Android 蓝牙连接 ESC/POS 热敏打印机打印实例（蓝牙连接篇）

公司的一个手机端的 crm 项目最近要增加小票打印的功能，就是我们点外卖的时候经常会见到的那种小票。这里主要涉及到两大块的知识：

1. 蓝牙连接及数据传输
2. esc/pos 打印指令

蓝牙连接不用说了，太常见了，这篇主要介绍这部分的内容。但esc/pos 打印指令是个什么鬼？简单说，我们常见的热敏小票打印机都支持这样一种指令，只要按照指令的格式向打印机发送指令，哪怕是不同型号品牌的打印机也会执行相同的动作。比如打印一行文本，换行，加粗等都有对应的指令，这部分内容放在下一篇介绍。

本篇主要基于，相比官方文档，省去了大段的说明，更加便于快速上手。

1. 蓝牙权限

想要使用蓝牙功能，首先要在 androidmanifest 配置文件中声明蓝牙权限：

<manifest> 
 <uses-permission android:name="android.permission.bluetooth" />
 <uses-permission android:name="android.permission.bluetooth_admin" />
 ...
</manifest>

bluetooth 权限只允许建立蓝牙连接以及传输数据，但是如果要进行蓝牙设备发现等操作的话，还需要申请 bluetooth_admin 权限。

2. 初始配置

这里主要用到一个类bluetoothadapter。用法很简单，直接看代码：

bluetoothadapter mbluetoothadapter = bluetoothadapter.getdefaultadapter();
if (mbluetoothadapter == null) {
 // device does not support bluetooth
}

单例模式，全局只有一个实例，只要为 null，就代表设备不支持蓝牙，那么需要有相应的处理。

如果设备支持蓝牙，那么接着检查蓝牙是否打开：

if (!mbluetoothadapter.isenabled()) {
 intent intent = new intent(bluetoothadapter.action_request_enable);
 startactivityforresult(intent, request_enable_bt);
}

如果蓝牙未打开，那么执行 startactivityforresult() 后，会弹出一个对话框询问是否要打开蓝牙，点击`是`之后就会自动打开蓝牙。成功打开蓝牙后就会回调到 onactivityresult()。

除了主动的打开蓝牙，还可以监听 bluetoothadapter.action_state_changed
广播，包含extra_state和extra_previous_state两个 extra 字段，可能的取值包括 state_turning_on, state_on, state_turning_off, and state_off。含义很清楚了，不解释。

3. 发现设备

初始化完成之后，蓝牙打开了，接下来就是扫描附近的设备，只需要一句话：

mbluetoothadapter.startdiscovery();

不过这样只是开始执行设备发现，这肯定是一个异步的过程，我们需要注册一个广播，监听发现设备的广播，直接上代码：

private final broadcastreceiver mreceiver = new broadcastreceiver() {
 public void onreceive(context context, intent intent) {
  string action = intent.getaction();

  // 当有设备被发现的时候会收到 action == bluetoothdevice.action_found 的广播
  if (bluetoothdevice.action_found.equals(action)) {

   //广播的 intent 里包含了一个 bluetoothdevice 对象
   bluetoothdevice device = intent.getparcelableextra(bluetoothdevice.extra_device);

   //假设我们用一个 listview 展示发现的设备，那么每收到一个广播，就添加一个设备到 adapter 里
   marrayadapter.add(device.getname() + "\n" + device.getaddress());
  }
 }
};
// 注册广播监听
intentfilter filter = new intentfilter(bluetoothdevice.action_found);
registerreceiver(mreceiver, filter); // don't forget to unregister during ondestroy

注释已经写的很清楚了，除了 bluetoothdevice.extra_device 之外，还有一个 extra 字段 bluetoothdevice.extra_class, 可以得到一个 bluetoothclass 对象，主要用来保存设备的一些额外的描述信息，比如可以知道这是否是一个音频设备。

关于设备发现，有两点需要注意：

startdiscovery() 只能扫描到那些状态被设为 可发现 的设备。安卓设备默认是不可发现的，要改变设备为可发现的状态，需要如下操作：

intent intent = new intent(bluetoothadapter.action_request_discoverable);
//设置可被发现的时间，00s
intent.putextra(bluetoothadapter.extra_discoverable_duration, 300);
startactivity(intent);

执行之后会弹出对话窗询问是否允许设备被设为可发现的状态，点击`是`之后设备即被设为可发现的状态。

startdiscovery()是一个十分耗费资源的操作，所以需要及时的调用canceldiscovery()来释放资源。比如在进行设备连接之前，一定要先调用canceldiscovery()

4. 设备配对与连接

4.1 配对

当与一个设备第一次进行连接操作的时候，屏幕会弹出提示框询问是否允许配对，只有配对成功之后，才能建立连接。

系统会保存所有的曾经成功配对过的设备信息。所以在执行startdiscovery()之前，可以先尝试查找已配对设备，因为这是一个本地信息读取的过程，所以比startdiscovery()要快得多，也避免占用过多资源。如果设备在蓝牙信号的覆盖范围内，就可以直接发起连接了。

查找配对设备的代码如下：

set<bluetoothdevice> paireddevices = mbluetoothadapter.getbondeddevices();
if (paireddevices.size() > 0) {
 for (bluetoothdevice device : paireddevices) {
  marrayadapter.add(device.getname() + "\n" + device.getaddress());
 }
}

代码很简单，不解释了，就是调用bluetoothadapter.getbondeddevices()得到一个 set<bluetoothdevice> 并遍历取得已配对的设备信息。

4.2 连接

蓝牙设备的连接和网络连接的模型十分相似，都是client-server 模式，都通过一个 socket 来进行数据传输。那么作为一个 android 设备，就存在三种情况：

1. 只作为 client 端发起连接
2. 只作为 server 端等待别人发起建立连接的请求
3. 同时作为 client 和 server

因为是为了下一篇介绍连接热敏打印机打印做铺垫，所以这里先讲 android 设备作为 client 建立连接的情况。因为打印机是不可能主动跟 android 设备建立连接的，所以打印机必然是作为 server 被连接。

4.2.1 作为 client 连接

1. 首先需要获取一个 bluetoothdevice 对象。获取的方法前面其实已经介绍过了，可以通过调用 startdiscovery()并监听广播获得，也可以通过查询已配对设备获得。
2. 通过 bluetoothdevice.createrfcommsockettoservicerecord(uuid) 得到bluetoothsocket 对象
3. 通过bluetoothsocket.connect()建立连接
4. 异常处理以及连接关闭
   

废话不多说，上代码：

private class connectthread extends thread {
 private final bluetoothsocket mmsocket;
 private final bluetoothdevice mmdevice;

 public connectthread(bluetoothdevice device) {

  bluetoothsocket tmp = null;
  mmdevice = device;
  try {
   // 通过 bluetoothdevice 获得 bluetoothsocket 对象
   tmp = device.createrfcommsockettoservicerecord(my_uuid);
  } catch (ioexception e) { }
  mmsocket = tmp;
 }

 @override
 public void run() {
  // 建立连接前记得取消设备发现
  mbluetoothadapter.canceldiscovery();
  try {
   // 耗时操作，所以必须在主线程之外进行
   mmsocket.connect();
  } catch (ioexception connectexception) {
   //处理连接建立失败的异常
   try {
    mmsocket.close();
   } catch (ioexception closeexception) { }
   return;
  }
  dosomething(mmsocket);
 }

 //关闭一个正在进行的连接
 public void cancel() {
  try {
   mmsocket.close();
  } catch (ioexception e) { }
 }
}

device.createrfcommsockettoservicerecord(my_uuid) 这里需要传入一个 uuid，这个uuid 需要格外注意一下。简单的理解，它是一串约定格式的字符串，用来唯一的标识一种蓝牙服务。

client 发起连接时传入的 uuid 必须要和 server 端设置的一样！否则就会报错！

如果是连接热敏打印机这种情况，不知道 server 端设置的 uuid 是什么怎么办？
不用担心，因为一些常见的蓝牙服务协议已经有约定的 uuid。比如我们连接热敏打印机是基于 spp 串口通信协议，其对应的 uuid 是 "00001101-0000-1000-8000-00805f9b34fb"，所以实际的调用是这样：

device.createrfcommsockettoservicerecord(uuid.fromstring("00001101-0000-1000-8000-00805f9b34fb"))

其他常见的蓝牙服务的uuid大家可以自行搜索。如果只是用于自己的应用之间的通信的话，那么理论上可以随便定义一个 uuid，只要 server 和 client 两边使用的 uuid 一致即可。

4.2.2 作为 server 连接

1. 通过bluetoothadapter.listenusingrfcommwithservicerecord(string, uuid)获取一个 bluetoothserversocket 对象。这里传入的第一个参数用来设置服务的名称，当其他设备扫描的时候就会显示这个名称。uuid 前面已经介绍过了。
2. 调用bluetoothserversocket.accept()开始监听连接请求。这是一个阻塞操作，所以当然也要放在主线程之外进行。当该操作成功执行，即有连接建立的时候，会返回一个bluetoothsocket 对象。
3. 调用 bluetoothserversocket.close() 会关闭监听连接的服务，但是当前已经建立的链接并不会受影响。

还是看代码吧:

private class acceptthread extends thread {

 private final bluetoothserversocket mmserversocket;

 public acceptthread() {

  bluetoothserversocket tmp = null;
  try {
   // client 必须使用一样的 uuid !!!
   tmp = mbluetoothadapter.listenusingrfcommwithservicerecord(name, my_uuid);
  } catch (ioexception e) { }
  mmserversocket = tmp;
 }

 @override
 public void run() {
  bluetoothsocket socket = null;
  //阻塞操作
  while (true) {
   try {
    socket = mmserversocket.accept();
   } catch (ioexception e) {
    break;
   }
   //直到有有连接建立，才跳出死循环
   if (socket != null) {
    //要在新开的线程执行，因为连接建立后，当前线程可能会关闭
    dosomething(socket);
    mmserversocket.close();
    break;
   }
  }
 }

 public void cancel() {
  try {
   mmserversocket.close();
  } catch (ioexception e) { }
 }
}

5. 数据传输

终于经过了前面的4步，万事俱备只欠东风。而最后这一部分其实是最简单的，因为就只是简单的利用 inputstream 和outputstream进行数据的收发。

示例代码：

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;
  //通过 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()

  //不断的从 inputstream 取数据
  while (true) {
   try {
    bytes = mminstream.read(buffer);
    mhandler.obtainmessage(message_read, bytes, -1, buffer)
      .sendtotarget();
   } catch (ioexception e) {
    break;
   }
  }
 }

 //向 server 写入数据
 public void write(byte[] bytes) {
  try {
   mmoutstream.write(bytes);
  } catch (ioexception e) { }
 }

 public void cancel() {
  try {
   mmsocket.close();
  } catch (ioexception e) { }
 }
}

下一篇介绍通过手机操作热敏打印机打印的时候，还会用到这部分内容，所以这里就先不多讲了。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持。