù)，用以保存Activity的臨時狀態(tài)信息。onRestoreInstanceState()恢復(fù)onSaveInstanceState()保存的Activity狀態(tài)信息。v Fragment生命周生命周期期 在在Activity中嵌入中嵌入小小Activity，然后，然后每個每個小小Activity又又可以擁有自己的布可以擁有自己的布局。局。 當(dāng)一個當(dāng)一個fragment被創(chuàng)建的時候，它會經(jīng)歷以被創(chuàng)建的時候，它會經(jīng)歷以下下狀態(tài)：狀態(tài)： onAttach() onCreate() onCreateView() onActivi

13、tyCreated() 當(dāng)這個當(dāng)這個fragment對用戶可見的時候，它會經(jīng)對用戶可見的時候，它會經(jīng)歷以下歷以下狀態(tài)：狀態(tài)： onStart() onResume() 當(dāng)這個當(dāng)這個fragment對用戶不可見的時候?qū)τ脩舨豢梢姷臅r候，它會，它會經(jīng)歷以下經(jīng)歷以下狀態(tài)：狀態(tài)： onPause() onStop() 當(dāng)這個當(dāng)這個fragment被銷毀了（或者持有它的被銷毀了（或者持有它的activity被銷毀了），它會經(jīng)歷以下被銷毀了），它會經(jīng)歷以下狀態(tài)：狀態(tài)： onPause() onStop() onDestroyView() onDestroy() onDetach() fragments的大

14、部分狀態(tài)都和的大部分狀態(tài)都和activitie很相似，很相似，但但fragment有一些新的狀態(tài)。有一些新的狀態(tài)。 onAttached()，當(dāng)，當(dāng)fragment被加入到被加入到activity時調(diào)時調(diào)用（在這個方法中可以獲得所在的用（在這個方法中可以獲得所在的activity）。）。 onCreateView()，當(dāng)，當(dāng)activity要得到要得到fragment的的layout時，調(diào)用此方法，時，調(diào)用此方法，fragment在其中創(chuàng)建自在其中創(chuàng)建自己的己的layout。 onActivityCreated()，當(dāng)，當(dāng)activity的的onCreated()方法返回后調(diào)用此方法方法返回后

15、調(diào)用此方法 onDestroyView()，當(dāng)，當(dāng)fragment中中的布局被的布局被移除移除的時候，調(diào)用這個方法。的時候，調(diào)用這個方法。 onDetach()，當(dāng)，當(dāng)fragment和和activity分離的時候，分離的時候，調(diào)用這個方法。調(diào)用這個方法。v Android的的WiFi架構(gòu)架構(gòu)Client調(diào)用方式WiFi的內(nèi)核驅(qū)動程序wpa_supplicant程序WPA適配層WiFi的JNI.wifi包Settings、WifiSwitcher等應(yīng)用內(nèi)核空間C框架層Java框架層Java應(yīng)用層 wpa_supplicant WPA（WiFi Protected Access），是一種基于），

16、是一種基于標(biāo)準(zhǔn)的可互操作的標(biāo)準(zhǔn)的可互操作的WLAN安全性增強(qiáng)解決方案。安全性增強(qiáng)解決方案。 wpa_supplicant是是WPA的應(yīng)用層認(rèn)證客戶端，的應(yīng)用層認(rèn)證客戶端，負(fù)責(zé)完成認(rèn)證相關(guān)的登錄、加密等工作。負(fù)責(zé)完成認(rèn)證相關(guān)的登錄、加密等工作。 wpa_supplicant適配層適配層 對對wpa_supplicant進(jìn)行封裝，在進(jìn)行封裝，在android中作中作為為WiFi部分的硬件抽象層使用。部分的硬件抽象層使用。 主要主要用于封裝與用于封裝與wpa_supplicant守護(hù)進(jìn)程的通守護(hù)進(jìn)程的通信，以提供給信，以提供給android框架使用，它實現(xiàn)了加載、框架使用，它實現(xiàn)了加載、控制和消息監(jiān)

17、控等功能。控制和消息監(jiān)控等功能。 WiFi的的Java和和JNI JNI是是Java Native Interface的縮寫，它提供了的縮寫，它提供了若干的若干的API實現(xiàn)了和實現(xiàn)了和Java和其他語言的通信（主和其他語言的通信（主要是要是C & C+）。 API通過調(diào)用通過調(diào)用wpa_supplicant適配層的接口實適配層的接口實現(xiàn)。現(xiàn)。 WiFi系統(tǒng)系統(tǒng)Java部分的核心是根據(jù)部分的核心是根據(jù)IWifiManager接口創(chuàng)建的接口創(chuàng)建的Binder服務(wù)器端和客戶端，服務(wù)器服務(wù)器端和客戶端，服務(wù)器端是端是WifiService，客戶端是，客戶端是WifiManager。 .wifi

18、包中的主要類包中的主要類 WifiManager，提供，提供主要的主要的API來管理來管理WiFi連接連接的的各個方面。主要完成的功能有：的的各個方面。主要完成的功能有：(1) 處理已配置好的處理已配置好的WiFi網(wǎng)絡(luò)連接列表，可以查看網(wǎng)絡(luò)連接列表，可以查看和修改這個列表，列表中項的屬性也可以修改；和修改這個列表，列表中項的屬性也可以修改；(2) 處理當(dāng)前激活的處理當(dāng)前激活的WiFi網(wǎng)絡(luò)連接，包括建立連接，網(wǎng)絡(luò)連接，包括建立連接，關(guān)閉連接，查詢網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)等；關(guān)閉連接，查詢網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)等；(3) 獲得獲得AP掃描結(jié)果，這個結(jié)果包括了足夠的信掃描結(jié)果，這個結(jié)果包括了足夠的信息，依據(jù)這些信息可以決定要接入

19、的息，依據(jù)這些信息可以決定要接入的AP；(4) 定義了一系列定義了一系列Intent action，用于廣播，用于廣播WiFi狀狀態(tài)的改變態(tài)的改變。 ScanResult描述掃描到的描述掃描到的AP信息，包括信息，包括AP的地址、的地址、SSID、身份認(rèn)證、頻率和信號強(qiáng)度等。身份認(rèn)證、頻率和信號強(qiáng)度等。 WifiConfiguration表示已配置好的表示已配置好的WiFi網(wǎng)絡(luò)連接，包括安全配置信網(wǎng)絡(luò)連接，包括安全配置信息息。 WifiInfo描述已激活的或者正在建立的描述已激活的或者正在建立的WiFi連接狀態(tài)。連接狀態(tài)。v WiFi連接流程連接流程begin if (設(shè)備（手機(jī)）的WiFi功

20、能未打開) 打開WiFi; 掃描AP; 輸出掃描結(jié)果; /* 掃描結(jié)果是一個AP列表 */ /* 連接指定的AP */ if (ssid1 已配置好的WiFi網(wǎng)絡(luò)連接列表) /* ssid1是指定AP的SSID */ 在已配置好的WiFi網(wǎng)絡(luò)連接列表中查詢ssid1的網(wǎng)絡(luò)ID; 用查詢到的ssid1的網(wǎng)絡(luò)ID連接ssid1; else 將ssid1的信息添加進(jìn)已配置好的WiFi網(wǎng)絡(luò)連接列表，同時得到ssid1的網(wǎng)絡(luò)ID; 用ssid1的網(wǎng)絡(luò)ID連接ssid1; 輸出當(dāng)前WiFi連接信息; 斷開連接;endv Android的藍(lán)牙架構(gòu)的藍(lán)牙架構(gòu)藍(lán)牙驅(qū)動(UART、USB等)藍(lán)牙協(xié)議層bluezb

21、luez適配層android.bluetooth包藍(lán)牙Settings內(nèi)核空間C框架層Java框架層Java應(yīng)用層Headset/Handsfree電話相關(guān)用戶空間D-BUSSCO, Rfcomm SocketHCI等socketv 藍(lán)牙用戶空間庫藍(lán)牙用戶空間庫bluezLinux平臺上一套完整的藍(lán)牙協(xié)議棧開源平臺上一套完整的藍(lán)牙協(xié)議棧開源實現(xiàn)。實現(xiàn)。bluez底層協(xié)議實現(xiàn)在底層協(xié)議實現(xiàn)在kernel代碼中，不屬代碼中，不屬于用戶空間。于用戶空間。bluez通過通過D-BUS IPC機(jī)制來提供應(yīng)用層機(jī)制來提供應(yīng)用層接口。接口。D-BUS是一套應(yīng)用廣泛的是一套應(yīng)用廣泛的IPC機(jī)制，支持機(jī)制，支持

22、更系統(tǒng)化的服務(wù)名、函數(shù)名等，同時也能更系統(tǒng)化的服務(wù)名、函數(shù)名等，同時也能對眾多的服務(wù)進(jìn)程和客戶端進(jìn)行管理，調(diào)對眾多的服務(wù)進(jìn)程和客戶端進(jìn)行管理，調(diào)度通信消息的傳遞。度通信消息的傳遞。v bluez適配層適配層封裝了藍(lán)牙的開關(guān)功能及射頻開關(guān)。封裝了藍(lán)牙的開關(guān)功能及射頻開關(guān)。v 藍(lán)牙的藍(lán)牙的JNI及及Java部分部分藍(lán)牙藍(lán)牙設(shè)備的發(fā)現(xiàn)、配對和服務(wù)查找等基礎(chǔ)設(shè)備的發(fā)現(xiàn)、配對和服務(wù)查找等基礎(chǔ)功能。功能。Android.bluetooth包：服務(wù)器端包：服務(wù)器端BluetoothDeviceService，客戶端，客戶端BluetoothDevice。Android藍(lán)藍(lán)牙牙Java部分和底層的關(guān)系部分和底

23、層的關(guān)系bluezBluetoothDevicebluez適配層BluetoothDeviceService.JNID-BUSBluetoothDeviceService.JNIBluetoothEventLoopBluetoothDeviceServiceD-BUSandroid.bluetoothIBluetoothDeviceAndroid.bluetooth包包類類說明說明BluetoothAdapter藍(lán)牙適配器（本地藍(lán)牙適配器）BluetoothClass藍(lán)牙類（主要包括服務(wù)和設(shè)備）BluetoothClass.Device藍(lán)牙設(shè)備類BluetoothClass.Device.Ma

24、jor藍(lán)牙設(shè)備管理BluetoothClass.Service藍(lán)牙服務(wù)類BluetoothDevice藍(lán)牙設(shè)備（主要指遠(yuǎn)程藍(lán)牙設(shè)備）BluetoothServerSocket監(jiān)聽藍(lán)牙連接的類BluetoothSocket藍(lán)牙連接類v 藍(lán)牙程序設(shè)計步驟藍(lán)牙程序設(shè)計步驟取得藍(lán)牙適配器取得藍(lán)牙適配器BluetoothAdapter mBluetoothAdapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter();if (mBluetoothAdapter = null) / Device does not support Bluetooth打開藍(lán)牙打開藍(lán)牙if (!m

25、BluetoothAdapter.isEnabled() Intent enableBtIntent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE); startActivityForResult(enableBtIntent, REQUEST_ENABLE_BT);使藍(lán)牙可發(fā)現(xiàn)使藍(lán)牙可發(fā)現(xiàn)Intent discoverableIntent = newIntent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_DISCOVERABLE);discoverableIntent.putExtra(BluetoothAdap

26、ter.EXTRA_DISCOVERABLE_DURATION, 300);startActivity(discoverableIntent);搜索周邊藍(lán)牙設(shè)備搜索周邊藍(lán)牙設(shè)備查詢已配對的藍(lán)牙設(shè)備查詢已配對的藍(lán)牙設(shè)備Set pairedDevices = mBluetoothAdapter.getBondedDevices();/ If there are paired devicesif (pairedDevices.size() 0) / Loop through paired devices for (BluetoothDevice device : pairedDevices) / A

27、dd the name and address to an array adapter to show in a ListView mArrayAdapter.add(device.getName() + n + device.getAddress(); 搜索其它藍(lán)牙設(shè)備搜索其它藍(lán)牙設(shè)備mBluetoothAdapter.startDiscovery();/ Create a BroadcastReceiver for ACTION_FOUNDprivate final BroadcastReceiver mReceiver = new BroadcastReceiver() public v

28、oid onReceive(Context context, Intent intent) String action = intent.getAction(); / When discovery finds a device if (BluetoothDevice.ACTION_FOUND.equals(action) / Get the BluetoothDevice object from the Intent BluetoothDevice device = intent.getParcelableExtra(BluetoothDevice.EXTRA_DEVICE); / Add the name and address to an array adapter to sho