Android蓝牙开发【六】hfp连接

HFP (Hands-free Profile)，让蓝牙设备（如蓝牙耳机）可以控制电话，如接听、挂断、拒接、语音拨号等，拒接、语音拨号要看蓝牙耳机及电话是否支持。

HFP定义了音频网关(AG)和免提组件(HF)两个角色： 
音频网关(AG) – 该设备为音频（特别是手机）的输入/输出网关。 
免提组件(HF) – 该设备作为音频网关的远程音频输入/输出机制，并可提供若干遥控功能。

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2 手机音频连接

对于手机音频的使用，首先连接的蓝牙设备需要支持hfp协议，并且需要与该设备进行配对，如何进行蓝牙配对这里就不细说了，可以参照我的其他文章。主要分析下其连接过程。 
对于系统自带应用Settings中已配对的蓝牙设备界面(如下图所示)， 

其对应文件路径： 
packages/apps/Settings/src/com/android/settings/bluetooth/DeviceProfilesSettings.java 
点击手机音频进行连接，调用onPreferenceChange。

 

1. public boolean onPreferenceChange(Preference preference, Object newValue) {

2. if (preference == mDeviceNamePref) { //重命名

3. mCachedDevice.setName((String) newValue);

4. } else if (preference instanceof CheckBoxPreference) {//check box

5. LocalBluetoothProfile prof = getProfileOf(preference); ／/获取对应的profile

6. onProfileClicked(prof, (CheckBoxPreference) preference);

7. return false; // checkbox will update from onDeviceAttributesChanged() callback

8. } else {

9. return false;

10. }

11. return true;

12. }

接着看onProfileClicked()函数处理

1. private void onProfileClicked(LocalBluetoothProfile profile, CheckBoxPreference profilePref) {

2. BluetoothDevice device = mCachedDevice.getDevice(); //获取配对的蓝牙设备

3. int status = profile.getConnectionStatus(device); //获取profile的连接状态

4. boolean isConnected =

5. status == BluetoothProfile.STATE_CONNECTED;

6. if (isConnected) { //如果是连接状态则断开连接

7. askDisconnect(getActivity(), profile);

8. } else { //没有连接

9. if (profile.isPreferred(device)) { //获取profile是否是首选

10. // profile is preferred but not connected: disable auto-connect

11. profile.setPreferred(device, false); //设置对应profile的PRIORITY 为off，防止自动连接

12. refreshProfilePreference(profilePref, profile); //刷新check box状态

13. } else {

14. profile.setPreferred(device, true); //设置对应profile的PRIORITY 为on

15. mCachedDevice.connectProfile(profile); //连接指定profile

16. }

17. }

18. }

接着查看CachedBluetoothDevice中的connectProfile函数连接某一profile。

1. void connectProfile(LocalBluetoothProfile profile) {

2. mConnectAttempted = SystemClock.elapsedRealtime();

3. // Reset the only-show-one-error-dialog tracking variable

4. mIsConnectingErrorPossible = true;

5. connectInt(profile); //连接profile

6. refresh(); // 刷新ui

7. }

8.  

9. synchronized void connectInt(LocalBluetoothProfile profile) {

10. //查看是否配对，如果没有配对则进行配对，配对后进行连接，

11. //如果配对则直接连接

12. if (!ensurePaired()) {

13. return;

14. }

15. if (profile.connect(mDevice)) {//连接

16. return;

17. }

18. }

connectProfile() ——>connectInt() 
connectInt()函数中会先判断是否配对，如果没有配对则开始配对，配对成功后连接profile。 
如果已经配对则直接连接profile。 
对于profile.connect(mDevice)会根据profile调用各自对应的connect方法。（如手机音频则对应HeadsetProfile，媒体音频对应A2dpProfile）。这里查看手机音频的连接HeadsetProfile。

1. public boolean connect(BluetoothDevice device) {

2. if (mService == null) return false;

3. //获取连接hfp的设备

4. List<BluetoothDevice> sinks = mService.getConnectedDevices();

5. if (sinks != null) {

6. for (BluetoothDevice sink : sinks) {

7. mService.disconnect(sink); //断开连接

8. }

9. } //连接hfp。

10. return mService.connect(device);

11. }

HeadsetProfile.java中的connect()方法，mService是通过getProfileProxy获取的BluetoothHeadset代理对象，通过其进行hfp相关操作。 
mService.connect跳到Bluetooth应用中， 
代码路径：packages/apps/Bluetooth/src/com/android/bluetooth/hfp/HeadsetService.java 
先调用到内部类BluetoothHeadsetBinder的connect方法。

1. public boolean connect(BluetoothDevice device) {

2. HeadsetService service = getService();

3. if (service == null) return false;

4. return service.connect(device);

5. }

该方法中很明显是去调用HeadsetService的connect方法。

 

1. public boolean connect(BluetoothDevice device) {

2. enforceCallingOrSelfPermission(BLUETOOTH_ADMIN_PERM,

3. "Need BLUETOOTH ADMIN permission");

4. if (getPriority(device) == BluetoothProfile.PRIORITY_OFF) {

5. return false; //检查priority

6. }

7. int connectionState = mStateMachine.getConnectionState(device);

8. if (connectionState == BluetoothProfile.STATE_CONNECTED ||

9. connectionState == BluetoothProfile.STATE_CONNECTING) {

10. return false; //检查连接状态

11. }

12. mStateMachine.sendMessage(HeadsetStateMachine.CONNECT, device);

13. return true;

14. }

HeadsetService的connect()函数会对priority和连接状态进行必要的检查，不符合条件则返回false。符合条件则向状态机发送消息HeadsetStateMachine.CONNECT。 
此时HeadsetStateMachine中状态应该是Disconnected，所以查看Disconnected state中的处理

1. BluetoothDevice device = (BluetoothDevice) message.obj;

2. //发送广播，正在连接hfp

3. broadcastConnectionState(device, BluetoothProfile.STATE_CONNECTING,

4. BluetoothProfile.STATE_DISCONNECTED);

5. //连接远端设备。

6. if (!connectHfpNative(getByteAddress(device)) ) {

7. //连接失败，向外发送连接失败广播

8. broadcastConnectionState(device, BluetoothProfile.STATE_DISCONNECTED,

9. BluetoothProfile.STATE_CONNECTING);

10. break;

11. }

12. synchronized (HeadsetStateMachine.this) {

13. mTargetDevice = device;

14. transitionTo(mPending); //切换到pending状态

15. }

16. sendMessageDelayed(CONNECT_TIMEOUT, 30000);

HeadsetStateMachine调用connectHfpNative()函数来进行手机音频的连接。connectHfpNative是native方法，跳转到com_android_bluetooth_hfp.cpp中，调用对应的方法connectHfpNative

1. static jboolean connectHfpNative(JNIEnv *env, jobject object, jbyteArray address) {

2. jbyte *addr;

3. bt_status_t status;

4. if (!sBluetoothHfpInterface) return JNI_FALSE;

5. addr = env->GetByteArrayElements(address, NULL);

6. if (!addr) {

7. jniThrowIOException(env, EINVAL);

8. return JNI_FALSE;

9. }

10. if ((status = sBluetoothHfpInterface->connect((bt_bdaddr_t *)addr)) != BT_STATUS_SUCCESS) {

11. ALOGE("Failed HF connection, status: %d", status);

12. }

13. env->ReleaseByteArrayElements(address, addr, 0);

14. return (status == BT_STATUS_SUCCESS) ? JNI_TRUE : JNI_FALSE;

15. }

其中sBluetoothHfpInterface->connect会跳到蓝牙协议栈进行连接，协议栈就先不进行分析了。

 

3 连接状态

当协议栈连接状态改变会回调com_android_bluetooth_hfp.cpp中的方法connection_state_callback()。

1. static void connection_state_callback(bthf_connection_state_t state, bt_bdaddr_t* bd_addr) {

2. jbyteArray addr;

3. CHECK_CALLBACK_ENV

4. addr = sCallbackEnv->NewByteArray(sizeof(bt_bdaddr_t));

5. if (!addr) {

6. checkAndClearExceptionFromCallback(sCallbackEnv, __FUNCTION__);

7. return;

8. }

9. sCallbackEnv->SetByteArrayRegion(addr, 0, sizeof(bt_bdaddr_t), (jbyte*) bd_addr);

10. sCallbackEnv->CallVoidMethod(mCallbacksObj, method_onConnectionStateChanged,

11. (jint) state, addr);

12. checkAndClearExceptionFromCallback(sCallbackEnv, __FUNCTION__);

13. sCallbackEnv->DeleteLocalRef(addr);

14. }

在connection_state_callback方法中会从cpp层调用到java层，对应于HeadsetStateMachine中的onConnectionStateChanged函数

1. private void onConnectionStateChanged(int state, byte[] address) {

2. StackEvent event = new StackEvent(EVENT_TYPE_CONNECTION_STATE_CHANGED);

3. event.valueInt = state;

4. event.device = getDevice(address);

5. sendMessage(STACK_EVENT, event);

6. }

onConnectionStateChanged函数中发送消息STACK_EVENT（携带状态和蓝牙地址），此时是Pending state，收到该消息调用processConnectionEvent。 
正常连接成功应该会先收到HeadsetHalConstants.CONNECTION_STATE_CONNECTING状态，然后收到HeadsetHalConstants.CONNECTION_STATE_CONNECTED状态。

1. //发送广播，连接成功

2. broadcastConnectionState(mTargetDevice, BluetoothProfile.STATE_CONNECTED,

3. BluetoothProfile.STATE_CONNECTING);

4. synchronized (HeadsetStateMachine.this) {

5. mCurrentDevice = mTargetDevice; //mCurrentDevice表示已连接的设备

6. mTargetDevice = null; //mTargetDevice表示要连接的设备

7. transitionTo(mConnected); //切换到Connected状态

8. }

收到HeadsetHalConstants.CONNECTION_STATE_CONNECTED状态，后向外发送连接成功的广播，状态机切换到Connected状态

 

1. private void broadcastConnectionState(BluetoothDevice device, int newState, int prevState) {

2. /* Notifying the connection state change of the profile before sending the intent for

3. connection state change, as it was causing a race condition, with the UI not being

4. updated with the correct connection state. */

5. mService.notifyProfileConnectionStateChanged(device, BluetoothProfile.HEADSET,newState, prevState);

6. Intent intent = new Intent(BluetoothHeadset.ACTION_CONNECTION_STATE_CHANGED);

7. intent.putExtra(BluetoothProfile.EXTRA_PREVIOUS_STATE, prevState);

8. intent.putExtra(BluetoothProfile.EXTRA_STATE, newState);

9. intent.putExtra(BluetoothDevice.EXTRA_DEVICE, device);

10. mService.sendBroadcast(intent, HeadsetService.BLUETOOTH_PERM);

11. }

在mService.notifyProfileConnectionStateChanged中会将手机音频的proirty设置为auto_connect，并且向外发送BluetoothAdapter.ACTION_CONNECTION_STATE_CHANGED广播。

在其他应用中可以通过广播接收者注册BluetoothHeadset.ACTION_CONNECTION_STATE_CHANGED该广播，用来监听hfp的连接状态。

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4 更新ui

当手机音频连接成功后，Settings应用中会更新ui界面。 
LocalBluetoothProfileManager中会对所有的profile进行管理，其将hfp的profile添加到BluetoothEventManager中，BluetoothEventManager会注册蓝牙状态改变、各profile状态改变等广播。 
当BluetoothEventManager收到BluetoothHeadset.ACTION_CONNECTION_STATE_CHANGED广播后，会根据action获取对应的handler，调用对应handler的onReceive方法。 
接收到该广播跳到LocalBluetoothProfileManager内部类StateChangedHandler.onReceive->CachedBluetoothDevice.onProfileStateChanged ->refresh ->dispatchAttributesChanged 
接着跳到DeviceProfilesSettings中的onDeviceAttributesChanged ->refresh.这里会对界面进行更新，显示其连接状态信息。

hfp连接过程已经分析完了，而断开连接到过程和连接整体相差不多，就不再细说了。

来源：oschina

链接：https://my.oschina.net/u/920274/blog/2998995