第六讲 Android WiFi与Bluetooth编程基础

1、第六讲 Android WiFi与Bluetooth 编程基础(jch)王伟 x sh j)共四十三页 一、Android简介(jin ji) Android是开源的移动设备操作系统。支持智能手机、平板电脑、电视等设备。人脸识别功能，用户可以(ky)使用自拍照片设置屏幕锁。基于NFC的Android Beam功能，可以让两部手机在接近4厘米后交换信息。共四十三页 一、Android简介(jin ji) Android的特征在内存和进程管理方面，Android具有自己的运行时和虚拟机。提供了丰富的界面控件。提供轻量级的进程间通讯机制(jzh)Intent，使用跨进程组件通信和发送系统级广播成为可

2、能。提供了Service作为无用户界面、长时间后台运行的组件。支持高效、快速的数据存储方式。共四十三页 一、Android简介(jin ji) Android的特征提供了通用的共享数据接口ContentProvider。支持位置服务和地图应用。支持Widget插件。Android NDK支持使用本地代码(di m)（C或C+）开发应用程序的部分核心模块。共四十三页 一、Android简介(jin ji) Android 体系结构共四十三页 二、Android应用程序 工程(gngchng)目录和文件共四十三页 二、Android应用程序 AndroidManifest.xml共四十三页 二、A

3、ndroid应用程序 AndroidManifest.xmlAndroid程序声明文件(wnjin)，包含了Android系统运行Android程序前所必须掌握的重要信息，这些信息包括应用程序名称、图标、包名称、模块组成、授权和SDK最低版本等。manifest元素仅能包含一个application元素，application元素中能够声明Android程序中最重要的四个组成部分，包括Activity、Service、BroadcastReceiver和ContentProvider。共四十三页 二、Android应用程序 AndroidManifest.xmlactivity元素是对Acti

4、vity子类的声明，不在AndroidManifest.xml文件中声明的Activity将不能够在用户界面中显示。 intent-filter中声明了两个子元素action和category，intent-filter使该程序在启动时将MainActivity作为(zuwi)默认启动模块。共四十三页 二、Android应用程序 activity_main.xml是界面布局文件。 res目录是资源目录，Android程序所有的图像、颜色、风格、主题、界面布局和字符串等资源都保存在子目录中。 R.java包含对drawable、layout和values目录内的资源的引用指针，Android程序

5、能够直接(zhji)通过R类引用目录中的资源。共四十三页 二、Android应用程序 MainActivity.java是Android工程向导根据Activity名称创建的java文件。完全可以(ky)手工修改。为了在Android系统上显示图形界面，需要使用代码继承Activity类。并在onCreate()函数中声明需要显示的内容。三位一体：描述文件（AndroidManifest.xml），Java源代码，资源文件。描述文件负责宏观框架，Java负责逻辑(lu j)，资源文件负责外观。共四十三页 三、Android生命周期 Android组件ActivityAndroid程序的呈现层，

6、显示可视化的用户界面，并接收与用户交互所产生的界面事件。Android应用程序可以包含一个或多个Activity，一般需要指定一个程序启动(qdng)时显示的Activity。ServiceService一般用于没有用户界面，但需要长时间在后台运行的应用。可公开Service的程序接口，供其它进程调用。共四十三页 三、Android生命周期BroadcaseReceiver用来接收广播消息的组件，不包含任何用户界面。可以启动Activity或者Notification通知用户接收到重要信息。ContentProvider是Android系统提供的一种标准的共享数据的机制(jzh)，其他程序通过

7、ContentProvider访问程序的私有数据。Android系统内部提供一些内置的ContentProvider，能够为应用程序提供重要的数据信息。共四十三页 三、Android生命周期 程序生命周期Android进程(jnchng)从启动到终止的所有阶段，也就是Android程序启动到停止的全过程。尽可能地不主动终止应用程序，即使生命周期结束的程序也会保存在内存中，以便再次快速启动。Android系统的进程优先级共四十三页 三、Android生命周期 Activity生命周期指Activity从启动到销毁的过程。Activity表现为四种(s zhn)状态活动状态暂停状态停止状态非活动状

8、态共四十三页 三、Android生命周期Activity栈共四十三页 三、Android生命周期Activity生命周期的事件(shjin)回调函数函数是否可终止说明onCreate()否Activity启动后第一个被调用的函数，常用来进行Activity的初始化，例如创建View、绑定数据或恢复信息等。onStart()否当Activity显示在屏幕上时，该函数被调用。onRestart()否当Activity从停止状态进入活动状态前，调用该函数。onResume()否当Activity可以接受用户输入时，该函数被调用。onPause()否当Activity进入暂停状态时，该函数被调用。主要

9、用来保存持久数据、关闭动画、释放CPU资源等。该函数中的代码必须简短，因为另一个Activity必须等待该函数执行完毕后才能显示在界面上。onStop()是当Activity不对用户可见后，该函数被调用，Activity进入停止状态。onDestroy()是在Activity被终止前，即进入非活动状态前，该函数被调用。有两种情况该函数会被调用：(1)当程序主动调用finish()函数；(2)程序被Android系统终结。共四十三页 三、Android生命周期Activity事件回调函数(hnsh)的调用顺序共四十三页 三、Android生命周期onRestoreInstanceState()o

10、nSaveInstanceState()函数说明onSaveInstanceState()暂停或停止Activity前调用该函数，用以保存Activity的临时状态信息。onRestoreInstanceState()恢复onSaveInstanceState()保存的Activity状态信息。共四十三页 三、Android 生命周期 Fragment生命周期在Activity中嵌入小Activity，然后(rnhu)每个小Activity又可以拥有自己的布局。共四十三页 三、Android生命周期当一个fragment被创建(chungjin)的时候，它会经历以下状态：onAttach()o

11、nCreate()onCreateView()onActivityCreated()当这个fragment对用户可见的时候，它会经历以下状态：onStart()onResume()共四十三页 三、Android生命周期当这个fragment对用户不可见(kjin)的时候，它会经历以下状态：onPause()onStop()当这个fragment被销毁了（或者持有它的activity被销毁了），它会经历以下状态：onPause()onStop()onDestroyView()onDestroy() onDetach()共四十三页 三、Android生命周期fragments的大部分状态都和act

12、ivitie很相似，但fragment有一些新的状态。onAttached()，当fragment被加入到activity时调用（在这个方法中可以获得所在的activity）。onCreateView()，当activity要得到(d do)fragment的layout时，调用此方法，fragment在其中创建自己的layout。onActivityCreated()，当activity的onCreated()方法返回后调用此方法onDestroyView()，当fragment中的布局被移除的时候，调用这个方法。onDetach()，当fragment和activity分离的时候，调用这个

13、方法。共四十三页 四、WiFi程序设计(chn x sh j) Android的WiFi架构(ji u)Client调用方式WiFi的内核驱动程序wpa_supplicant程序WPA适配层WiFi的JNI.wifi包Settings、WifiSwitcher等应用内核空间C框架层Java框架层Java应用层共四十三页 四、WiFi程序设计(chn x sh j)wpa_supplicantWPA（WiFi Protected Access），是一种基于标准的可互操作的WLAN安全性增强解决方案。wpa_supplicant是WPA的应用层认证客户端，负责完成认证相关的登录、加密等工作。wpa

14、_supplicant适配层对wpa_supplicant进行封装，在android中作为WiFi部分的硬件抽象层使用。主要用于封装与wpa_supplicant守护进程(jnchng)的通信，以提供给android框架使用，它实现了加载、控制和消息监控等功能。共四十三页 四、WiFi程序设计(chn x sh j) WiFi的Java和JNIJNI是Java Native Interface的缩写，它提供了若干的API实现了和Java和其他语言的通信（主要是C & C+）。API通过调用wpa_supplicant适配层的接口实现。WiFi系统Java部分的核心(hxn)是根据IWifiMa

15、nager接口创建的Binder服务器端和客户端，服务器端是WifiService，客户端是WifiManager。共四十三页 四、WiFi程序设计(chn x sh j) .wifi包中的主要类WifiManager，提供主要的API来管理WiFi连接的的各个方面。主要完成的功能有：(1) 处理(chl)已配置好的WiFi网络连接列表，可以查看和修改这个列表，列表中项的属性也可以修改；(2) 处理当前激活的WiFi网络连接，包括建立连接，关闭连接，查询网络状态等；(3) 获得AP扫描结果，这个结果包括了足够的信息，依据这些信息可以决定要接入的AP；(4) 定义了一系列Intent actio

16、n，用于广播WiFi状态的改变。共四十三页 四、WiFi程序设计(chn x sh j)ScanResult描述扫描(somio)到的AP信息，包括AP的地址、SSID、身份认证、频率和信号强度等。WifiConfiguration表示已配置好的WiFi网络连接，包括安全配置信息。WifiInfo描述已激活的或者正在建立的WiFi连接状态。共四十三页 四、WiFi程序设计(chn x sh j) WiFi连接(linji)流程begin if (设备（手机）的WiFi功能未打开) 打开WiFi; 扫描AP; 输出扫描结果; /* 扫描结果是一个AP列表 */ /* 连接指定的AP */ if

17、(ssid1 已配置好的WiFi网络连接列表) /* ssid1是指定AP的SSID */ 在已配置好的WiFi网络连接列表中查询ssid1的网络ID; 用查询到的ssid1的网络ID连接ssid1; else 将ssid1的信息添加进已配置好的WiFi网络连接列表，同时得到ssid1的网络ID; 用ssid1的网络ID连接ssid1; 输出当前WiFi连接信息; 断开连接;end共四十三页 五、Bluetooth程序设计(chn x sh j) Android的蓝牙(ln y)架构蓝牙驱动(UART、USB等)蓝牙协议层bluezbluez适配层android.bluetooth包蓝牙Set

18、tings内核空间C框架层Java框架层Java应用层Headset/Handsfree电话相关用户空间D-BUSSCO, Rfcomm SocketHCI等socket共四十三页 五、Bluetooth程序设计(chn x sh j) 蓝牙用户空间库bluezLinux平台上一套完整的蓝牙协议栈开源实现。bluez底层协议实现在kernel代码中，不属于用户空间。bluez通过D-BUS IPC机制来提供应用层接口。D-BUS是一套应用广泛(gungfn)的IPC机制，支持更系统化的服务名、函数名等，同时也能对众多的服务进程和客户端进行管理，调度通信消息的传递。共四十三页 五、Bluetoo

19、th程序设计(chn x sh j) bluez适配层封装了蓝牙的开关功能及射频开关。 蓝牙的JNI及Java部分蓝牙设备(shbi)的发现、配对和服务查找等基础功能。Android.bluetooth包：服务器端BluetoothDeviceService，客户端BluetoothDevice。共四十三页 五、Bluetooth程序设计(chn x sh j)Android蓝牙Java部分(b fen)和底层的关系bluezBluetoothDevicebluez适配层BluetoothDeviceService.JNID-BUSBluetoothDeviceService.JNIBluet

20、oothEventLoopBluetoothDeviceServiceD-BUSandroid.bluetoothIBluetoothDevice共四十三页 五、Bluetooth程序设计(chn x sh j)Android.bluetooth包类说明BluetoothAdapter蓝牙适配器（本地蓝牙适配器）BluetoothClass蓝牙类（主要包括服务和设备）BluetoothClass.Device蓝牙设备类BluetoothClass.Device.Major蓝牙设备管理BluetoothClass.Service蓝牙服务类BluetoothDevice蓝牙设备（主要指远程蓝牙设备

21、）BluetoothServerSocket监听蓝牙连接的类BluetoothSocket蓝牙连接类共四十三页 五、Bluetooth程序设计(chn x sh j) 蓝牙程序设计步骤(bzhu)取得蓝牙适配器BluetoothAdapter mBluetoothAdapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter();if (mBluetoothAdapter = null) / Device does not support Bluetooth打开蓝牙if (!mBluetoothAdapter.isEnabled() Intent enableBtIn

22、tent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE); startActivityForResult(enableBtIntent, REQUEST_ENABLE_BT);共四十三页 五、Bluetooth程序设计(chn x sh j)使蓝牙(ln y)可发现Intent discoverableIntent = newIntent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_DISCOVERABLE);discoverableIntent.putExtra(BluetoothAdapter.EXTRA_DIS

23、COVERABLE_DURATION, 300);startActivity(discoverableIntent);搜索周边蓝牙设备查询已配对的蓝牙设备Set pairedDevices = mBluetoothAdapter.getBondedDevices();/ If there are paired devicesif (pairedDevices.size() 0) / Loop through paired devices for (BluetoothDevice device : pairedDevices) / Add the name and address to an a

24、rray adapter to show in a ListView mArrayAdapter.add(device.getName() + n + device.getAddress(); 共四十三页 五、Bluetooth程序设计(chn x sh j)搜索其它(qt)蓝牙设备mBluetoothAdapter.startDiscovery();/ Create a BroadcastReceiver for ACTION_FOUNDprivate final BroadcastReceiver mReceiver = new BroadcastReceiver() public voi

25、d 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 show in a ListView mArrayAdapter.add(device.getName() + n + device.getAddress(); ;/ Register the BroadcastReceiverIntentFilter filter