Android的蓝牙开发教程，Android蓝牙开发怎么入门？

Android蓝牙开发的核心在于精准管理蓝牙生命周期与建立稳定的Socket通信通道,开发过程中，必须优先处理权限动态申请与配对机制，确保连接的稳定性与数据传输的安全性，成功的蓝牙应用不仅在于实现连接，更在于对断线重连、数据分包传输及线程同步的精细化控制。

权限配置与动态申请机制

蓝牙开发的第一步是构建坚实的权限基础,Android系统对隐私保护日益严格，权限配置错误是导致应用崩溃或无法扫描设备的首要原因。

1. 清单文件声明
   在AndroidManifest.xml中，必须声明基础蓝牙权限与位置权限，由于蓝牙扫描涉及位置信息泄露风险，Android6.0（API23）及以上版本必须申请位置权限。

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

   针对Android12（API31）及以上版本，权限模型发生重大变化，需替换为BLUETOOTH_SCAN、BLUETOOTH_CONNECT和BLUETOOTH_ADVERTISE权限。

2. 动态权限申请
   仅在清单文件声明不足以支撑应用运行，代码层面需执行动态申请逻辑，特别是ACCESS_FINE_LOCATION权限，若用户拒绝授权，蓝牙扫描将返回空列表，应用需设计友好的引导弹窗，解释权限用途并引导用户手动开启。

蓝牙适配器初始化与设备扫描

获取BluetoothAdapter实例是所有蓝牙操作的入口，扫描过程耗电量大且耗时，需遵循“按需扫描，及时停止”的原则。

1. 获取适配器实例
   通过BluetoothManager获取适配器，避免直接调用静态方法，以兼容新版本系统。
   BluetoothAdapterbluetoothAdapter=BluetoothManager.getAdapter();
   若适配器为null，则设备不支持蓝牙，需做降级处理。

2. 开启蓝牙功能
   不建议强制开启蓝牙，应发送ACTION_REQUEST_ENABLEIntent，弹出系统对话框征询用户同意，尊重用户选择权是良好用户体验的体现。

3. 设备发现流程
   调用startDiscovery()启动扫描，该过程是异步的，需注册BroadcastReceiver监听ACTION_FOUND广播。

   • 接收广播：在onReceive中解析BluetoothDevice对象，提取设备名称、地址及信号强度（RSSI）。
   • 去重处理：扫描回调可能多次触发同一设备，需根据MAC地址进行列表去重。
   • 停止扫描：连接前务必调用cancelDiscovery()，否则扫描占用带宽会导致连接速率大幅下降甚至失败。

建立连接与数据传输通道

这是蓝牙开发中最复杂、最容易出错的环节，连接本质上是建立Socket通信，需严格区分客户端与服务端角色。

1. 配对与连接
   Android12之前，系统会自动处理配对弹窗，Android12及以后，需持有BLUETOOTH_CONNECT权限才能发起连接。
   建议在连接前判断设备绑定状态，若设备未配对，调用createBond()方法，监听配对广播ACTION_BOND_STATE_CHANGED。

2. Socket连接建立
   客户端通过device.createRfcommSocketToServiceRecord(UUID)创建Socket，UUID必须与服务端一致，常用的SPP（串口仿真）UUID为00001101-0000-1000-8000-00805F9B34FB。
   调用connect()方法会阻塞线程，严禁在主线程（UI线程）执行，必须在子线程中进行连接操作，并设置超时机制，防止无限等待。

3. 数据读写流管理
   连接成功后，通过getInputStream()和getOutputStream()获取流。

   • 读取数据：开启独立线程循环读取流，读取操作也是阻塞的，需处理IOException以判断连接断开。
   • 分包处理：蓝牙传输存在分包现象，不可假设一次读取就是一个完整数据包，需自定义协议（如包头+长度+内容+校验），在应用层进行数据拼接与解析。

异常处理与连接稳定性优化

实际生产环境中,蓝牙连接极其脆弱，信号干扰、距离变化、系统休眠都会导致连接中断。

1. 线程同步与锁机制
   读写操作涉及多线程并发，需使用synchronized关键字或ReentrantLock保护Socket资源，关闭Socket时，必须先关闭流，再关闭Socket，且需捕获所有IO异常，防止程序崩溃。

2. 断线重连策略
   监听连接状态，一旦检测到流异常或连接丢失，立即触发重连逻辑。

   • 指数退避算法：重连不宜立即执行，应采用指数退避策略（如1s,2s,4s…），避免频繁请求耗尽电量。
   • 清理资源：重连前必须彻底释放旧Socket资源，否则新Socket可能绑定失败。

3. 双模蓝牙兼容性
   部分老旧设备或特定ROM存在蓝牙协议栈Bug，若标准创建Socket方法失败，可尝试反射调用createRfcommSocket(intchannel)方法，这是一种有效的兜底方案。

蓝牙低功耗（BLE）开发要点

对于物联网设备,传统蓝牙（ClassicBluetooth）已逐渐被BLE取代，BLE开发模式与传统蓝牙截然不同，核心在于BluetoothGatt回调。

1. GATT协议理解
   BLE通信基于GATT协议，设备作为服务端定义Service和Characteristic，Android端作为客户端，连接后需进行服务发现discoverServices()。
   关键点：服务发现是BLE通信的前提，未发现服务前读写操作必败。

2. 特征值读写与通知
   交互通过Characteristic进行。

   • 写数据：调用writeCharacteristic，数据长度不得超过20字节（MTU限制），超长数据需分包发送。
   • 接收数据：需开启通知setCharacteristicNotification，并在onCharacteristicChanged回调中处理数据。
   • MTU协商：为提高传输效率，连接成功后应主动请求调整MTU值requestMtu，最大可支持517字节。

本篇android的蓝牙开发教程涵盖了从权限到底层通信的全流程，开发者需谨记，蓝牙开发没有通用的“银弹”，针对不同硬件设备的兼容性测试至关重要。

相关问答

问：Android蓝牙连接时提示“Servicediscoveryfailed”如何解决？
答：该错误通常由UUID不匹配或Socket端口被占用引起，首先确认客户端与服务端UUID完全一致，检查是否在连接前调用了cancelDiscovery()停止扫描，若问题依旧，尝试使用反射方法createRfcommSocket(1)建立连接，这能解决部分设备系统底层的端口分配问题。

问：BLE传输大文件时如何保证数据完整性？
答：BLE单次传输字节数受限，需自定义分包协议，发送端将文件切割为固定长度的数据包，添加序号与校验位，接收端在onCharacteristicChanged中缓存数据，按序号重组，建议实现应答机制，接收端每收到一包回复ACK，发送端收到ACK后再发下一包，确保数据不丢包、不乱序。

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