Android藍牙相關—藍牙打印

一、概述

最近公司剛好遇到個藍牙打印的功能，以前實習時看到過類似功能，剛好這次自己實現，順便記錄一下。

二、基本環境

權限：

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

初始化藍牙適配器:

BluetoothAdapter mBluetoothAdapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter();
if (mBluetoothAdapter == null) {
    // Device does not support Bluetooth
}

如果爲null代表設備不支持藍牙功能，需要作出相應處理，比如彈出個對話框；如果設備支持藍牙，就檢查藍牙是否打開：

if (!mBluetoothAdapter.isEnabled()) {
    Intent intent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE);
    startActivityForResult(intent, REQUEST_ENABLE_BT);
}

該intent爲強制自動打開藍牙，看機型會有不同的情況，通常機型會彈出對話框詢問是否打開藍牙；也可以處理成跳轉到系統藍牙界面：

Intent intent = new Intent(Settings.ACTION_BLUETOOTH_SETTINGS);
startActivityForResult(intent, REQUEST_SETTING);

打開藍牙後，最好實現onActivityResult方法，收到迴應後設置一些初始化工作：

    @Override
    protected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data) {
        super.onActivityResult(requestCode, resultCode, data);
        switch (requestCode) {
            case REQUEST_ENABLE_BT:
                initBluetooth();
                break;
            case REQUEST_SETTING:
                initBluetooth();
                break;
            default:
                break;
        }
    }

三、掃描配對連接

1.掃描：發現設備
打開藍牙之後，接下來就是掃描附近的藍牙設備:

mBluetoothAdapter.startDiscovery();

這是個異步過程，通常需要十多秒的時間，掃描的開始、發現、結束均有廣播，所以，我們需要註冊廣播，並在onStop或者onDestory時解除註冊：

private final BroadcastReceiver mReceiver = new BroadcastReceiver() {
        @Override
        public void onReceive(Context context, Intent intent) {
            String action = intent.getAction();

            if (BluetoothDevice.ACTION_FOUND.equals(action)) {
            // 發現設備
            // 得到BluetoothDevice對象的意圖
            BluetoothDevice device = intent.getParcelableExtra(BluetoothDevice.EXTRA_DEVICE);
            BluetoothClass bluetoothClass = intent.getParcelableExtra(BluetoothDevice.EXTRA_CLASS);
            } else if (BluetoothAdapter.ACTION_DISCOVERY_FINISHED.equals(action)) {
                // 掃描結束
            } else if (BluetoothAdapter.ACTION_DISCOVERY_STARTED.equals(action)){
          // 掃描開始      
            }
        }
    };

廣播中的intent包含一個BluetoothDevice對象，通過

intent.getParcelableExtra(BluetoothDevice.EXTRA_DEVICE)

可以獲取到，同時還有一個extra字段

BluetoothDevice.EXTRA_CLASS

, 可以得到一個 BluetoothClass 對象，主要用來保存設備的一些額外的描述信息，比如可以知道這是否是一個音頻設備。

注意：

startDiscovery() 只能掃描到那些狀態被設爲可發現的設備。安卓設備默認是不可發現的，要改變設備爲可發現的狀態，需要如下操作：

Intent intent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_DISCOVERABLE);
//設置可被發現的時間，300s
intent.putExtra(BluetoothAdapter.EXTRA_DISCOVERABLE_DURATION, 300);
startActivity(intent);

startDiscovery()是一個十分耗費資源的操作，所以需要及時的調用cancelDiscovery()來釋放資源。比如在進行設備連接之前，一定要先調用cancelDiscovery()

2.配對連接
2.1 配對：
當與一個設備第一次進行連接操作的時需先配對，屏幕會彈出提示框詢問是否允許配對，只有配對成功之後，才能建立連接。

系統會保存所有的曾經成功配對過的設備信息。所以在執行startDiscovery()之前，可以先嚐試查找已配對設備，因爲這是一個本地信息讀取的過程，所以比startDiscovery()要快得多，也避免佔用過多資源。如果設備在藍牙信號的覆蓋範圍內，就可以直接發起連接了。

查找已配對的設備代碼如下：

Set<BluetoothDevice> pairedDevices = mBluetoothAdapter.getBondedDevices();
if (pairedDevices.size() > 0) {
    for (BluetoothDevice device : pairedDevices) {
        mArrayAdapter.add(device.getName() + "\n" + device.getAddress());
    }
}

2.2 連接：
藍牙連接也是Client-Server模式，通過一個socket來進行數據傳輸，作爲一個android設備，會存在三種情況：

只作爲 Client 端發起連接
只作爲 Server 端等待別人發起建立連接的請求
同時作爲 Client 和 Server

但這篇重點是藍牙打印，需要連接打印機，所以只能作爲client端，畢竟打印機不可能主動跟其他設備發起連接；另外兩種情況應該是ble通信會經常遇到的，後續有機會也會學習記錄。

連接步驟：
1.獲取一個BluetoothDevice對象，可通過掃描並監聽廣播獲取，也可以通過查詢已配對設備獲得，還可以通過mac地址獲取：

BluetoothDevice device = mBluetoothAdapter.getRemoteDevice(bd.getAddress());

2.獲得BluetoothSocket對象：

BluetoothSocket mmSocket = device.createRfcommSocketToServiceRecord(UUID);

3.通過BluetoothSocket.connect()建立連接（這是個同步過程，連接失敗需要處理異常）
4.異常處理以及連接關閉

代碼：

private class ConnectThread extends Thread {
    private final BluetoothSocket mmSocket;
    private final BluetoothDevice mmDevice;

    public ConnectThread(BluetoothDevice device) {

        BluetoothSocket tmp = null;
        mmDevice = device;
        try {
            // 通過 BluetoothDevice 獲得 BluetoothSocket 對象
            tmp = device.createRfcommSocketToServiceRecord(MY_UUID);
        } catch (IOException e) { }
        mmSocket = tmp;
    }

    @Override
    public void run() {
        // 建立連接前記得取消設備發現
        mBluetoothAdapter.cancelDiscovery();
        try {
            // 耗時操作，所以必須在主線程之外進行
            mmSocket.connect();
        } catch (IOException connectException) {
            //處理連接建立失敗的異常
            try {
                mmSocket.close();
            } catch (IOException closeException) { }
            return;
        }
        doSomething(mmSocket);
    }

    //關閉一個正在進行的連接
    public void cancel() {
        try {
            mmSocket.close();
        } catch (IOException e) { }
    }
}

注：

device.createRfcommSocketToServiceRecord(MY_UUID) 這裏需要傳入一個 UUID，這個UUID 需要格外注意一下。簡單的理解，它是一串約定格式的字符串，用來唯一的標識一種藍牙服務。Client 發起連接時傳入的 UUID 必須要和 Server 端設置的一樣！否則就會報錯！一些常見的藍牙服務協議已經有約定的 UUID。比如我們連接熱敏打印機是基於 SPP 串口通信協議，其對應的 UUID 是 “00001101-0000-1000-8000-00805F9B34FB”。其他常見的藍牙服務的UUID大家可以自行搜索。如果只是用於自己的應用之間的通信的話，那麼理論上可以隨便定義一個 UUID，只要 server 和 client 兩邊使用的 UUID 一致即可。

四、藍牙數據傳輸

連接成功之後，我們可以利用InputStream 和OutputStream進行數據的收發。

代碼如下：

private class ConnectedThread extends Thread {
    private final BluetoothSocket mmSocket;
    private final InputStream mmInStream;
    private final OutputStream mmOutStream;

    public ConnectedThread(BluetoothSocket socket) {
        mmSocket = socket;
        InputStream tmpIn = null;
        OutputStream tmpOut = null;
        //通過 socket 得到 InputStream 和 OutputStream
        try {
            tmpIn = socket.getInputStream();
            tmpOut = socket.getOutputStream();
        } catch (IOException e) { }

        mmInStream = tmpIn;
        mmOutStream = tmpOut;
    }

    public void run() {
        byte[] buffer = new byte[1024];  // buffer store for the stream
        int bytes; // bytes returned from read()

        //不斷的從 InputStream 取數據
        while (true) {
            try {
                bytes = mmInStream.read(buffer);
                mHandler.obtainMessage(MESSAGE_READ, bytes, -1, buffer)
                        .sendToTarget();
            } catch (IOException e) {
                break;
            }
        }
    }

    //向 Server 寫入數據
    public void write(byte[] bytes) {
        try {
            mmOutStream.write(bytes);
        } catch (IOException e) { }
    }

    public void cancel() {
        try {
            mmSocket.close();
        } catch (IOException e) { }
    }
}

五、藍牙打印

其實藍牙打印就是從BluetoothSocket 得到了一個OutputStream，然後不停的往裏面write數據。

手機通過藍牙向打印機發送的都是純字節流，打印機如何知道該打印什麼呢？這裏就要 ESC/POS 打印控制命令，詳情可以百度，通常用到的命令如下:

public static final byte[][] byteCommands = { { 0x1b, 0x40 },// 復位打印機 0
            { 0x1b, 0x4d, 0x00 },// 標準ASCII字體1
            { 0x1b, 0x4d, 0x01 },// 壓縮ASCII字體2
            { 0x1d, 0x21, 0x00 },// 字體不放大3
            { 0x1d, 0x21, 0x02 },// 寬高加倍4
            { 0x1d, 0x21, 0x11 },// 寬高加倍5
            { 0x1b, 0x45, 0x00 },// 取消加粗模式6
            { 0x1b, 0x45, 0x01 },// 選擇加粗模式7
            { 0x1b, 0x7b, 0x00 },// 取消倒置打印8
            { 0x1b, 0x7b, 0x01 },// 選擇倒置打印9
            { 0x1d, 0x42, 0x00 },// 取消黑白反顯10
            { 0x1d, 0x42, 0x01 },// 選擇黑白反顯11
            { 0x1b, 0x56, 0x00 },// 取消順時針旋轉90°12
            { 0x1b, 0x56, 0x01 },// 選擇順時針旋轉90°13
            { 0x1b, 0x61, 0x30 },// 左對齊14
            { 0x1b, 0x61, 0x01 },// 居中對齊15
            { 0x1b, 0x61, 0x32 },// 右對齊16
            { 0x1C, 0x21, 0x0C },// 設置倍寬倍高17
            { 0x1B, 0x61, 0x00 },// 取消居中18
            { 0x1C, 0x21, 0x00 },// 取消倍寬19
            { 0x0a },// 換行20
            { 0x1d, 0x56, 0x42, 0x01 },// 切紙21
            { 0x1C, 0x21, 0x08 },// 稍微小一點的倍寬22
            { 0x0D, 0x1B, 0x40 },// 23
            { 0x1A },// 24
            // { 0x1b, 0x69 },// 切紙
    };

注：

每次打印開始之前，都要對打印機進行初始化，發送指令如下:

mService.write(byteCommands[0]);

注：

通常打印機最大寬度爲256個像素點，可以根據這個值來設置格式，不推薦使用空格等來達到打印效果，另，需要打印字符串的話需要進行轉碼，如下：

mService.write(("測試藍牙打印").getBytes("GB2312"));

// 或者封裝下OutputStream
OutputStreamWriter writer = new OutputStreamWriter(outputStream, "GB2312");

六、總結

關於藍牙連接部分的線程管理代碼是網上很多博客採用的，之前項目中領導應該也是這樣借鑑的；通過線程來管理不同的連接狀態情況，建議實現藍牙打印功能時：藍牙連接線程管理封裝成一個工具類，同時保存當前連接狀態以便隨時打印；具體打印內容格式則封裝成另一個類，方便擴展。

Android藍牙相關—藍牙打印

一、概述

二、基本環境

三、掃描配對連接

四、藍牙數據傳輸

五、藍牙打印

六、總結

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