公司的一個手機端的 CRM 項目最近要增加小票打印的功能，就是我們點外賣的時候經常會見到的那種小票。這里主要涉及到兩大塊的知識：
- 藍牙連接及數據傳輸
- ESC/POS 打印指令
藍牙連接不用說了，太常見了，這篇主要介紹這部分的內容。但ESC/POS 打印指令是個什么鬼？簡單說，我們常見的熱敏小票打印機都支持這樣一種指令，只要按照指令的格式向打印機發送指令，哪怕是不同型號品牌的打印機也會執行相同的動作。比如打印一行文本，換行，加粗等都有對應的指令，這部分內容放在下一篇介紹。
1. 藍牙權限
想要使用藍牙功能，首先要在 AndroidManifest 配置文件中聲明藍牙權限：
<manifest>
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH" />
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_ADMIN" />
...
</manifest>
BLUETOOTH 權限只允許建立藍牙連接以及傳輸數據，但是如果要進行藍牙設備發現等操作的話，還需要申請 BLUETOOTH_ADMIN 權限。
2. 初始配置
這里主要用到一個類 BluetoothAdapter。用法很簡單，直接看代碼：
BluetoothAdapter mBluetoothAdapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter();
if (mBluetoothAdapter == null) {
// Device does not support Bluetooth
}
單例模式，全局只有一個實例，只要為 null，就代表設備不支持藍牙，那么需要有相應的處理。
如果設備支持藍牙，那么接著檢查藍牙是否打開：
if (!mBluetoothAdapter.isEnabled()) {
Intent intent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE);
startActivityForResult(intent, REQUEST_ENABLE_BT);
}
如果藍牙未打開，那么執行 startActivityForResult() 后，會彈出一個對話框詢問是否要打開藍牙，點擊`是`之后就會自動打開藍牙。成功打開藍牙后就會回調到 onActivityResult()。
除了主動的打開藍牙，還可以監聽 BluetoothAdapter.ACTION_STATE_CHANGED
廣播，包含EXTRA_STATE和EXTRA_PREVIOUS_STATE兩個 extra 字段，可能的取值包括 STATE_TURNING_ON, STATE_ON, STATE_TURNING_OFF, and STATE_OFF。含義很清楚了，不解釋。
3. 發現設備
初始化完成之后，藍牙打開了，接下來就是掃描附近的設備，只需要一句話：
mBluetoothAdapter.startDiscovery();
不過這樣只是開始執行設備發現，這肯定是一個異步的過程，我們需要注冊一個廣播，監聽發現設備的廣播，直接上代碼：
private final BroadcastReceiver mReceiver = new BroadcastReceiver() {
public void onReceive(Context context, Intent intent) {
String action = intent.getAction();
// 當有設備被發現的時候會收到 action == BluetoothDevice.ACTION_FOUND 的廣播
if (BluetoothDevice.ACTION_FOUND.equals(action)) {
//廣播的 intent 里包含了一個 BluetoothDevice 對象
BluetoothDevice device = intent.getParcelableExtra(BluetoothDevice.EXTRA_DEVICE);
//假設我們用一個 ListView 展示發現的設備，那么每收到一個廣播，就添加一個設備到 adapter 里
mArrayAdapter.add(device.getName() + "\n" + device.getAddress());
}
}
};
// 注冊廣播監聽
IntentFilter filter = new IntentFilter(BluetoothDevice.ACTION_FOUND);
registerReceiver(mReceiver, filter); // Don't forget to unregister during onDestroy
注釋已經寫的很清楚了，除了 BluetoothDevice.EXTRA_DEVICE 之外，還有一個 extra 字段 BluetoothDevice.EXTRA_CLASS, 可以得到一個 BluetoothClass 對象，主要用來保存設備的一些額外的描述信息，比如可以知道這是否是一個音頻設備。
關于設備發現，有兩點需要注意：
-
startDiscovery()只能掃描到那些狀態被設為 可發現 的設備。安卓設備默認是不可發現的，要改變設備為可發現的狀態，需要如下操作：
Intent intent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_DISCOVERABLE);
//設置可被發現的時間，300s
intent.putExtra(BluetoothAdapter.EXTRA_DISCOVERABLE_DURATION, 300);
startActivity(intent);
執行之后會彈出對話窗詢問是否允許設備被設為可發現的狀態，點擊`是`之后設備即被設為可發現的狀態。
-
startDiscovery()是一個十分耗費資源的操作，所以需要及時的調用cancelDiscovery()來釋放資源。比如在進行設備連接之前，一定要先調用cancelDiscovery()
4. 設備配對與連接
4.1 配對
當與一個設備第一次進行連接操作的時候，屏幕會彈出提示框詢問是否允許配對，只有配對成功之后，才能建立連接。
系統會保存所有的曾經成功配對過的設備信息。所以在執行startDiscovery()之前，可以先嘗試查找已配對設備，因為這是一個本地信息讀取的過程，所以比startDiscovery()要快得多，也避免占用過多資源。如果設備在藍牙信號的覆蓋范圍內，就可以直接發起連接了。
查找配對設備的代碼如下：
Set<BluetoothDevice> pairedDevices = mBluetoothAdapter.getBondedDevices();
if (pairedDevices.size() > 0) {
for (BluetoothDevice device : pairedDevices) {
mArrayAdapter.add(device.getName() + "\n" + device.getAddress());
}
}
代碼很簡單，不解釋了，就是調用BluetoothAdapter.getBondedDevices()得到一個 Set<BluetoothDevice> 并遍歷取得已配對的設備信息。
4.2 連接
藍牙設備的連接和網絡連接的模型十分相似，都是Client-Server 模式，都通過一個 socket 來進行數據傳輸。那么作為一個 Android 設備，就存在三種情況：
- 只作為 Client 端發起連接
- 只作為 Server 端等待別人發起建立連接的請求
- 同時作為 Client 和 Server
因為是為了下一篇介紹連接熱敏打印機打印做鋪墊，所以這里先講 Android 設備作為 Client 建立連接的情況。因為打印機是不可能主動跟 Android 設備建立連接的，所以打印機必然是作為 Server 被連接。
4.2.1 作為 Client 連接
- 首先需要獲取一個 BluetoothDevice 對象。獲取的方法前面其實已經介紹過了，可以通過調用
startDiscovery()并監聽廣播獲得，也可以通過查詢已配對設備獲得。 - 通過
BluetoothDevice.createRfcommSocketToServiceRecord(UUID)得到 BluetoothSocket 對象 - 通過
BluetoothSocket.connect()建立連接 - 異常處理以及連接關閉
廢話不多說，上代碼：
private class ConnectThread extends Thread {
private final BluetoothSocket mmSocket;
private final BluetoothDevice mmDevice;
public ConnectThread(BluetoothDevice device) {
BluetoothSocket tmp = null;
mmDevice = device;
try {
// 通過 BluetoothDevice 獲得 BluetoothSocket 對象
tmp = device.createRfcommSocketToServiceRecord(MY_UUID);
} catch (IOException e) { }
mmSocket = tmp;
}
@Override
public void run() {
// 建立連接前記得取消設備發現
mBluetoothAdapter.cancelDiscovery();
try {
// 耗時操作，所以必須在主線程之外進行
mmSocket.connect();
} catch (IOException connectException) {
//處理連接建立失敗的異常
try {
mmSocket.close();
} catch (IOException closeException) { }
return;
}
doSomething(mmSocket);
}
//關閉一個正在進行的連接
public void cancel() {
try {
mmSocket.close();
} catch (IOException e) { }
}
}
device.createRfcommSocketToServiceRecord(MY_UUID) 這里需要傳入一個 UUID，這個UUID 需要格外注意一下。簡單的理解，它是一串約定格式的字符串，用來唯一的標識一種藍牙服務。
Client 發起連接時傳入的 UUID 必須要和 Server 端設置的一樣！否則就會報錯！
如果是連接熱敏打印機這種情況，不知道 Server 端設置的 UUID 是什么怎么辦？
不用擔心，因為一些常見的藍牙服務協議已經有約定的 UUID。比如我們連接熱敏打印機是基于 SPP 串口通信協議，其對應的 UUID 是 "00001101-0000-1000-8000-00805F9B34FB"，所以實際的調用是這樣：
device.createRfcommSocketToServiceRecord(UUID.fromString("00001101-0000-1000-8000-00805F9B34FB"))
其他常見的藍牙服務的UUID大家可以自行搜索。如果只是用于自己的應用之間的通信的話，那么理論上可以隨便定義一個 UUID，只要 server 和 client 兩邊使用的 UUID 一致即可。更多關于 UUID 的介紹可以參考這里
4.2.2 作為 Server 連接
- 通過
BluetoothAdapter.listenUsingRfcommWithServiceRecord(String, UUID)獲取一個 BluetoothServerSocket 對象。這里傳入的第一個參數用來設置服務的名稱，當其他設備掃描的時候就會顯示這個名稱。UUID 前面已經介紹過了。 - 調用
BluetoothServerSocket.accept()開始監聽連接請求。這是一個阻塞操作，所以當然也要放在主線程之外進行。當該操作成功執行，即有連接建立的時候，會返回一個BluetoothSocket對象。 - 調用
BluetoothServerSocket.close()會關閉監聽連接的服務，但是當前已經建立的鏈接并不會受影響。
還是看代碼吧:
private class AcceptThread extends Thread {
private final BluetoothServerSocket mmServerSocket;
public AcceptThread() {
BluetoothServerSocket tmp = null;
try {
// client 必須使用一樣的 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;
}
//直到有有連接建立，才跳出死循環
if (socket != null) {
//要在新開的線程執行，因為連接建立后，當前線程可能會關閉
doSomething(socket);
mmServerSocket.close();
break;
}
}
}
public void cancel() {
try {
mmServerSocket.close();
} catch (IOException e) { }
}
}
5. 數據傳輸
終于經過了前面的4步，萬事俱備只欠東風。而最后這一部分其實是最簡單的，因為就只是簡單的利用 InputStream 和OutputStream進行數據的收發。
示例代碼：
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;
//通過 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()
//不斷的從 InputStream 取數據
while (true) {
try {
bytes = mmInStream.read(buffer);
mHandler.obtainMessage(MESSAGE_READ, bytes, -1, buffer)
.sendToTarget();
} catch (IOException e) {
break;
}
}
}
//向 Server 寫入數據
public void write(byte[] bytes) {
try {
mmOutStream.write(bytes);
} catch (IOException e) { }
}
public void cancel() {
try {
mmSocket.close();
} catch (IOException e) { }
}
}
下一篇介紹通過手機操作熱敏打印機打印的時候，還會用到這部分內容，所以這里就先不多講了。
敬請期待下篇！
