Android WI-FI Direct Kotlin 浅析(一)

时间:2022-01-08 22:41:39

原文地址:http://qjm253.cn/2018/03/26/android_wifi_direct_01/

简介

  • 百度百科:2010年10月,Wi-Fi Alliance(wi-fi联盟)发布Wi-Fi Direct白皮书,白皮书中介绍了有关于这种技术的基本信息、这种技术的特点和这种技术的功能,Wi-Fi Direct标准是指允许无线网络中的设备无需通过无线路由器即可相互连接。与蓝牙技术类似,这种标准允许无线设备以点对点形式互连,而且在传输速度与传输距离方面则比蓝牙有大幅提升

  • 与Android开发者而言呢,Google嗅到了WI-FI直连的发展前景,整了一套WI-FI直连的API,在Android4.0+(API >= 14)的设备上均能使用。这给我们进行手机之间的互联操作提供了一个新的实现思路。它可以不需要路由而让两个设备直接相连,但其传输速度可是远远超过蓝牙传输。而且它不需要热点的建立,甚至两个设备不需要在一个局域网下。想象一下,不用建立热点也可以实现像快牙,茄子一类的面对面快传的需求~》《~

基本使用

  • 定义一个广播接收器

    • 每当当前设备与Wi-fi直连相关的状态发生改变,系统便会以广播的形式通知我们,所以让我们定义一个Receiver欢迎它
    • 在下面定义的Receiver里面我们监听了4个Action,这是最常用的4个,还有其它的Action可以看官方文档,或者,来去撸一波源码
    class WifiDirectReceiver : BroadcastReceiver() {
    
      /** * 写一个便捷的注册方法,动态注册的时候就不用写intentFilter了 */
      fun registerReceiver(context: Context) {
          val intentFilter = IntentFilter()
          intentFilter.addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION)
          intentFilter.addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION)
          intentFilter.addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION)
          intentFilter.addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION)
          context.registerReceiver(this, intentFilter)
      }
    
      override fun onReceive(context: Context?, intent: Intent?) {
          when (intent?.action) {
          /** *当Wifi功能打开或关闭的时候系统会发送 WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION 广播 * Tip: 并不是指是否已经成功连上WI-FI */
              WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION -> {
              }
          /** * 当前设备的详细信息发生变化的时候,系统会发送 WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION 广播 */
              WifiP2pManager.WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION -> {
              }
    
          /** * 当可连接的对等节点列表发生改变的时候,系统会发送 WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION 广播 * invoke when the list of peers find, register, lost */
              WifiP2pManager.WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION -> {
              }
          /** * 当一个连接建立或断开的时候,系统会发送该广播 * This action received when the connection setup or dis-setup */
              WifiP2pManager.WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION -> {
              }
          }
      }
    }
  • 接下来在Activity中动态注册

    class WifiDirectActivity : AppCompatActivity() { private val wifiDirectReceiver = WifiDirectReceiver() override fun onStart() { super.onStart() wifiDirectReceiver.registerReceiver(this) } override fun onStop() { super.onStop() unregisterReceiver(wifiDirectReceiver) } override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) { super.onCreate(savedInstanceState) setContentView(R.layout.activity_main) } }
    • 没错,直接动态注册了!!!Android8.0的新特性让Android开发喵几乎一夜之间丧失在AndroidManifest中静态注册的技能(所以为了,考虑兼容,我们就直接动态注册了)
  • ### 好,接下来验证一下WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION
    • 我们在Receiver里面加点输出(实际开发还是用Log,极不推荐直接输出,这里笔者还是决定偷懒♪(^∇^*))
      kotlin
      /**
      *当Wifi功能打开或关闭的时候系统会发送 WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION 广播
      <ul><li>Tip: 并不是指是否已经成功连上WI-FI
      */
      WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION -> {
      //get the state of current device
      val state = intent.getIntExtra(WifiP2pManager.EXTRA_WIFI_STATE,
      WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_DISABLED)
      if (state == WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_ENABLED) {
      //Wifi p2p enable
      println("wifi enable")
      } else {
      //wifi p2p disEnable
      println("wifi disEnable")
      }
      }
  • 然后跑到真机上(万能的模拟器然而并不能模拟wifi功能,只能真机实测一波啦),反复开关Wifi功能
    bash
    03-26 16:26:08.744 29313-29313/com.j.ming.eupanwifidirect I/System.out: wifi enable
    03-26 16:26:11.098 29313-29313/com.j.ming.eupanwifidirect I/System.out: wifi disEnable
    03-26 16:32:16.376 29313-29313/com.j.ming.eupanwifidirect I/System.out: wifi enable
  • OK, 得到上面的输出,我们就知道确实,这个ACTION在WI-FI功能开关的时候会触发
  • ### WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION
    • 大新闻:这个ACTION携带了一团神秘数据,^“^,那就是本设备的设备信息啦~
    • 同样的,我们加一点输出,看一下都包含哪些信息(当然,最直接的是看WifiP2pDevice这个数据)
      kotlin
      /**
      <ul><li>当前设备的详细信息发生变化的时候,系统会发送 WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION 广播
      */
      WifiP2pManager.WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION -> {
      val device: WifiP2pDevice = intent.getParcelableExtra(WifiP2pManager.EXTRA_WIFI_P2P_DEVICE)
      println(device)
      }
  • 同样真机测试,来调皮的开关一下WI-FI功能(当然,一开始也会打印出设备信息,那就是在这个Receiver被注册的时候)
    bash
    03-26 16:43:29.420 30294-30294/com.j.ming.eupanwifidirect I/System.out: wifi enable
    03-26 16:43:29.436 30294-30294/com.j.ming.eupanwifidirect I/System.out: Device: 魅蓝 Note3
    03-26 16:43:29.436 30294-30294/com.j.ming.eupanwifidirect I/System.out: deviceAddress: 2e:57:31:98:45:35
    03-26 16:43:29.436 30294-30294/com.j.ming.eupanwifidirect I/System.out: primary type: 10-0050F204-5
    03-26 16:43:29.436 30294-30294/com.j.ming.eupanwifidirect I/System.out: secondary type: null
    03-26 16:43:29.436 30294-30294/com.j.ming.eupanwifidirect I/System.out: wps: 0
    03-26 16:43:29.436 30294-30294/com.j.ming.eupanwifidirect I/System.out: grpcapab: 0
    03-26 16:43:29.436 30294-30294/com.j.ming.eupanwifidirect I/System.out: devcapab: 0
    03-26 16:43:29.436 30294-30294/com.j.ming.eupanwifidirect I/System.out: status: 3
    03-26 16:43:29.436 30294-30294/com.j.ming.eupanwifidirect I/System.out: wfdInfo: WFD enabled: falseWFD DeviceInfo: 0
    03-26 16:43:29.436 30294-30294/com.j.ming.eupanwifidirect I/System.out: WFD CtrlPort: 0
    03-26 16:43:29.436 30294-30294/com.j.ming.eupanwifidirect I/System.out: WFD MaxThroughput: 0
  • 可以看到包括设备的名字,本设备的MAC地址,状态balabala
  • ### 后面两种ACTION涉及到连接,我们等下讨论
  • WifiP2pManager 的异种接口

    • requestPeers、requestGroupInfo、discoverPeers、createGroup、removeGroup等等
    • 当然可以直接用,不过为了简介,我们一边用一遍封装出一个管理类
    • 获得WifiP2pManager对象

      • 下面的操作需要添加以下权限
        <uses-permission  android:name="android.permission.ACCESS_WIFI_STATE" android:required="true" />
        <uses-permission  android:name="android.permission.CHANGE_WIFI_STATE" android:required="true" />
      object WifiDirectManager{
        private var manager: WifiP2pManager by Delegates.notNull()
        private var channel: WifiP2pManager.Channel by Delegates.notNull()
      
        fun init(context: Context): WifiDirectManager{
            //通过获取系统服务的方式获得Manager对象
            manager = context.getSystemService(Context.WIFI_P2P_SERVICE) as WifiP2pManager
            channel = manager.initialize(context, Looper.getMainLooper()){
                //初始化操作成功的回调
            }
            return this
        }
      }
      • 利用Kotlin 的object关键字,快速创建一个单例对象
      • channel在后续的操作中要用到,这个是manager初始化成功之后返回的渠道对象
      • 上述init方法建议在Application的onCreate中调用,至少在使用前调用
    • discoverPeers

      • 在上述的WifiDirectManager类里面添加如下方法

        /** * discover available peer list */
        fun discoverPeers(): WifiDirectManager {
            manager.discoverPeers(channel, object : WifiP2pManager.ActionListener{
                override fun onSuccess() {
                    println("discover Peers success")
                }
        
                override fun onFailure(reason: Int) {
                    println("discover Peers fail: $reason")
                }
            })
            return this
        }
        
        /** * request the peer list available */
        fun requestPeers(): WifiDirectManager {
            manager.requestPeers(channel) { peers ->
                //请求对等节点列表操作成功
                println(peers)
            }
            return this
        }
      • 在Activity里面拖一个button,在点击事件里面调用这个函数

        btnSendTestBroadcast.setOnClickListener {
            WifiDirectManager.discoverPeers()
        }
      • 上面的方法,望文生义,就是用来检索附近的可用对等节点列表,然后后面就是这个整套API最坑的一个回调了

      • WifiP2pManager.ActionListener 这个回调里面的success和failure**表示的是一个操作是否执行成功,而并不能反映出这个操作的结果**
      • 所以从上面这个回调里我们只能知道,执行discoverPeers这个操作有没有成功,是无法获取到对等节点列表的
      • 那怎么获取检索的结果呢,答案是:
      • 在Receiver里面直接获取(API >= 18)

      - 在Receiver里面调用requestPeers()获取

    • 两种获取对等节点列表的方式

      Tip:在调用discoverPeers之后才能获取到对等节点列表

      /** * 当可连接的对等节点列表发生改变的时候,系统会发送 WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION 广播 * invoke when the list of peers find, register, lost */
      WifiP2pManager.WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION -> {
        //api > 18 have this extra info,
        if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN_MR2) {
            val wifiP2pList: WifiP2pDeviceList = intent.getParcelableExtra(WifiP2pManager.EXTRA_P2P_DEVICE_LIST)
            println(wifiP2pList)
        } else { //if the sdk version lower than 18
            //get WifiP2pDeviceList by call WifiP2pManager.requestPeers to get
            WifiDirectManager.requestPeers()
        }
      }
      • 可以看到,当可用对等节点列表变化时,系统会发送 WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION 广播,我们有两种方式获取对等节点列表
      • API >= 18 的时候可以直接在 intent 携带数据中获取到 WifiP2pDeviceList 对象
      • 当 API 在[14, 18) 之间的时候,只能调用manager的requestPeers方法,在回调当中获取
      • 其实:只要都采用第二种方式,就能保持一致性了
      • 具体输出结果可以自己试一试
    • connect

      /** * connect by MAC address(hardware address) */
      fun connect(deviceAddress: String) {
        val config = WifiP2pConfig()
        config.deviceAddress = deviceAddress
        config.wps.setup = WpsInfo.PBC
        manager.connect(channel, config, object : WifiP2pManager.ActionListener {
            override fun onSuccess() {
                println("connect operator success")
            }
      
            override fun onFailure(reason: Int) {
                println("connect operator fail: $reason")
            }
        })
      }
      
      /** * invoke this method to connect a p2p device */
      fun connect(device: WifiP2pDevice): WifiDirectManager {
        connect(device.deviceAddress)
        return this
      }
      • 在前面我们已经获取到对等节点列表了,每个对等节点设备信息里面包含其mac地址,用mac地址就能连接
      • 连接成功以后 系统就会发送 WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION 广播了,你可在里面获取对方设备的信息以及群组的信息
      • 如果两个对等节点都没有创建群组,则连接之后其中一端设备会自动成为群组,每个组员都能获取到群组的IP
    • WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION 包含的信息

      • 给WifiDirectManager类添加几个封装函数

        
        /** * request the group info */
        fun requestGroup(): WifiDirectManager {
            manager.requestGroupInfo(channel) { group ->
            }
            return this
        }
        
        /** * create a group */
        fun createGroup(): WifiDirectManager {
            manager.createGroup(channel, object : WifiP2pManager.ActionListener {
                override fun onFailure(reason: Int) {
                    println("create group fail: $reason")
        
                }
        
                override fun onSuccess() {
                    println("create group success")
                }
            })
            return this
        }
        
        /** * remove a group */
        fun removeGroup(): WifiDirectManager {
            manager.removeGroup(channel, object : WifiP2pManager.ActionListener {
                override fun onSuccess() {
                    println("remove group success")
                }
        
                override fun onFailure(reason: Int) {
                    println("remove group success: $reason")
                }
        
            })
            return this
        }
        
        
      • 看看Receiver里面的代码

        /** * 当一个连接建立或断开的时候,系统会发送该广播 * This action received when the connection setup or dis-setup */
            WifiP2pManager.WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION -> {
                val networkInfo = intent.getParcelableExtra<NetworkInfo>(WifiP2pManager.EXTRA_NETWORK_INFO)
                val wifiP2pInfo = intent.getParcelableExtra<WifiP2pInfo>(WifiP2pManager.EXTRA_WIFI_P2P_INFO)
        
                if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN_MR2) {
                    val wifiP2pGroupInfo =  intent.getParcelableExtra<WifiP2pGroup>(WifiP2pManager.EXTRA_WIFI_P2P_GROUP)
                } else {
        
                }
            }
        }
      • 从上面可以看出,当收到系统发送的 WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION 广播的时候,我们可以获取下面信息

      • NetworkInfo
      • WifiP2pInfo (对端设备的信息)
      • WifiP2pGroup (两种方式获取, 和之前获取对等节点列表的操作类似)
    • 应用方式

      • 可以一个设备主动创建一个Group,然后其它设备检索后连接
      • 一旦连接成功,这些设备就处于同一自组网下了,组员是可以直接在WifiP2pGroup里面获取到群主的ip。接下来就可以直接用Socket进行各种骚操作了
      • 至于群主如何获取组员的IP,目前想到的一种方式是群主开一个Socket监听,组员连接成功通过socket向群主发送一个请求,然后群主就可以在请求的socket对象里面获取组员的IP了