Android 藍牙開發（十一）Pan藍牙共享網絡分析

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本文主要分析Andorid藍牙共享網絡的使用、連接流程等。
基於Android4.3源碼

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1 簡介

Bluetooth PAN全稱：Bluetooth Personal Area Networking，藍牙個人區域網，是Bluetooth技術的一種重要應用，其核心思想就是用Bluetooth無線技術取代傳統的有線電纜，組建個人化信息網絡，實現個人範圍的資源和信息共享（也就是網絡共享）。
主要應用場景：手機與手機、PC與PC、PC與手機之間的網絡共享。
三種角色：

NAP(Network Access Point): 如果你的藍牙設備支持NAP,那麼你可以通過共享網絡連接來給別的PAN Network內的PC提供上網功能。
GN(Group Ad-hoc Network)： 使你可以在小局域網內給其它設備提供數據轉發的功能。
PANU(PAN User)：與NAP,GN相對的角色，使用NAP,GN提供的功能的設備。

Android上支持作爲NAP和PANU角色。

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2 NAP

NAP全稱NetworkAccessPoint（網絡接入點）。網絡接入點又稱爲網絡訪問點，是帶有一個或多個藍牙射頻的裝置，作爲LAN、GSM等網絡和藍牙網絡之間的網橋、代理或路由器的設備。網絡接入點爲每個相連的藍牙設備提供了網絡服務，如LAN上共享的資源。
要想藍牙共享網絡，首先設備需要連接wifi或者開啓流量。然後設置中開啓“藍牙共享網絡”。

該界面對應着TetherSettings。
路徑：packages/apps/Settings/src/com/android/settings/TetherSettings.java
在其onCreate時，會獲取BluetoothPan代理對象。

BluetoothAdapter adapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter();
if (adapter != null) {
    //獲取pan代理對象
    adapter.getProfileProxy(activity.getApplicationContext(), 
            mProfileServiceListener,
            BluetoothProfile.PAN);
}

getProfileProxy是異步的，獲取成功、失敗會回調mProfileServiceListener。代碼如下：

private BluetoothProfile.ServiceListener mProfileServiceListener =
    new BluetoothProfile.ServiceListener() {
    public void onServiceConnected(int profile, BluetoothProfile proxy) {
        //獲取成功
        mBluetoothPan.set((BluetoothPan) proxy);
    }
    public void onServiceDisconnected(int profile) {
        //獲取失敗
        mBluetoothPan.set(null);
    }
};

打開藍牙共享會調用到startTethering()。如果藍牙狀態爲關閉，則先開啓藍牙。保證藍牙爲開啓狀態，然後打開藍牙共享。

BluetoothAdapter adapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter();
//判斷藍牙狀態
if (adapter.getState() == BluetoothAdapter.STATE_OFF) {
    mBluetoothEnableForTether = true;
    adapter.enable(); //打開藍牙
    mBluetoothTether.setSummary(R.string.bluetooth_turning_on);
    mBluetoothTether.setEnabled(false);
} else {
    BluetoothPan bluetoothPan = mBluetoothPan.get();
    //打開藍牙共享
    if (bluetoothPan != null) bluetoothPan.setBluetoothTethering(true);
    mBluetoothTether.setSummary(R.string.bluetooth_tethering_available_subtext);
}

bluetoothPan.setBluetoothTethering(true)跳到Bluetooth應用中，
代碼路徑：packages/apps/Bluetooth/src/com/android/bluetooth/pan/PanService.java
先調用到內部類BluetoothPanBinder的setBluetoothTethering方法。

public void setBluetoothTethering(boolean value) {
    PanService service = getService();
    if (service == null) return;
    service.setBluetoothTethering(value);
}

該方法中很明顯是去調用PanService的setBluetoothTethering方法。

void setBluetoothTethering(boolean value) {
    enforceCallingOrSelfPermission(BLUETOOTH_ADMIN_PERM, "Need BLUETOOTH_ADMIN permission");
    if(mTetherOn != value) {
        mTetherOn = value;  //保存狀態
        //在更改狀態時，刪除任何現有的panu、pan-nap連接
        List<BluetoothDevice> DevList = getConnectedDevices();
        for(BluetoothDevice dev : DevList)
            disconnect(dev);
    }
}

該函數主要是將狀態值保存喜愛，然後將之前的連接都斷開。
打開網絡共享後就可以進行連接互聯網共享了，當A設備打開網絡共享後，點擊互聯網訪問，連接B設備一直失敗，這樣是錯誤的，應該B設備主動連接該設備，而不是該設備連接其他設備。

當別的設備與NAP設備（該設備）連接成功，NAP會回調com_android_bluetooth_pan.cpp中的connection_state_callback(),然後回調PanService中的onConnectStateChanged(),然後跳到handlePanDeviceStateChange中，在該函數中由於遠端設備爲PANU，本地設備爲NAP，則會調用enableTethering，用來配置ip地址等相關信息（具體還不是很清楚）。handlePanDeviceStateChange會向爲發送廣播，攜帶藍牙共享的相關狀態。

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3 PANU

PANU Personal Area Networking user，個人區域網用戶。
要想連接別的設備的藍牙共享網絡，首先需要配對，配對成功後，在已配對界面點擊“互聯網訪問”來連接遠端設備，

該操作經過一系列調用，跳到PanProfile中的connect方法中。具體如何跳到PanProfile中的connect方法，可以參考如下文章。
http://blog.csdn.net/vnanyesheshou/article/details/71106622
http://blog.csdn.net/vnanyesheshou/article/details/71811288
PanProfile中的connect會跳到Bluetooth應用中的PanService中。
在PanService的connect函數中判斷與該設備的連接狀態是否斷開，沒有斷開則返回false。斷開着向handler發送消息，返回true。handler中處理該消息如下：

BluetoothDevice device = (BluetoothDevice) msg.obj;
//進行pan連接
if (!connectPanNative(Utils.getByteAddress(device),
        BluetoothPan.LOCAL_PANU_ROLE, BluetoothPan.REMOTE_NAP_ROLE)) {
    //連接失敗，發送狀態
    handlePanDeviceStateChange(device, null, BluetoothProfile.STATE_CONNECTING,
            BluetoothPan.LOCAL_PANU_ROLE, BluetoothPan.REMOTE_NAP_ROLE);
    handlePanDeviceStateChange(device, null,
            BluetoothProfile.STATE_DISCONNECTED, BluetoothPan.LOCAL_PANU_ROLE,
            BluetoothPan.REMOTE_NAP_ROLE);
    break;
}

調用connectPanNative進行pan的連接，返回false則表示失敗，向外發送廣播（CONNECTING、DISCONNECTED）；返回true則表示該操作成功，等待連接狀態回調。
connectPanNative函數中的參數，看出本地設備作爲PANU角色，遠端作爲NAP角色，所以上面作爲NAP時主動連接其他設備失敗。
connectPanNative爲native方法，其會跳到com_android_bluetooth_pan，然後向hardware層調用。

連接狀態回調與上相同。都會回調到handlePanDeviceStateChange中。

//網絡相關，暫不清楚是怎麼回事。
LinkProperties lp = new LinkProperties();
lp.setInterfaceName(iface);             mTetherAc.sendMessage(NetworkStateTracker.EVENT_NETWORK_CONNECTED, lp);

然後向外發送連接狀態的廣播。該廣播只能判斷pan協議的連接狀態，並不能代表是否能正常共享網絡。因爲NAP端設備可能沒有連接網絡，或者分配ip地址等沒有成功。

public boolean isPanConnected(Context context){
    ConnectivityManager cm = (ConnectivityManager)context.getSystemService(Context.CONNECTIVITY_SERVICE);
    NetworkInfo btInfo = cm.getNetworkInfo(ConnectivityManager.TYPE_BLUETOOTH);
    if(btInfo!=null){
        return btInfo.isConnected();
    }
    return false;
}

上述代碼可以判斷與NAP設備的網絡是否連接，但並不能保證可以上網，連接成功後，NAP設備不管可不可以上網，上述代碼都返回true。暫時還沒有找到其他方法。

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