Android平台蓝牙编程之蓝牙聊天分析（一）

上一篇文章我们分析了Android平台的蓝牙开发包，本文我们将通过学习android的蓝牙聊天示例应用程序来介绍蓝牙开发包的使用，该示例程序完整的包含了蓝牙开发的各个部分，将实现两个设备通过蓝牙进行连接并聊天。

AndroidManifest.xml
　　前面我们说过，在使用蓝牙API时就需要开启某些权限，同时我们还可以从AndroidManifest.xml文件中找到应用程序启动时所进入的界面Activity等信息，因此下面我们首先打开AndroidManifest.xml文件，代码如下：

<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"　　package="com.example.android.BluetoothChat"　　android:versionCode="1"　　android:versionName="1.0">　　<!-- 最小的sdk版本 -->>　　<uses-sdk minSdkVersion="6" />　　<!-- 权限申明 -->>　　<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_ADMIN" />　　<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH" />　　<application android:label="@string/app_name"　　android:icon="@drawable/app_icon" >　　<!-- 默认Activity -->>　　<activity android:name=".BluetoothChat"　　android:label="@string/app_name"　　android:configChanges="orientation|keyboardHidden">　　<intent-filter>　　<action android:name="android.intent.action.MAIN" />　　<category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />　　</intent-filter>　　</activity>　　<!-- 用于显示蓝牙设备列表的Activity -->　　<activity android:name=".DeviceListActivity"　　android:label="@string/select_device"　　android:theme="@android:style/Theme.Dialog"　　android:configChanges="orientation|keyboardHidden" />　　</application>　　</manifest>

首先minSdkVersion用于说明该应用程序所需要使用的最小SDK版本，这里设置为6，也就是说最小需要使用android1.6版本的sdk，同时Ophone则需要使用oms2.0版本，然后打开了BLUETOOTH和BLUETOOTH_ADMIN两个蓝牙操作相关的权限，最后看到了两个Activity的声明，他们分别是BluetoothChat（默认主Activity）和DeviceListActivity（显示设备列表），其中DeviceListActivity风格被定义为一个对话框风格，下面我们将分析该程序的每个细节。

BluetoothChat
　　首先，程序启动进入BluetoothChat，在onCreate函数中对窗口进行了设置，代码如下：

// 设置窗口布局　　requestWindowFeature(Window.FEATURE_CUSTOM_TITLE);　　setContentView(R.layout.main);　　getWindow().setFeatureInt(Window.FEATURE_CUSTOM_TITLE, R.layout.custom_title);

这里可以看到将窗口风格设置为自定义风格了，并且指定了自定义title布局为custom_title，其定义代码如下：

<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"　　android:layout_width="match_parent"　　android:layout_height="match_parent"　　android:gravity="center_vertical"　　>　　<TextView android:id="@+id/title_left_text"　　android:layout_alignParentLeft="true"　　android:ellipsize="end"　　android:singleLine="true"　　style="?android:attr/windowTitleStyle"　　android:layout_width="wrap_content"　　android:layout_height="match_parent"　　android:layout_weight="1"　　/>　　<TextView android:id="@+id/title_right_text"　　android:layout_alignParentRight="true"　　android:ellipsize="end"　　android:singleLine="true"　　android:layout_width="wrap_content"　　android:layout_height="match_parent"　　android:textColor="#fff"　　android:layout_weight="1" 　　/>　　</RelativeLayout>

该布局将title设置为一个相对布局RelativeLayout，其中包含了两个TextView，一个在左边一个在右边，分别用于显示应用程序的标题title和当前的蓝牙配对链接名称，如下图所示。

　　其中左边显示为应用程序名称"BluetoothChat",右边显示一个connected：scort则表示当前配对成功正在进行聊天的链接名称。整个聊天界面的布局在main.xml中实现，代码如下：

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"　　android:orientation="vertical"　　android:layout_width="match_parent"　　android:layout_height="match_parent"　　>　　<!-- 显示设备列表 -->　　<ListView android:id="@+id/in"　　android:layout_width="match_parent"　　android:layout_height="match_parent"　　android:stackFromBottom="true"　　android:transcriptMode="alwaysScroll"　　android:layout_weight="1"　　/>　　<!-- 显示发送消息的编辑框 -->　　<LinearLayout　　android:orientation="horizontal"　　android:layout_width="match_parent"　　android:layout_height="wrap_content"　　>　　<EditText android:id="@+id/edit_text_out"　　android:layout_width="wrap_content"　　android:layout_height="wrap_content"　　android:layout_weight="1"　　android:layout_gravity="bottom"　　/>　　<Button android:id="@+id/button_send"　　android:layout_width="wrap_content"　　android:layout_height="wrap_content"　　android:text="@string/send"　　/>　　</LinearLayout>　　</LinearLayout>

整个界面的布局将是一个线性布局LinearLayout，其中包含了另一个ListView（用于显示聊天的对话信息）和另外一个线性布局来实现一个发送信息的窗口，发送消息发送框有一个输入框和一个发送按钮构成。整个界面如下图所示。

　　布局好界面，下面我们需要进入编码状态，首先看BluetoothChat所要那些成员变量，如下代码所示：

public class BluetoothChat extends Activity {　　// Debugging　　private static final String TAG = "BluetoothChat";　　private static final boolean D = true;　　//从BluetoothChatService Handler发送的消息类型　　public static final int MESSAGE_STATE_CHANGE = 1;　　public static final int MESSAGE_READ = 2;　　public static final int MESSAGE_WRITE = 3;　　public static final int MESSAGE_DEVICE_NAME = 4;　　public static final int MESSAGE_TOAST = 5;　　// 从BluetoothChatService Handler接收消息时使用的键名(键-值模型)　　public static final String DEVICE_NAME = "device_name";　　public static final String TOAST = "toast";　　// Intent请求代码（请求链接，请求可见）　　private static final int REQUEST_CONNECT_DEVICE = 1;　　private static final int REQUEST_ENABLE_BT = 2;　　// Layout Views　　private TextView mTitle;　　private ListView mConversationView;　　private EditText mOutEditText;　　private Button mSendButton;　　// 链接的设备的名称　　private String mConnectedDeviceName = null;　　// Array adapter for the conversation thread　　private ArrayAdapter<String> mConversationArrayAdapter;　　// 将要发送出去的字符串　　private StringBuffer mOutStringBuffer;　　// 本地蓝牙适配器　　private BluetoothAdapter mBluetoothAdapter = null;　　// 聊天服务的对象　　private BluetoothChatService mChatService = null;　　//......

其中Debugging部分则将用于我们在调试程序时通过log打印日志用，其他部分我们都加入了注释，需要说明的是BluetoothChatService ，它是我们自己定义的一个用来管理蓝牙的端口监听，链接，管理聊天的程序，后面我们会介绍。在这里需要说明一点，这些代码都出自google的员工之手，大家在学习时，可以借鉴很多代码编写的技巧和风格，这都将对我们有非常大的帮助。
然后，我们就需要对界面进行一些设置，如下代码将用来设置我们自定义的标题title需要显示的内容：

// 设置自定义title布局　　mTitle = (TextView) findViewById(R.id.title_left_text);　　mTitle.setText(R.string.app_name);　　mTitle = (TextView) findViewById(R.id.title_right_text);

左边的TextView被设置为显示应用程序名称，右边的则需要我们在链接之后在设置更新，目前则显示没有链接字样,所以这里我们暂不设置,进一步就需要获取本地蓝牙适配器BluetoothAdapter了，因为对于有关蓝牙的任何操作都需要首先获得该蓝牙适配器，获取代码非常简单，如下：

// 得到一个本地蓝牙适配器　　mBluetoothAdapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter();　　// 如果适配器为null，则不支持蓝牙　　if (mBluetoothAdapter == null) {　　Toast.makeText(this, "Bluetooth is not available", Toast.LENGTH_LONG).show();　　finish();　　return;　　}　　getDefaultAdapter()函数用于获取本地蓝牙适配器，然后检测是否为null，如果为null则表示没有蓝牙设备的支持，将通过toast告知用户。　　在onStart()函数中，我们将检测蓝牙是否被打开，如果没有打开，则请求打开，否则就可以设置一些聊天信息的准备工作，代码如下：　　@Override　　public void onStart() {　　super.onStart();　　if(D) Log.e(TAG, "++ ON START ++");　　// 如果蓝牙没有打开，则请求打开　　// setupChat() will then be called during onActivityResult　　if (!mBluetoothAdapter.isEnabled()) {　　Intent enableIntent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE);　　startActivityForResult(enableIntent, REQUEST_ENABLE_BT);　　// 否则，设置聊天会话　　} else {　　if (mChatService == null) setupChat();　　}　　}

如果蓝牙没有打开，我们则通过BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE来请求打开蓝牙，REQUEST_ENABLE_BT则是我们自己定义的用于请求打开蓝牙的Intent代码，最后当我们调用startActivityForResult来执行请求时，就会在onActivityResult函数中得到一个反馈，如果当前蓝牙已经打开，那么就可以调用setupChat函数来准备蓝牙聊天相关的工作，稍后分析该函数的具体实现。
下面我们分析一下请求打开蓝牙之后，在onActivityResult 中得到的反馈信息，我们传递了REQUEST_ENABLE_BT代码作为请求蓝牙打开的命令，因此在onActivityResult 中，需要会得到一个请求代码为REQUEST_ENABLE_B的消息，对于其处理如下代码所示：

case REQUEST_ENABLE_BT:　　// 在请求打开蓝牙时返回的代码　　if (resultCode == Activity.RESULT_OK) {　　// 蓝牙已经打开，所以设置一个聊天会话　　setupChat();　　} else {　　// 请求打开蓝牙出错　　Log.d(TAG, "BT not enabled");　　Toast.makeText(this, R.string.bt_not_enabled_leaving, Toast.LENGTH_SHORT).show();　　finish();　　}

在请求时，如果返回代码为Activity.RESULT_OK，则表示请求打开蓝牙成功，那么我们就可以和上面的操作进度一样，调用setupChat来设置蓝牙聊天相关信息，如果返回其他代码，则表示请求打开蓝牙失败，这时我们同样通过一个Toast来告诉用户，同时也需要调用finish()函数来结束应用程序。
如果打开蓝牙无误，那么下面我们开始进入setupChat的设置，其代码实现如下：

private void setupChat() {　　Log.d(TAG, "setupChat()");　　// 初始化对话进程　　mConversationArrayAdapter = new ArrayAdapter<String>(this, R.layout.message);　　// 初始化对话显示列表　　mConversationView = (ListView) findViewById(R.id.in);　　// 设置话显示列表源　　mConversationView.setAdapter(mConversationArrayAdapter);　　// 初始化编辑框，并设置一个监听，用于处理按回车键发送消息　　mOutEditText = (EditText) findViewById(R.id.edit_text_out);　　mOutEditText.setOnEditorActionListener(mWriteListener);　　// 初始化发送按钮，并设置事件监听　　mSendButton = (Button) findViewById(R.id.button_send);　　mSendButton.setOnClickListener(new OnClickListener() {　　public void onClick(View v) {　　// 取得TextView中的内容来发送消息　　TextView view = (TextView) findViewById(R.id.edit_text_out);　　String message = view.getText().toString();　　sendMessage(message);　　}　　});　　// 初始化BluetoothChatService并执行蓝牙连接　　mChatService = new BluetoothChatService(this, mHandler);　　// 初始化将要发出的消息的字符串　　mOutStringBuffer = new StringBuffer("");　　}

首先构建一个对话进程mConversationArrayAdapter，然后从xml中取得用于显示对话信息的列表mConversationView，最后将列表的数据来源Adapter设置为mConversationArrayAdapter，这里我们可以看到mConversationArrayAdapter所指定的资源为message.xml，其定义实现如下：

<TextView xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"　　android:layout_width="match_parent"　　android:layout_height="wrap_content"　　android:textSize="18sp"　　android:padding="5dp"　　/>

很简单，就包含了一个TextView用来显示对话内容即可，这里设置了文字标签的尺寸大小textSize和padding属性。
然后我们取得了编辑框mOutEditText，用于输入聊天内容的输入框，并对其设置了一个事件监听mWriteListener，其监听函数的实现如下：

// The action listener for the EditText widget, to listen for the return key　　private TextView.OnEditorActionListener mWriteListener =　　new TextView.OnEditorActionListener() {　　public boolean onEditorAction(TextView view, int actionId, KeyEvent event) {　　// 按下回车键并且是按键弹起的事件时发送消息　　if (actionId == EditorInfo.IME_NULL && event.getAction() == KeyEvent.ACTION_UP) {　　String message = view.getText().toString();　　sendMessage(message);　　}　　if(D) Log.i(TAG, "END onEditorAction");　　return true;　　}　　};

首先在其监听中实现了onEditorAction函数，我们通过判断其参数actionId来确定事件触发的动作，其中的"EditorInfo.IME_NULL"在Ophone中表示回车键消息，然后再加上KeyEvent.ACTION_UP，则表示当用户按下回车键并弹起时才触发消息的处理，处理过程也很简单，将输入框中内容取出到变量message中，然后调用sendMessage函数来发送一条消息，具体的发送细节，我们稍后分析。
在setupChat函数中，我们还对发送消息的按钮进行的初始化，同样为其设置了事件监听（setOnClickListener），监听的内容则也是取得输入框中的信息，然后调用sendMessage函数来发送消息，和用户按回车键来发送消息一样。
最后一个重要的操作就是初始化了BluetoothChatService对象mChatService用来管理蓝牙的链接，聊天的操作,并且设置了其Handler对象mHandler来负责数据的交换和线程之间的通信。另外还准备了一个空的字符串对象mOutStringBuffer，用于当我们在发送消息之后，对输入框的清理。

应用菜单
　　该应用程序除了这些界面的布局之外，我们还为其设置了一个菜单，菜单包括了"扫描设备"和"使设备可见（能够被其他设备所搜索到）"，创建菜单的方式有很多种，这里gogole的员工，比较喜欢和推崇使用xml布局（将界面和逻辑分开），所以我们首先看一下对于该应用程序通过xml所定义的菜单布局，代码如下：

<menu xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">　　 <!-- 扫描菜单 -->　　<item android:id="@+id/scan"　　android:icon="@android:drawable/ic_menu_search"　　android:title="@string/connect" />　　<!-- 可见操作 -->　　<item android:id="@+id/discoverable"　　android:icon="@android:drawable/ic_menu_mylocation"　　android:title="@string/discoverable" />　　</menu>

这样的定义的确非常的清晰，我们可以随意向这个Menu中添加菜单选项（itme）,这里就定义了上面我们所说的两个菜单。然后再程序中通过onCreateOptionsMenu函数中来装载该菜单布局，遂于菜单的点击可以通过onOptionsItemSelected函数的不同参数来辨别，下面是该应用程序中对菜单选项的处理和装载菜单布局：

//创建一个菜单　　@Override　　public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) {　　MenuInflater inflater = getMenuInflater();　　inflater.inflate(R.menu.option_menu, menu);　　return true;　　}　　//处理菜单事件　　@Override　　public boolean onOptionsItemSelected(MenuItem item) {　　switch (item.getItemId()) {　　case R.id.scan:　　// 启动DeviceListActivity查看设备并扫描　　Intent serverIntent = new Intent(this, DeviceListActivity.class);　　startActivityForResult(serverIntent, REQUEST_CONNECT_DEVICE);　　return true;　　case R.id.discoverable:　　// 确保设备处于可见状态　　ensureDiscoverable();　　return true;　　}　　return false;　　}

装载菜单布局的时候使用了MenuInflater对象，整个过程很简单，大家可以参考上面的代码实现，在处理菜单事件的时候，通过item.getItemId()我们可以得到当前选择的菜单项的ID，首先是扫描设备（R.id.scan），这里我们有启动了另外一个Activity来专门处理扫描设备DeviceListActivity，如果扫描之后我们将通过startActivityForResult函数来请求链接该设备，同样我们也会在onActivityResult函数中收到一个反馈信息，命令代码为REQUEST_CONNECT_DEVICE，如果反馈的请求代码为Activity.RESULT_OK，则表示扫描成功（扫描过程我们稍后介绍），那么下面就可以开始准备链接了，实现代码如下：

case REQUEST_CONNECT_DEVICE:　　// 当DeviceListActivity返回设备连接　　if (resultCode == Activity.RESULT_OK) {　　// 从Intent中得到设备的MAC地址　　String address = data.getExtras()　　.getString(DeviceListActivity.EXTRA_DEVICE_ADDRESS);　　// 得到蓝牙设备对象　　BluetoothDevice device = mBluetoothAdapter.getRemoteDevice(address);　　// 尝试连接这个设备　　mChatService.connect(device);　　}　　break;

首先我们可以通过DeviceListActivity.EXTRA_DEVICE_ADDRESS来取得设备的Mac地址，然后通过Mac地址使用蓝牙适配器mBluetoothAdapter的getRemoteDevice函数来查找到该地址的设备BluetoothDevice，查询到之后我们可以通过mChatService对象的connect来链接该设备。
上面我们说的是扫描蓝牙设备并链接的过程，一般蓝牙设备在打开之后都需要设置可见状态，下面我们来看一下另一个菜单选项的实现，用于使设备处于可见状态，其菜单项的ID为R.id.discoverable，具体实现过程则位于ensureDiscoverable函数中,其实现如下代码：

private void ensureDiscoverable() {　　if(D) Log.d(TAG, "ensure discoverable");　　//判断扫描模式是否为既可被发现又可以被连接　　if (mBluetoothAdapter.getScanMode() !=　　BluetoothAdapter.SCAN_MODE_CONNECTABLE_DISCOVERABLE) {　　 //请求可见状态　　Intent discoverableIntent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_DISCOVERABLE);　　//添加附加属性，可见状态的时间　　discoverableIntent.putExtra(BluetoothAdapter.EXTRA_DISCOVERABLE_DURATION, 300);　　startActivity(discoverableIntent);　　}　　}

这里首先通过mBluetoothAdapter.getScanMode()函数取得该蓝牙的扫描模式，然后通过BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_DISCOVERABLE设置可见属性，在这里我们加入一个附加属性BluetoothAdapter.EXTRA_DISCOVERABLE_DURATION，用来设置可见状态的时间，表示在指定的时间中蓝牙处于可见状态，设置好之后通过startActivity来执行即可。
这里忧一个需要注意的问题，在链接某个设备之前，我们需要开启一个端口监听，该应用程序将其放在onResume()函数中来处理了，代码如下：

@Override　　public synchronized void onResume() {　　super.onResume();　　if(D) Log.e(TAG, "+ ON RESUME +");　　// Performing this check in onResume() covers the case in which BT was　　// not enabled during onStart(), so we were paused to enable it...　　// onResume() will be called when ACTION_REQUEST_ENABLE activity returns.　　if (mChatService != null) {　　// 如果当前状态为STATE_NONE，则需要开启蓝牙聊天服务　　if (mChatService.getState() == BluetoothChatService.STATE_NONE) {　　// 开始一个蓝牙聊天服务　　mChatService.start();　　}　　}　　}

首先检测mChatService是否被初始化，然后检测其状态是否为STATE_NONE，STATE_NONE表示初始化之后处于等待的状态，当我们在setupChat函数中初始时，其实就已经将其状态设置为STATE_NONE了（该操作是在BluetoothChatService的构造函数中处理的），所以这里就可以通过一个start函数来启动一个进程即可，实际上就是启动了一个端口监听进程，当有设备连接时，该监听进程结束，然后转向链接进程，链接之后同样又将转换到一个聊天管理进程，对于这些链接过程和通信模块在下一篇文章介绍。

总结
　　本文试图完成一个蓝牙聊天程序的分析和实现，但是我发现只要涉及网络通信模块的程序分析过程都比较复杂，可能是因为分析太细的原因，并没有分析完该程序，因此，下一篇文章我们继续分析，同时下一篇要介绍的也是最核心的内容，网络通信过程，希望能得到大家的支持。！