Android WI-FI Direct Kotlin 浅析（一）

简介

百度百科：2010年10月，Wi-Fi Alliance（wi-fi联盟）发布Wi-Fi Direct白皮书，白皮书中介绍了有关于这种技术的基本信息、这种技术的特点和这种技术的功能，Wi-Fi Direct标准是指允许无线网络中的设备无需通过无线路由器即可相互连接。与蓝牙技术类似，这种标准允许无线设备以点对点形式互连，而且在传输速度与传输距离方面则比蓝牙有大幅提升
与Android开发者而言呢，Google嗅到了WI-FI直连的发展前景，整了一套WI-FI直连的API，在Android4.0+（API >= 14）的设备上均能使用。这给我们进行手机之间的互联操作提供了一个新的实现思路。它可以不需要路由而让两个设备直接相连，但其传输速度可是远远超过蓝牙传输。而且它不需要热点的建立，甚至两个设备不需要在一个局域网下。想象一下，不用建立热点也可以实现像快牙，茄子一类的面对面快传的需求～》《～

基本使用

定义一个广播接收器

每当当前设备与Wi-fi直连相关的状态发生改变，系统便会以广播的形式通知我们，所以让我们定义一个Receiver欢迎它

在下面定义的Receiver里面我们监听了4个Action，这是最常用的4个，还有其它的Action可以看官方文档，或者，来去撸一波源码

class WifiDirectReceiver : BroadcastReceiver() {

    /**
     * 写一个便捷的注册方法，动态注册的时候就不用写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) {
        /**
         *当Wifi功能打开或关闭的时候系统会发送 WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION 广播
         * Tip: 并不是指是否已经成功连上WI-FI
         */
            WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION -> {
            }
        /**
         * 当前设备的详细信息发生变化的时候，系统会发送 WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION 广播
         */
            WifiP2pManager.WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION -> {
            }

        /**
         * 当可连接的对等节点列表发生改变的时候，系统会发送 WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION 广播
         * invoke when the list of peers find, register, lost
         */
            WifiP2pManager.WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION -> {
            }
        /**
         * 当一个连接建立或断开的时候，系统会发送该广播
         * This action received when the connection setup or dis-setup
         */
            WifiP2pManager.WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION -> {
            }
        }
    }
}

接下来在Activity中动态注册

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)
    }
}

没错，直接动态注册了！！！Android8.0的新特性让Android开发喵几乎一夜之间丧失在AndroidManifest中静态注册的技能（所以为了，考虑兼容，我们就直接动态注册了）

好，接下来验证一下WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION

我们在Receiver里面加点输出（实际开发还是用Log，极不推荐直接输出，这里笔者还是决定偷懒♪(^∇^*)）

/**
 *当Wifi功能打开或关闭的时候系统会发送 WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION 广播
 * Tip: 并不是指是否已经成功连上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")
    }
}

然后跑到真机上（万能的模拟器然而并不能模拟wifi功能，只能真机实测一波啦），反复开关Wifi功能

1
2
3

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, 得到上面的输出，我们就知道确实，这个ACTION在WI-FI功能开关的时候会触发

WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION

大新闻：这个ACTION携带了一团神秘数据，^^,那就是本设备的设备信息啦～

同样的，我们加一点输出，看一下都包含哪些信息（当然，最直接的是看WifiP2pDevice这个数据）

/**
 * 当前设备的详细信息发生变化的时候，系统会发送 WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION 广播
 */
WifiP2pManager.WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION -> {
    val device: WifiP2pDevice = intent.getParcelableExtra(WifiP2pManager.EXTRA_WIFI_P2P_DEVICE)
    println(device)
}

同样真机测试，来调皮的开关一下WI-FI功能（当然，一开始也会打印出设备信息，那就是在这个Receiver被注册的时候）

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: 魅蓝 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

可以看到包括设备的名字，本设备的MAC地址，状态balabala

后面两种ACTION涉及到连接，我们等下讨论

WifiP2pManager 的异种接口

requestPeers、requestGroupInfo、discoverPeers、createGroup、removeGroup等等

当然可以直接用，不过为了简介，我们一边用一遍封装出一个管理类

获得WifiP2pManager对象

下面的操作需要添加以下权限

<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{
        //通过获取系统服务的方式获得Manager对象
        manager = context.getSystemService(Context.WIFI_P2P_SERVICE) as WifiP2pManager
        channel = manager.initialize(context, Looper.getMainLooper()){
            //初始化操作成功的回调
        }
        return this
    }
}

利用Kotlin 的object关键字，快速创建一个单例对象
channel在后续的操作中要用到，这个是manager初始化成功之后返回的渠道对象
上述init方法建议在Application的onCreate中调用，至少在使用前调用

discoverPeers

在上述的WifiDirectManager类里面添加如下方法

/**
 * 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 ->
        //请求对等节点列表操作成功
        println(peers)
    }
    return this
}

在Activity里面拖一个button，在点击事件里面调用这个函数

1
2
3

btnSendTestBroadcast.setOnClickListener {
    WifiDirectManager.discoverPeers()
}

上面的方法，望文生义，就是用来检索附近的可用对等节点列表，然后后面就是这个整套API最坑的一个回调了
WifiP2pManager.ActionListener 这个回调里面的success和failure表示的是一个操作是否执行成功，而并不能反映出这个操作的结果
所以从上面这个回调里我们只能知道，执行discoverPeers这个操作有没有成功，是无法获取到对等节点列表的
那怎么获取检索的结果呢，答案是:
- 在Receiver里面直接获取（API >= 18）
- 在Receiver里面调用requestPeers()获取
  -

两种获取对等节点列表的方式

Tip：在调用discoverPeers之后才能获取到对等节点列表

/**
 * 当可连接的对等节点列表发生改变的时候，系统会发送 WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION 广播
 * 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，当可用对等节点列表变化时，系统会发送 WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION 广播，我们有两种方式获取对等节点列表
API >= 18 的时候可以直接在 intent 携带数据中获取到 WifiP2pDeviceList 对象
当 API 在[14, 18) 之间的时候，只能调用manager的requestPeers方法，在回调当中获取
其实：只要都采用第二种方式，就能保持一致性了
具体输出结果可以自己试一试

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
}

在前面我们已经获取到对等节点列表了，每个对等节点设备信息里面包含其mac地址，用mac地址就能连接
连接成功以后系统就会发送 WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION 广播了，你可在里面获取对方设备的信息以及群组的信息
如果两个对等节点都没有创建群组，则连接之后其中一端设备会自动成为群组，每个组员都能获取到群组的IP

WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION 包含的信息

给WifiDirectManager类添加几个封装函数


/**
 * 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里面的代码

/**
 * 当一个连接建立或断开的时候，系统会发送该广播
 * 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 {

        }
    }
}

从上面可以看出，当收到系统发送的 WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION 广播的时候，我们可以获取下面信息
- NetworkInfo
- WifiP2pInfo (对端设备的信息)
- WifiP2pGroup （两种方式获取，和之前获取对等节点列表的操作类似）

应用方式
- 可以一个设备主动创建一个Group，然后其它设备检索后连接
- 一旦连接成功，这些设备就处于同一自组网下了，组员是可以直接在WifiP2pGroup里面获取到群主的ip。接下来就可以直接用Socket进行各种骚操作了
- 至于群主如何获取组员的IP，目前想到的一种方式是群主开一个Socket监听，组员连接成功通过socket向群主发送一个请求，然后群主就可以在请求的socket对象里面获取组员的IP了

简介