第55章蓝牙开发

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55、蓝牙开发：经典蓝牙搜索配对、BLE低功耗蓝牙、数据收发

蓝牙开发，说简单也简单，说复杂能让你抓狂。我最早接触蓝牙是在一个智能家居项目里，手机连不上设备，日志刷了一屏又一屏，最后发现是UUID写错了。嗯，这种坑，踩过一次就记住了。

今天咱们把蓝牙这块掰开揉碎。经典蓝牙（Classic Bluetooth）和低功耗蓝牙（BLE）是两套不同的协议栈，虽然都叫蓝牙，但用法、场景、代码实现差别很大。你想想看，一个耳机和一颗温湿度传感器，它们需要的蓝牙能力能一样吗？

核心认知：经典蓝牙适合高带宽、持续连接（如音频传输）；BLE适合低功耗、小数据量、间歇通信（如传感器、穿戴设备）。Android从4.3开始支持BLE，但经典蓝牙的支持更早。

经典蓝牙：搜索与配对

经典蓝牙的开发流程，说白了就是三板斧：打开蓝牙、搜索设备、配对连接。我习惯先把 BluetoothAdapter 拿到手，这是所有操作的入口。

// 获取蓝牙适配器
BluetoothAdapter bluetoothAdapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter();
if (bluetoothAdapter == null) {
    // 设备不支持蓝牙
    return;
}
// 如果没打开，请求打开
if (!bluetoothAdapter.isEnabled()) {
    Intent enableBtIntent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE);
    startActivityForResult(enableBtIntent, REQUEST_ENABLE_BT);
}

搜索设备用 startDiscovery()，它会扫描周围所有可见的经典蓝牙设备。我记得有一次在办公室里测试，搜出来二十多个设备，耳机、键盘、手机……广播接收器里处理 BluetoothDevice.ACTION_FOUND 就行。

注意：搜索过程很耗电，而且会干扰已建立的连接。我个人建议搜索完成后立即调用 cancelDiscovery()。另外，从Android 6.0开始需要 ACCESS_FINE_LOCATION 权限，因为蓝牙扫描可能被用于定位。

配对其实不需要写太多代码。当你尝试连接一个未配对的设备时，系统会自动弹出配对对话框。当然你也可以用 createBond() 主动发起配对。我曾经踩过一个坑：配对成功后直接去连接Socket，结果连不上。后来发现配对和连接之间需要一点延迟，等系统把配对状态更新完再连。

经典蓝牙：数据收发

连接用 BluetoothSocket，这是基于RFCOMM协议的套接字。服务端和客户端都要指定相同的UUID，这个UUID相当于一个“服务标识”。

// 客户端连接示例
UUID MY_UUID = UUID.fromString("00001101-0000-1000-8000-00805F9B34FB");
BluetoothDevice device = bluetoothAdapter.getRemoteDevice(macAddress);
BluetoothSocket socket = device.createRfcommSocketToServiceRecord(MY_UUID);
socket.connect();

// 获取输入输出流
InputStream inputStream = socket.getInputStream();
OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();

// 发送数据
String msg = "Hello from Android";
outputStream.write(msg.getBytes());

// 接收数据（需要在子线程中）
byte[] buffer = new byte[1024];
int bytesRead = inputStream.read(buffer);

这里有个关键点：connect() 和 read() 都是阻塞操作，必须在子线程里跑。我见过不少新手直接在UI线程里调 connect()，结果界面卡死，ANR弹出来一脸懵。嗯，用 AsyncTask 或者 Thread 都行，现在推荐用协程或者 HandlerThread。

个人经验：经典蓝牙的数据收发没有“分包”机制，如果你要传大文件，需要自己定义协议头，比如前4个字节表示数据长度。我曾经做一个文件传输工具，没做分包，结果超过2KB的数据就丢包了，后来老老实实加了长度头。

BLE低功耗蓝牙：扫描与连接

BLE和经典蓝牙最大的区别在于：BLE用GATT（通用属性协议）来通信。你不再直接读写流，而是操作“特征值”（Characteristic）。

先扫描。Android 5.0之后推荐用 BluetoothLeScanner，比老的 startLeScan() 更灵活。

BluetoothLeScanner scanner = bluetoothAdapter.getBluetoothLeScanner();
ScanSettings settings = new ScanSettings.Builder()
        .setScanMode(ScanSettings.SCAN_MODE_LOW_LATENCY) // 低延迟模式
        .build();
List<ScanFilter> filters = new ArrayList<>();
// 可以按设备名或UUID过滤
filters.add(new ScanFilter.Builder().setDeviceName("MySensor").build());

scanner.startScan(filters, settings, scanCallback);

// 回调
private ScanCallback scanCallback = new ScanCallback() {
    @Override
    public void onScanResult(int callbackType, ScanResult result) {
        BluetoothDevice device = result.getDevice();
        int rssi = result.getRssi(); // 信号强度
        // 处理设备
    }
};

扫描到设备后，用 connectGatt() 连接。注意，BLE连接也是异步的，通过 BluetoothGattCallback 接收结果。

BluetoothGatt gatt = device.connectGatt(context, false, gattCallback);

private BluetoothGattCallback gattCallback = new BluetoothGattCallback() {
    @Override
    public void onConnectionStateChange(BluetoothGatt gatt, int status, int newState) {
        if (newState == BluetoothProfile.STATE_CONNECTED) {
            // 连接成功，开始发现服务
            gatt.discoverServices();
        }
    }

    @Override
    public void onServicesDiscovered(BluetoothGatt gatt, int status) {
        // 拿到服务，然后找到你要的特征值
        BluetoothGattService service = gatt.getService(UUID_SERVICE);
        BluetoothGattCharacteristic characteristic = service.getCharacteristic(UUID_CHAR);
        // 后面就可以读写或订阅通知了
    }
};

避坑指南：我曾经在 onConnectionStateChange 里直接调 discoverServices()，但有时候状态码返回133（GATT_ERROR），重连一次就好了。后来我加了重试机制，最多重试3次，每次间隔500ms。另外，connectGatt 的第二个参数 autoConnect 设为 false 更可控，设为 true 的话，设备断开后会自动重连，有时候反而麻烦。

BLE数据收发：读写与通知

BLE的数据收发有三种方式：Read、Write、Notify。Read是客户端主动读，Write是客户端主动写，Notify是设备主动推数据给客户端。

我最常用的是Notify，因为传感器数据需要实时更新。订阅通知需要先开启特征值的通知开关，然后调用 setCharacteristicNotification，同时还要给对应的CCC描述符（0x2902）写值。

// 开启通知
gatt.setCharacteristicNotification(characteristic, true);
BluetoothGattDescriptor descriptor = characteristic.getDescriptor(
        UUID.fromString("00002902-0000-1000-8000-00805F9B34FB"));
descriptor.setValue(BluetoothGattDescriptor.ENABLE_NOTIFICATION_VALUE);
gatt.writeDescriptor(descriptor);

// 接收通知
@Override
public void onCharacteristicChanged(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic) {
    byte[] data = characteristic.getValue();
    // 处理接收到的数据
}

// 写数据
characteristic.setValue(bytes);
gatt.writeCharacteristic(characteristic);

写数据时要注意MTU（最大传输单元）。默认MTU是23字节，其中3字节是协议头，实际有效载荷只有20字节。如果要发大包，需要先协商MTU：gatt.requestMtu(512)。我在一个项目中需要发送图片缩略图，没协商MTU，数据被截断了，调试了半天才发现是MTU的问题。

特性	经典蓝牙	BLE
功耗	高（持续连接）	极低（休眠+唤醒）
传输速率	~2 Mbps	~1 Mbps（实际更低）
数据模型	Socket流	GATT特征值
典型应用	音频、文件传输	传感器、穿戴设备
Android API	BluetoothSocket	BluetoothGatt

我的习惯：开发BLE应用时，我会先用nRF Connect这类工具扫描设备，看看它有哪些服务和特征值，UUID是什么。这样写代码时心里有底，不用盲猜。另外，调试时多打印 onConnectionStateChange 的status值，很多问题看状态码就能定位。

最后提一下权限。Android 12开始，蓝牙扫描需要 BLUETOOTH_SCAN、BLUETOOTH_CONNECT 等运行时权限，而且位置权限不再是必须的（如果你不用蓝牙做定位）。但为了兼容旧版本，我通常还是把 ACCESS_FINE_LOCATION 加上，并在代码里做版本判断。

蓝牙开发就是这样，细节很多，但核心流程并不复杂。多动手，多踩坑，慢慢就熟练了。

📚 课程目录

55、蓝牙开发：经典蓝牙搜索配对、BLE低功耗蓝牙、数据收发

经典蓝牙：搜索与配对

经典蓝牙：数据收发

BLE低功耗蓝牙：扫描与连接

BLE数据收发：读写与通知