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如何用HMS Nearby Service给自己的App添加近距离数据传输功能

程序员文章站 2022-04-28 21:04:21
  当你给朋友发送手机资料时,过了很久进度条却动也不动;当你想发送大文件给同事时,仅一个文件就用光了你所有流量;当你跟朋友乘坐飞机时想一起玩游戏时,却因没有网络无奈放弃。...

  当你给朋友发送手机资料时,过了很久进度条却动也不动;当你想发送大文件给同事时,仅一个文件就用光了你所有流量;当你跟朋友乘坐飞机时想一起玩游戏时,却因没有网络无奈放弃。

如何用HMS Nearby Service给自己的App添加近距离数据传输功能

  们生活中似乎经常能遇到这种尴尬的场景,近距离数据传输功能是用户的一个痛点。现在,只需要接入华为近距离通信服务,通过nearby connection便可以轻松实现设备间的数据传输,传输类型支持短文本、流数据和文件数据等类型,可帮助app实现本地多人游戏、实时协作、多屏游戏和离线文件传输等功能。下图是功能演示:

如何用HMS Nearby Service给自己的App添加近距离数据传输功能

  如果你对实现方式感兴趣,可以在github上下载源码:
  https://github.com/hms-core/hms-nearby-demo/tree/master/nearbyconnection

  首先需要了解nearby connection 开发流程

如何用HMS Nearby Service给自己的App添加近距离数据传输功能

1. 业务流程

  整体流程可以划分为4个阶段。

  广播扫描阶段:广播端启动广播,发现端启动扫描以发现广播端。

  • 广播端调用startbroadcasting()启动广播。
  • 发现端调用startscan()启动扫描以发现附近的设备。
  • 由onfound()方法通知扫描结果。

  建立连接阶段:发现端发起连接并启动对称的身份验证流程,双端独立接受或拒绝连接请求。

  • 发现端调用requestconnect()向广播端发起连接请求。
  • 两端由onestablish()通知连接启动后,均可以调用acceptconnect()接受连接或调用rejectconnect()拒绝连接。
  • 两端由onresult()通知连接结果。仅当两端都接受连接时,连接才能建立。

  传输数据阶段:建立连接后,双端进行数据交换。

  • 连接建立后,双端均可以调用senddata()发送数据给对端。
  • 接收数据的一端由onreceived()通知接收到数据;两端由ontransferupdate()通知当前的传输状态。

  断开连接阶段:双端任意一端发起断开连接,通知对端连接断开。

  • 主动断开连接的一端调用disconnect()断开连接,对端由ondisconnected()通知连接断开。

2. 开发步骤

2.1 开发准备

  如果你以前没有集成华为移动服务的经验,那么需要先配置appgallery connect,开通近距离通信服务并集成hms sdk。相关步骤请参考官方文档。

2.2 声明系统权限

  nearby connection开发场景需要使用nearby discovery api和nearby transfer api,你的应用必须根据所使用的策略声明适当的权限。例如:使用policy_star策略开发文件传输的应用,需要添加特定的权限到androidmanifest.xml:

<!-- required for nearby discovery and nearby transfer --> 
<uses-permission android:name="android.permission.bluetooth" /> 
<uses-permission android:name="android.permission.bluetooth_admin" />  
<uses-permission android:name="android.permission.access_wifi_state" />  
<uses-permission android:name="android.permission.change_wifi_state" /> 
<uses-permission android:name="android.permission.access_coarse_location" /> 
<uses-permission android:name="android.permission.access_fine_location" /> 
<!-- required for file payloads --> 
<uses-permission android:name="android.permission.read_external_storage"/> 
<uses-permission android:name="android.permission.write_external_storage" />

  由于access_fine_location,write_external_storage和read_external_storage 是危险的系统权限,因此,必须动态的申请这些权限。如果权限不足,近距离通信服务(nearby service)将会拒绝应用开启广播或者开启发现。

2.3 选择策略

  nearby discovery支持3种不同的连接策略:policy_mesh,policy_star和policy_p2p。可以根据应用场景优选策略。

  策略选择并创建broadcastoption对象的示例代码如下:

policy policy = policy.policy_star; 
broadcastoption broadcastoption = new broadcastoption.builder().setpolicy (policy).build();

2.4 广播和扫描

  一旦授予应用所需的权限,并为应用选择一个策略,就可以开始广播和扫描以发现附近的设备。

2.4.1 启动广播

  广播端以选定的policy和serviceid为参数,调用startbroadcasting()启动广播。其中serviceid应该唯一标识的应用。建议使用应用的包名作为serviceid(例如:com.huawei.example.myapp)。示例代码如下:

private void dostartbroadcasting() {
  policy policy = policy.policy_star;
  broadcastoption broadcastoption = new broadcastoption.builder().setpolicy(policy).build();
  nearby.getdiscoveryengine(getapplicationcontext())
      .startbroadcasting(name, serviceid, connectcallback, broadcastoption)
      .addonsuccesslistener(
          new onsuccesslistener<void>() {
            @override
            public void onsuccess(void avoid) {
              /* we are broadcasting. */
            }
          })
      .addonfailurelistener(
          new onfailurelistener() {
            @override
            public void onfailure(exception e) {
              /* fail to start broadcasting. */
            }
          });
}

  参数connectcallback是一个连接监听回调类实例,用于通知连接状态信息。有关connectcallback类的详细信息及示例代码,参见确认连接章节。

2.4.2 启动扫描

  发现端以选定的policy和serviceid为参数,调用startscan()启动扫描以发现附近的设备。示例代码如下:

private void dostartscan() {
  policy policy = policy.policy_star;
  scanoption scanoption = new scanoption.builder().setpolicy(policy).build();
  nearby.getdiscoveryengine(getapplicationcontext())
      .startscan(serviceid, scanendpointcallback, scanoption)
      .addonsuccesslistener(
          new onsuccesslistener<void>() {
            @override
            public void onsuccess(void avoid) {
              /* start scan success. */
            }
          })
      .addonfailurelistener(
          new onfailurelistener() {
            @override
            public void onfailure(exception e) {
              /* fail to start scan. */
            }
          }); 
}

  参数scanendpointcallback是一个扫描监听回调类实例,通知发现端扫描结果,发现设备或者已发现设备丢失。

private scanendpointcallback scanendpointcallback =
      new scanendpointcallback() {
        @override
        public void onfound(string endpointid, scanendpointinfo discoveryendpointinfo) {
          mendpointid = endpointid;
          mdiscoveryengine.requestconnect(mynamestr, mendpointid, mconncb);
        }
        @override
        public void onlost(string endpointid) {
          log.d(tag, "nearby connection demo app: lost endpoint: " + endpointid);
        }
      };

2.4.3 停止广播

  当需要停止广播时,调用stopbroadcasting()。停止广播后,广播端不可以接收来自发现端的连接请求。

2.4.4 停止扫描

  当需要停止扫描时,调用stopscan()。停止扫描后,发现端仍可以向已发现的设备请求连接。一种常见的做法是:一旦发现需要连接的设备,就调用stopscan()停止扫描。

2.5 建立连接

2.5.1 请求连接

  当附近的设备被发现,发现端可以调用requestconnect()发起连接。示例代码如下:

private void dostartconnect(string name, string endpointid) throws remoteexception {
  nearby.getdiscoveryengine(getapplicationcontext())
      .requestconnect(name, endpointid, connectcallback)
      .addonsuccesslistener(
          new onsuccesslistener<void>() {
            @override
            public void onsuccess(void avoid) {
              /* request success. */
            }
          })
      .addonfailurelistener(
          new onfailurelistener() {
            @override
            public void onfailure(exception e) {
              /* fail to request connect. */
            }
          });
}

  当然,根据需要,可以向用户展示发现的设备列表,并允许他们选择连接哪些设备。

2.5.2 确认连接

  发现端发起连接后,通过回调connectcallback的onestablish()方法将连接建立事件通知给双方。双方必须通过调用acceptconnect()接受连接或者通过调用rejectconnect()拒绝连接。仅当双方都接受连接时,连接才会建立成功。如果一方或双方都选择拒绝,则连接失败。无论哪种方式,连接结果都会通过onresult()方法通知。示例代码如下:

private final connectcallback connectcallback =
    new connectcallback() {
      @override
      public void onestablish(string endpointid, connectinfo connectinfo) {
        /* accept the connection request without notifying user. */
        nearby.getdiscoveryengine(getapplicationcontext())
.acceptconnect(endpointid, datacallback);
      }
      @override
      public void onresult(string endpointid, connectresult result) { 
        switch (result.getstatus().getstatuscode()) {
          case statuscode.status_success:
            /* the connection was established successfully, we can exchange data. */ 
            break; 
          case statuscode.status_connect_rejected: 
            /* the connection was rejected. */
            break;  
          default:
            /* other unknown status code. */ 
        }  
      }
      @override  
      public void ondisconnected(string endpointid) {
        /* the connection was disconneted. */
      } 
    };

  此示例显示了一种双方自动接受连接的确认连接方式。根据需要,可以使用其他的确认连接方式。

2.5.3 验证连接

  应用程序可以提供一种让用户确认连接到指定设备的方法,例如:通过验证token(token可以是一个短随机字符串或者数字)。通常这涉及在两个设备上显示token并要求用户手动输入或者确认,类似于蓝牙配对对话框。
  下面演示一种通过弹窗确认配对码的方式验证连接。示例代码如下:

@override 
public void onestablish(string endpointid, connectinfo connectinfo) { 
  alertdialog.builder builder = new alertdialog.builder(getapplicationcontext());  
  builder.settitle(connectinfo.getendpointname() + " request connection") 
      .setmessage("please confirm the match code is: " + connectinfo.getauthcode()) 
      .setpositivebutton(
          "accept",  
          (dialoginterface dialog, int which) -> 
              /* accept the connection. */
              nearby.getdiscoveryengine(getapplicationcontext()) 
                  .acceptconnect(endpointid, datacallback))
      .setnegativebutton(
          "reject",
          (dialoginterface dialog, int which) ->
              /* reject the connection. */
              nearby.getdiscoveryengine(getapplicationcontext())
                  .rejectconnect(endpointid))
      .seticon(android.r.drawable.ic_dialog_alert);
  alertdialog alert = builder.create();
  alert.show(); 
}

2.6 传输数据

  设备间建立连接后,可以使用该连接传输data对象。data对象的类型包括字节序列、文件和流。通过调用senddata()方法发送数据,通过datacallback类实例的onreceived()方法接收数据。

2.6.1 数据类型

1.bytes
通过调用data.frombytes()创建data.type.bytes类型的data对象。
发送bytes类型的数据,示例代码如下:

data bytesdata = data.frombytes(new byte[] {0xa, 0xa, 0xa, 0xa, 0xa});  
nearby.gettransferengine(getapplicationcontext()).senddata(toendpointid, bytesdata);

  注意:bytes类型数据的长度大小不能超过32kb。
  接收bytes类型的数据,示例代码如下:

static class bytesdatareceiver extends datacallback { 
  @override
  public void onreceived(string endpointid, data data) {
    /* bytes data is sent as a single block, so we can get complete data. */
    if (data.gettype() == data.type.bytes) {
      byte[] receivedbytes = data.asbytes();
    }
  }
  @override
  public void ontransferupdate(string endpointid, transferstateupdate update) {
    /* we will receive transfer_state_success update after onreceived() called. */
  }
}

  注意:bytes与file和stream类型不同,bytes是以单个数据块发送的,因此接收端不用等待bytes类型的状态更新为transfer_state_success,当onreceived()被调用时候,你就可以调用data.asbytes()以获取全部数据。

2.file
通过调用data.fromfile()创建data.type.file类型的data对象。
发送file类型数据的示例代码如下:

file filetosend = new file(getapplicationcontext().getfilesdir(), "filesample.txt");
try { 
  data filedata = data.fromfile(filetosend);
  nearby.gettransferengine(getapplicationcontext())
.senddata(endpointlist, filedata);
} catch (filenotfoundexception e) { 
  /* exception handle. */
}

  一种更高效方法是使用parcelfiledescriptor创建file类型,可以最大程度地减少文件的复制。示例代码如下:

parcelfiledescriptor pfd = getcontentresolver().openfiledescriptor(uri, "r");
data filedata = data.fromfile(pfd);

  接收设备收到文件后,文件保存在download目录,并且将以filedata.getid()转化后的字符串命名。传输完成后,可以获取file对象。示例代码如下:

/* we can get the received file in the download folder. */  
file payloadfile = filedata.asfile().asjavafile();
)

3.stream
  通过调用data.fromstream()创建data.type.stream类型的data对象。发送流的示例代码如下:

url url = new url("https://developers.huawei.com"); 
data streamdata = data.fromstream(url.openstream()); 
nearby.gettransferengine(getapplicationcontext()).senddata(toendpointid, streamdata);

  接收端,当ontransferupdate()回调成功时,可以调用streamdata.asstream().asinputstream()或者 streamdata.asstream().asparcelfiledescriptor()获取流对象。示例代码如下:

static class streamdatareceiver extends datacallback { 
  private final hashmap<long, data> incomingdata = new hashmap<>();
  @override
  public void ontransferupdate(string endpointid, transferstateupdate update) {
    if (update.getstatus() == transferstateupdate.status.transfer_state_success) {
      data data = incomingdata.get(update.getdataid());
      inputstream inputstream = data.asstream().asinputstream();
      /* further processing... */
    }
  }
  @override
  public void onreceived(string endpointid, data data) {
    incomingdata.put(data.getid(), data);
  } 
}

2.6.2 进度更新

  datacallback回调类ontransferupdate()方法提供数据发送或接收的进度更新,基于此可以向用户显示传输进度,例如:进度条。

2.6.3 取消传输

  如果需要在接收或发送过程中取消传输,调用transferengine类实例方法canceldatatransfer()。

2.7 断开连接

  如果需要断开与对端的连接,调用discoveryengine类实例方法disconnect()。一旦调用此接口,将不能从此endpoint收发数据。

结后语

  基于nearby connection, 可以帮助你的app实现如下相关功能:

本地多人游戏:自组网,提供低延时、稳定可靠的传输体验。离线文件传输:无需流量,可达80mb/s的传输速度。

  更详细的开发指南参考华为开发者联盟官网:https://developer.huawei.com/consumer/cn/doc/development/hmscore-guides/introduction-0000001050040566

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