以面向对象的思惟，搭建Android与多ble蓝牙设备并发通信小框架 -----Android链接多蓝牙设备-----Android多ble蓝牙设备链接

时间 2019-12-24

标签面向对象思惟搭建 android ble 蓝牙设备并发通信框架链接栏目软件设计繁體版

原文原文链接

　　此框架支持多种不一样类型的ble设备，同时链接、收发数据，互不干扰。好比APP同时连两个LED蓝牙灯、两个手环、一个蓝牙加热器，固然链接单个ble设备，或者只链接一种ble设备一样适用本框架。html

前言git

　　小白请绕道百度，本文适合有必定Android、ble蓝牙、面向对象基础的同窗进阶探讨，只讲关键技术点，细节自行脑补github

　　看过不少蓝牙demo、开源库，没发现真正以面向对象的思惟写的，把本身的一套框架开源出来，但愿对看到的有缘人有用，特别是面向对象思惟方面。不是说定义了类，就叫面向对象，但愿你能领悟算法

　　（链接不可超过7个，极少数手机不可超过5个）缓存

　　github源码：https://github.com/ruigeyun/Android-DualBle架构

　　转载引用请注明出处，尊重劳动者，让开源发扬光大！原创--老凯瑞的博客园 http://www.javashuo.com/article/p-wokfkrbh-eq.html并发

　　以面向对象之名app

1、理解业务需求：ble与Android APP通信的基本内容框架

　　（一）蓝牙链接处理基本流程ide

　　以下图，来自 https://www.jianshu.com/p/1c42074b1430?from=groupmessage ，感谢做者

　　　对上图补充：

　　　　0、app链接ble成功后，才能读到ble的service uuid，而这个service uuid表明不一样类型的设备。

　　　　一、APP与ble能够通信后，APP发送认证密码给ble，认证经过后，ble同步自身信息给APP，最终才进入正常业务交互

　　　　二、APP与ble，断连后，自动重连

　　　　三、APP可主动断开ble，以后可主动链接ble回来

　　　　四、APP可删除ble，以后可再扫描链接回来

　　　　五、接收到的蓝牙数据包，须要把数据缓存后拼接成完整数据包，极有可能一次收到的数据包不是完整的

　　　　六、蓝牙数据分发到对应的业务接口

　　（二）Android APP与蓝牙多设备链接注意的点：

　　　　一、设备一个一个连，链接成功一个再一个，若是同时连多个，可能一个都连不上。具体缘由没有深究

　　　　二、若是一个设备被你连过，而后一系列操做后，没法再扫描到，用其余工具APP也扫描不到，说明这个设备被你连着，没有完全的释放掉！如何彻底释放ble，具体看源码，其中部分我也是参考了网上著名的蓝牙框架 fastble：https://www.jianshu.com/p/795bb0a08beb ，感谢做者

　　　　三、对APP对ble的每一步操做间，必须加延时，不然会有意想不到的问题。具体看源码

　　　　四、ble被断开后，必须延时1-2秒，再去链接他（不经过扫描直接连的状况），不然会有意想不到的问题

2、分析整个系统：

　　　　架构，是模块及模块之间的交互

（一）整个蓝牙业务系统分红的模块：APP与ble链接交互模块、APP与ble数据交互模块、APP对全部ble整合管理模块、其余能动辅助模块

　　　　一、APP与ble链接的交互：（1）APP扫描ble，一定有一个负责扫描的类；（2）扫描链接全部的ble，须要一个类专门负责链接的类；（3）ble自身的各类状态以及数据交互，一定就有个ble类来描述这些自身属性；（3）ble链接成功后，密码验证、数据同步、掉线重连，这些ble必须自发的行为，须要一个类来描述这些蓝牙设备自发业务；

　　　　二、APP与ble数据交互：（1）一个格式完整的数据包，以及这个数据包属于哪一个ble，必须由一个数据包类描述；（2）接收到数据，对数据拼包、过滤获得一个有效包的过程，须要一个缓存类描述；（3）完整的数据包最终对外分发，须要一个数据分发类描述；

　　　　三、APP与ble整合管理：（1）统一调配各个ble间的关系（链接、断开、删除，发数据等），须要一个调配服务中心类描述；（2）对整个蓝牙框架的管理，扫描、链接、数据处理等整合起来，须要一个框架管理类描述。而且这个类做为此框架对外的门面，全部对外的操做，都得经过它，达到隐藏这个框架的其余复杂细节的目的

　　　　四、其余能动辅助：各类工具、日志调试

（二）最终提取到的对象：

　　　　一、APP与ble创建链接：扫描器，链接器，ble蓝牙属性设备，蓝牙设备自发业务（重连、认证、同步）

　　　　二、APP与ble数据交互：接收数据拼包缓存，数据包，数据分发器

　　　　三、APP与ble整合管理：设备间调配服务中心，框架管理类

　　　　四、其余能动辅助：工具、日志

　　　　这里最关键的一个对象设计：ble蓝牙属性设备（BLELogicDevice），每一个蓝牙设备提炼成一个对象，APP每链接一个设备，就开辟一个此对象。每一个对象分配一个mDeviceId。每一个对象都有 BluetoothGattCallback 数据交互接口，这样每一个对象跟本身对应的ble设备单独交互，互不相干。从一大堆扫描、回调、管理中解耦出来。每一个设备对象从回调方法onCharacteristicChanged(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic)拿到数据，把数据缓存到一个自身的数据缓存区（每一个设备对象都有一个缓存区对象），在缓存中拼接成数据包，数据都携带mDeviceId做为标志，对外分发。

　　　　另外一个关键对象：设备间调配服务中心（BLEServerCentral），全部设备挂在其链表中，其负责维护各个设备对象的状态（链接、断开、删除等），控制APP与各设备数据交

3、设计小结

　　一、面向对象的思惟：需求分析、系统构思、细化流程、提炼对象、对象整合，最终把整个系统完整描述清楚。根据本身的设计粒度，每个类都去描绘一个事物，负有单一的职责，这是创建一个类的最基本原则。不是随意定义了类，而后一大堆if else逻辑，面向过程的思惟解决问题。若是你的代码中，if else if 超过三层，说明你的代码耦合度太高了，须要拆分整合了

　　二、以上只是写了关键的设计思路，源码有不少拓展的地方，有缘人能够本身阅读，代码其实没多少行，慢慢仔细看一下就明白了，不懂的能够在博客留言，我尽量答复

　　三、我把这个module作成了库，本身运行下makeClockJar，就能够导出jar包，接口如何使用参考源码

　　四、源码蓝牙接收特征配置成通知方式，其余方式自行拓展。

　　五、要添加不少新的行为，实际上是很容易拓展的，好比添加一个配置特征，专门配置蓝牙参数的。你读得懂源码，很容易添加

4、库的用法

　　demo里面，有具体的栗子，仔细阅读下，不少注释的，应该容易理解

　　一、创建本身的蓝牙设备对象，demo中有两种蓝牙设备，蓝牙控制led的设备(LedDevice)、蓝牙控制加热器设的备(HeaterDevice)，他们继承蓝牙库的对外设备（BLEAppDevice），添加本身的新特征，如led灯颜色，heater定时时间。蓝牙对象必须包含本身的服务、发送、接收三种uuid，以及自定义一个设备类型id，重写三个抽象方法，把uuid写进去。构造方法必须以下的方式，固定两个参数，而且调用父类的构造方法。

public class LedDevice extends BLEAppDevice {
    private final String TAG = "BLELedDevice";
    
    public static final Integer DEVICE_TYPE_ID = 1002;
    public static final UUID SERVICE_UUID = UUID.fromString("0000ff**-0000-1000-8000-00805f9b34fb");
    private final UUID RX_CHAR_UUID = UUID.fromString("0000ff**-0000-1000-8000-00805f9b34fb");
    private final UUID TX_CHAR_UUID = UUID.fromString("0000ff**-0000-1000-8000-00805f9b34fb");

    @Override
    public UUID getServiceUUID() {
        return SERVICE_UUID;
    }
    @Override
    public UUID getRxUUID() {
        return RX_CHAR_UUID;
    }
    @Override
    public UUID getTxUUID() {
        return TX_CHAR_UUID;
    }
    
    public String dualColor = "";
    public String hardwareVersion = "";
    public int powerState = 0;
    public String nickname = "";
    
    public LedDevice(BluetoothDevice device, DataParserAdapter adapter) {
        super(device, adapter);
        
    }
}

　　二、创建本身蓝牙设备的数据包结构对象（可选），继承DataParserAdapter，重写相应方法。框架内部根据你定义的结构，自动帮你把蓝牙回应的数据包提炼出来（主要是处理断包、粘包问题），最终的数据包经过onDeviceRespSpliceData(BLEPacket message)方法回调给你。固然你也能够不用架构的处理算法，本身拼包，在DataCircularBuffer 类中，pushOriginalDataToBuffer(byte[] originalData)方法，是各个蓝牙设备数据推过来的入口，在这里接入本身的算法。

　　若是不创建DataParserAdapter对象，则默认为null，蓝牙回应的数据，经过onDevicesRespOriginalData(BLEPacket message) 方法回调给你。

　　三、创建本身的蓝牙管理对象，继承BLEBaseManager，重写必要的、可选的方法。蓝牙的各类信息交换，都是经过这个类回调给你。很重要！仔细阅读BLEServerListener接口里的方法说明，重写本身须要的方法。

　　（1）必须重写 onGetDevicesServiceUUID（）方法，把本身定义的设备类型ID和设备的service uuid，用map写进去。框架链接上设备后，读取设备的service uuid，根据这个map分辨出是那种类型的设备。

　　（2）必须重写BLEAppDevice onCreateDevice(BluetoothDevice bluetoothDevice, int deviceType)方法，框架识别设备类型后，回调给你，你根据设备类型，建立设备对象实例。

　　（3）onAddScanDevice(BluetoothDevice bluetoothDevice)方法，框架扫描到设备，就会回调这个方法。

　　（4）onAddNewDevice(BLEAppDevice device)方法，框架链接成功一个设备，各类状态完备后，回调这个方法。

　　这些方法在BLEServerListener接口都有详细说明

public class BLEManager extends BLEBaseManager {

    private final String TAG = "BLEManager";

    private static BLEManager instance = new BLEManager();
    public static BLEManager getInstance() {
        return instance;
    }

    @Override
    public HashMap<Integer, UUID> onGetDevicesServiceUUID() {
        HashMap<Integer, UUID> map = new HashMap();
        map.put(HeaterDevice.DEVICE_TYPE_ID, HeaterDevice.SERVICE_UUID);
        map.put(LedDevice.DEVICE_TYPE_ID, LedDevice.SERVICE_UUID);

        return map;
    }

    @Override
    public void onScanOver() {
        Log.w(TAG, "onScanOve。。");
    }

    @Override
    public BLEAppDevice onCreateDevice(BluetoothDevice bluetoothDevice, int deviceType) {
        if (deviceType == HeaterDevice.DEVICE_TYPE_ID) {
            //数据包解析适配器为null，蓝牙设备回应的数据在 onDevicesRespOriginalData(BLEPacket message)
            return new HeaterDevice(bluetoothDevice, null);
        }
        else if (deviceType == LedDevice.DEVICE_TYPE_ID) {
            // 设置了数据包解析适配器，数据回调在 onDeviceRespSpliceData(BLEPacket message)
            return new LedDevice(bluetoothDevice, new LedDataAdapter());
        }
        else {
            return null;
        }
    }

    @Override
    public void onAddScanDevice(BluetoothDevice bluetoothDevice){
        EventBus.getDefault().post(new AddScanDeviceEvent(bluetoothDevice));
    }

    @Override
    public void onConnectUnTypeDevice(BluetoothDevice bluetoothDevice, int type) {
        EventBus.getDefault().post(new ConnectUnTypeDeviceEvent(bluetoothDevice, type));
    }

    @Override
    public void onConnectDevice(BLEAppDevice device, int type){
        EventBus.getDefault().post(new ConnectDeviceEvent(device, type));
    }

    @Override
    public void onAddNewDevice(BLEAppDevice device){
        EventBus.getDefault().post(new AddNewDeviceEvent(device));
    }
    @Override
    public void onUpdateDeviceInfo(BLEAppDevice device) {
        EventBus.getDefault().post(new updateDeviceInfoEvent(device));
    }
    @Override
    public void onDeviceSendResult(String result){
        EventBus.getDefault().post(new BleSendResultEvent(result));
    }

    @Override
    public void onDeviceRespSpliceData(BLEPacket message) {
        LogUtil.i(TAG, "onDeviceRespSpliceDat: [" + BytesUtil.BytesToHexStringPrintf(message.bleData) + "] bleId: " + message.bleId);
//        DataManager.getInstance().DecodeRespData(message.bleData, message.bleId);
    }

    @Override
    public void onDevicesRespOriginalData(BLEPacket message) {
        LogUtil.v(TAG, "onDevicesRespOriginalDat: [" + BytesUtil.BytesToHexStringPrintf(message.bleData) + "] bleId: " + message.bleId);
    }


}

　　创建三个对象，就可使用此框架了，如此简单！

　　四、初始化蓝牙框架，APP得到蓝牙相应权限后，调用BLEBaseManager的 initBle（..）方法初始化蓝牙。见demo

注意

　　一、多设备同时工做，一定引发并发竞争问题，本身要作好同步！demo只是使用方法，没有处理那些问题

　　二、此框架蓝牙接收特征配置成通知方式，其余方式自行拓展，工做太忙没有太多时间去整理，见谅！

demo运行起来的效果