Android WI-FI Direct Kotlin 淺析（一）

原文地址：https://blog.qjm253.cn/?p=564

簡介

百度百科：2010年10月，Wi-Fi Alliance（wi-fi聯盟）發佈Wi-Fi Direct白皮書，白皮書中介紹了有關於這種技術的基本信息、這種技術的特點和這種技術的功能，Wi-Fi Direct標準是指允許無線網絡中的設備無需通過無線路由器即可相互連接。與藍牙技術類似，這種標準允許無線設備以點對點形式互連，而且在傳輸速度與傳輸距離方面則比藍牙有大幅提升
與Android開發者而言呢，Google嗅到了WI-FI直連的發展前景，整了一套WI-FI直連的API，在Android4.0+（API >= 14）的設備上均能使用。這給我們進行手機之間的互聯操作提供了一個新的實現思路。它可以不需要路由而讓兩個設備直接相連，但其傳輸速度可是遠遠超過藍牙傳輸。而且它不需要熱點的建立，甚至兩個設備不需要在一個局域網下。想象一下，不用建立熱點也可以實現像快牙，茄子一類的面對面快傳的需求～》《～

基本使用

定義一個廣播接收器

每當當前設備與Wi-fi直連相關的狀態發生改變，系統便會以廣播的形式通知我們，所以讓我們定義一個Receiver歡迎它

在下面定義的Receiver裏面我們監聽了4個Action，這是最常用的4個，還有其它的Action可以看官方文檔，或者，來去擼一波源碼

class WifiDirectReceiver : BroadcastReceiver() {

  /**
   * 寫一個便捷的註冊方法，動態註冊的時候就不用寫intentFilter了
   */
  fun registerReceiver(context: Context) {
      val intentFilter = IntentFilter()
      intentFilter.addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION)
      intentFilter.addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION)
      intentFilter.addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION)
      intentFilter.addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION)
      context.registerReceiver(this, intentFilter)
  }

  override fun onReceive(context: Context?, intent: Intent?) {
      when (intent?.action) {
      /**
       *當Wifi功能打開或關閉的時候系統會發送 WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION 廣播
       * Tip: 並不是指是否已經成功連上WI-FI
       */
          WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION -> {
          }
      /**
       * 當前設備的詳細信息發生變化的時候，系統會發送 WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION 廣播
       */
          WifiP2pManager.WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION -> {
          }

      /**
       * 當可連接的對等節點列表發生改變的時候，系統會發送 WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION 廣播
       * invoke when the list of peers find, register, lost
       */
          WifiP2pManager.WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION -> {
          }
      /**
       * 當一個連接建立或斷開的時候，系統會發送該廣播
       * This action received when the connection setup or dis-setup
       */
          WifiP2pManager.WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION -> {
          }
      }
  }
}

接下來在Activity中動態註冊

class WifiDirectActivity : AppCompatActivity() {

  private val wifiDirectReceiver = WifiDirectReceiver()

  override fun onStart() {
      super.onStart()
      wifiDirectReceiver.registerReceiver(this)
  }

  override fun onStop() {
      super.onStop()
      unregisterReceiver(wifiDirectReceiver)
  }

  override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
      super.onCreate(savedInstanceState)
      setContentView(R.layout.activity_main)
  }
}

沒錯，直接動態註冊了！！！Android8.0的新特性讓Android開發喵幾乎一夜之間喪失在AndroidManifest中靜態註冊的技能（所以爲了，考慮兼容，我們就直接動態註冊了）

好，接下來驗證一下WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION

我們在Receiver裏面加點輸出（實際開發還是用Log，極不推薦直接輸出，這裏筆者還是決定偷懶♪(^∇^*)）

/**
 *當Wifi功能打開或關閉的時候系統會發送 WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION 廣播
 * Tip: 並不是指是否已經成功連上WI-FI
 */
WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION -> {
    //get the state of current device
    val state = intent.getIntExtra(WifiP2pManager.EXTRA_WIFI_STATE,
            WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_DISABLED)
    if (state == WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_ENABLED) {
        //Wifi p2p enable
        println("wifi enable")
    } else {
        //wifi p2p disEnable
        println("wifi disEnable")
    }
}

然後跑到真機上（萬能的模擬器然而並不能模擬wifi功能，只能真機實測一波啦），反覆開關Wifi功能

03-26 16:26:08.744 29313-29313/com.j.ming.eupanwifidirect I/System.out: wifi enable
03-26 16:26:11.098 29313-29313/com.j.ming.eupanwifidirect I/System.out: wifi disEnable
03-26 16:32:16.376 29313-29313/com.j.ming.eupanwifidirect I/System.out: wifi enable

OK, 得到上面的輸出，我們就知道確實，這個ACTION在WI-FI功能開關的時候會觸發

WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION

大新聞：這個ACTION攜帶了一團神祕數據，^“^,那就是本設備的設備信息啦～
同樣的，我們加一點輸出，看一下都包含哪些信息（當然，最直接的是看WifiP2pDevice這個數據）

/**
 * 當前設備的詳細信息發生變化的時候，系統會發送 WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION 廣播
 */
WifiP2pManager.WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION -> {
    val device: WifiP2pDevice = intent.getParcelableExtra(WifiP2pManager.EXTRA_WIFI_P2P_DEVICE)
    println(device)
}

同樣真機測試，來調皮的開關一下WI-FI功能（當然，一開始也會打印出設備信息，那就是在這個Receiver被註冊的時候）

03-26 16:43:29.420 30294-30294/com.j.ming.eupanwifidirect I/System.out: wifi enable
03-26 16:43:29.436 30294-30294/com.j.ming.eupanwifidirect I/System.out: Device: 魅藍 Note3
03-26 16:43:29.436 30294-30294/com.j.ming.eupanwifidirect I/System.out:  deviceAddress: 2e:57:31:98:45:35
03-26 16:43:29.436 30294-30294/com.j.ming.eupanwifidirect I/System.out:  primary type: 10-0050F204-5
03-26 16:43:29.436 30294-30294/com.j.ming.eupanwifidirect I/System.out:  secondary type: null
03-26 16:43:29.436 30294-30294/com.j.ming.eupanwifidirect I/System.out:  wps: 0
03-26 16:43:29.436 30294-30294/com.j.ming.eupanwifidirect I/System.out:  grpcapab: 0
03-26 16:43:29.436 30294-30294/com.j.ming.eupanwifidirect I/System.out:  devcapab: 0
03-26 16:43:29.436 30294-30294/com.j.ming.eupanwifidirect I/System.out:  status: 3
03-26 16:43:29.436 30294-30294/com.j.ming.eupanwifidirect I/System.out:  wfdInfo: WFD enabled: falseWFD DeviceInfo: 0
03-26 16:43:29.436 30294-30294/com.j.ming.eupanwifidirect I/System.out:  WFD CtrlPort: 0
03-26 16:43:29.436 30294-30294/com.j.ming.eupanwifidirect I/System.out:  WFD MaxThroughput: 0

可以看到包括設備的名字，本設備的MAC地址，狀態balabala

### 後面兩種ACTION涉及到連接，我們等下討論

WifiP2pManager 的異種接口

requestPeers、requestGroupInfo、discoverPeers、createGroup、removeGroup等等

當然可以直接用，不過爲了簡介，我們一邊用一遍封裝出一個管理類

獲得WifiP2pManager對象

下面的操作需要添加以下權限

<uses-permission
    android:name="android.permission.ACCESS_WIFI_STATE"
    android:required="true" />
<uses-permission
    android:name="android.permission.CHANGE_WIFI_STATE"
    android:required="true" />

object WifiDirectManager{
  private var manager: WifiP2pManager by Delegates.notNull()
  private var channel: WifiP2pManager.Channel by Delegates.notNull()

  fun init(context: Context): WifiDirectManager{
      //通過獲取系統服務的方式獲得Manager對象
      manager = context.getSystemService(Context.WIFI_P2P_SERVICE) as WifiP2pManager
      channel = manager.initialize(context, Looper.getMainLooper()){
          //初始化操作成功的回調
      }
      return this
  }
}

利用Kotlin 的object關鍵字，快速創建一個單例對象
channel在後續的操作中要用到，這個是manager初始化成功之後返回的渠道對象
上述init方法建議在Application的onCreate中調用，至少在使用前調用

discoverPeers

在上述的WifiDirectManager類裏面添加如下方法

/**
 * discover available peer list
 */
fun discoverPeers(): WifiDirectManager {
    manager.discoverPeers(channel, object : WifiP2pManager.ActionListener{
        override fun onSuccess() {
            println("discover Peers success")
        }

        override fun onFailure(reason: Int) {
            println("discover Peers fail: $reason")
        }
    })
    return this
}

/**
 * request the peer list available
 */
fun requestPeers(): WifiDirectManager {
    manager.requestPeers(channel) { peers ->
        //請求對等節點列表操作成功
        println(peers)
    }
    return this
}

在Activity裏面拖一個button，在點擊事件裏面調用這個函數

btnSendTestBroadcast.setOnClickListener {
    WifiDirectManager.discoverPeers()
}

上面的方法，望文生義，就是用來檢索附近的可用對等節點列表，然後後面就是這個整套API最坑的一個回調了
WifiP2pManager.ActionListener 這個回調裏面的success和failure**表示的是一個操作是否執行成功，而並不能反映出這個操作的結果**
所以從上面這個回調裏我們只能知道，執行discoverPeers這個操作有沒有成功，是無法獲取到對等節點列表的
那怎麼獲取檢索的結果呢，答案是:
在Receiver裏面直接獲取（API >= 18）

- 在Receiver裏面調用requestPeers()獲取

兩種獲取對等節點列表的方式

Tip：在調用discoverPeers之後才能獲取到對等節點列表

/**
* 當可連接的對等節點列表發生改變的時候，系統會發送 WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION 廣播
* invoke when the list of peers find, register, lost
*/
WifiP2pManager.WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION -> {
  //api > 18 have this extra info,
  if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN_MR2) {
      val wifiP2pList: WifiP2pDeviceList = intent.getParcelableExtra(WifiP2pManager.EXTRA_P2P_DEVICE_LIST)
      println(wifiP2pList)
  } else { //if the sdk version lower than 18
      //get WifiP2pDeviceList by call WifiP2pManager.requestPeers to get
      WifiDirectManager.requestPeers()
  }
}

可以看到，當可用對等節點列表變化時，系統會發送 WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION 廣播，我們有兩種方式獲取對等節點列表
API >= 18 的時候可以直接在 intent 攜帶數據中獲取到 WifiP2pDeviceList 對象
當 API 在[14, 18) 之間的時候，只能調用manager的requestPeers方法，在回調當中獲取
其實：只要都採用第二種方式，就能保持一致性了
具體輸出結果可以自己試一試

connect

/**
* connect by MAC address(hardware address)
*/
fun connect(deviceAddress: String) {
  val config = WifiP2pConfig()
  config.deviceAddress = deviceAddress
  config.wps.setup = WpsInfo.PBC
  manager.connect(channel, config, object : WifiP2pManager.ActionListener {
      override fun onSuccess() {
          println("connect operator success")
      }

      override fun onFailure(reason: Int) {
          println("connect operator fail: $reason")
      }
  })
}

/**
* invoke this method to connect a p2p device
*/
fun connect(device: WifiP2pDevice): WifiDirectManager {
  connect(device.deviceAddress)
  return this
}

在前面我們已經獲取到對等節點列表了，每個對等節點設備信息裏面包含其mac地址，用mac地址就能連接
連接成功以後系統就會發送 WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION 廣播了，你可在裏面獲取對方設備的信息以及羣組的信息
如果兩個對等節點都沒有創建羣組，則連接之後其中一端設備會自動成爲羣組，每個組員都能獲取到羣組的IP

WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION 包含的信息

給WifiDirectManager類添加幾個封裝函數


/**
 * request the group info
 */
fun requestGroup(): WifiDirectManager {
    manager.requestGroupInfo(channel) { group ->
    }
    return this
}

/**
 * create a group
 */
fun createGroup(): WifiDirectManager {
    manager.createGroup(channel, object : WifiP2pManager.ActionListener {
        override fun onFailure(reason: Int) {
            println("create group fail: $reason")

        }

        override fun onSuccess() {
            println("create group success")
        }
    })
    return this
}

/**
 * remove a group
 */
fun removeGroup(): WifiDirectManager {
    manager.removeGroup(channel, object : WifiP2pManager.ActionListener {
        override fun onSuccess() {
            println("remove group success")
        }

        override fun onFailure(reason: Int) {
            println("remove group success: $reason")
        }

    })
    return this
}

看看Receiver裏面的代碼

/**
 * 當一個連接建立或斷開的時候，系統會發送該廣播
 * This action received when the connection setup or dis-setup
 */
    WifiP2pManager.WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION -> {
        val networkInfo = intent.getParcelableExtra<NetworkInfo>(WifiP2pManager.EXTRA_NETWORK_INFO)
        val wifiP2pInfo = intent.getParcelableExtra<WifiP2pInfo>(WifiP2pManager.EXTRA_WIFI_P2P_INFO)

        if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN_MR2) {
            val wifiP2pGroupInfo =  intent.getParcelableExtra<WifiP2pGroup>(WifiP2pManager.EXTRA_WIFI_P2P_GROUP)
        } else {

        }
    }
}

從上面可以看出，當收到系統發送的 WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION 廣播的時候，我們可以獲取下面信息
NetworkInfo
WifiP2pInfo (對端設備的信息)
WifiP2pGroup （兩種方式獲取，和之前獲取對等節點列表的操作類似）

應用方式
- 可以一個設備主動創建一個Group，然後其它設備檢索後連接
- 一旦連接成功，這些設備就處於同一自組網下了，組員是可以直接在WifiP2pGroup裏面獲取到羣主的ip。接下來就可以直接用Socket進行各種騷操作了
- 至於羣主如何獲取組員的IP，目前想到的一種方式是羣主開一個Socket監聽，組員連接成功通過socket向羣主發送一個請求，然後羣主就可以在請求的socket對象裏面獲取組員的IP了

闕建明

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Android WI-FI Direct Kotlin 淺析（一）

簡介

基本使用

定義一個廣播接收器

接下來在Activity中動態註冊

好，接下來驗證一下WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION

WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION

WifiP2pManager 的異種接口

獲得WifiP2pManager對象

discoverPeers

- 在Receiver裏面調用requestPeers()獲取

兩種獲取對等節點列表的方式

connect

WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION 包含的信息

應用方式

NLSR: 命名數據鏈路狀態路由協議

Linux下命令與文件名的檢索

算法分析與複雜性理論

一種用於NDN的安全的鏈路狀態路由協議

高級C與網絡編程複習（5）—— TCP C/S程序示例（TCP Client/Server Example）（第五章）

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