1. 精讲蓝牙协议栈（Bluetooth Stack）：SPP/A2DP/AVRCP/HFP/PBAP/IAP2/HID/MAP/OPP/PAN/GATTC/GATTS/HOGP等协议理论
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目录
1. Android Bluetooth发展历程简介
2. Android Bluetooth架构
2.1 Android Bluetooth架构图
2.2 BT Framework
2.2.1 BT 类图
2.2.3 Profile Service 映射关系
2.3 SettingsLib
2.3.1 SettingsLib常见的类
1. Android Bluetooth发展历程简介
Android1.5 中增加了蓝牙功能，立体声 Bluetooth 支持：A2DP [Advanced Audio Distribution Profile]、AVCRP [Audio/Video Remote Control Profile]，自动配对。Android2.0 中支持Bluetooth2.1协议。Android3.0 中能让应用查询已经连接上 Bluetooth 设备的 Bluetooth Profile、音频状态等，然后通知用户。Android3.1 中系统可以通过 Bluetooth HID 方式同时接入一到多款输入设备。Android4.0 中新增支持连接 Bluetooth HDP [Health Device Profile)] 设备，通过第三方应用的支持，用户可以连接到医院、健身中心或者家庭等场合中的无线医疗设备和传感器。Android4.2 中引入了一种新的针对 Android 设备优化的 Bluetooth 协议栈 BlueDroid，从而取代 BlueZ 协议栈。Bluedroid 协议栈由 Google 和 Broadcom 公司共同开发，相对于 BlueZ 协议栈，BlueDroid 提升了兼容性和可靠性。Android4.3 中增加了对低功耗蓝牙的支持，内置支持 Bluetooth AVRCP 1.3，基于 Google 和 Broadcom 公司功能研发的针对于 Android 设备优化的新的蓝牙协议栈 BlueDroid。Android4.4 中新增两种新 Proifle 支持：HID [Human Interface Device]、MAP [Message Access Profile]Android5.0 中支持Bluetooth4.1协议。Android6.0 中扫描蓝牙需要动态获取定位才行。Android7.0 中支持Bluetooth4.2协议。Android8.0 中支持Bluetooth5.0协议，强化了蓝牙音频的表现。比如编码/传输格式可选SBC、AAC、aptX/aptX HD、LDAC等四种，音质依次提高。Android10.0 中支持Bluetooth5.1协议，在5.0的基础上，增加了侧向功能和厘米级定位服务，大幅度提高了定位精度。使室内定位更精准。Android11.0 中支持Bluetooth5.2协议，增强版ATT协议，LE功耗控制和信号同步，连接更快，更稳定，抗干扰性更好。Android12.0 中支持Bluetooth5.3协议，增强了经典蓝牙BR/EDR（基础速率和增强速率）的安全性。蓝牙5.3的延迟更低、抗干扰性更强、提升了电池续航时间。系统引入了新的运行时权限 BLUETOOTH_SCAN、BLUETOOTH_ADVERTISE 和 BLUETOOTH_CONNECT权限，用于更好地管理应用于附近蓝牙设备的连接。Android13.0 中引入LE Audio支持，LE Audio 是蓝牙技术联盟(SIG Q) 在 2020 年国际消费电子展上推出的新一代蓝牙低功耗音频技术，能以蓝牙低功耗状态下传递音频有利于提升蓝牙耳机续航力和性能，同时也导入新世代蓝牙音频编码 LC3(Low Complexity Communication Codec)，以及多种音频分享、广播音频模式等，并且有利于助听器产品，能够达到低延迟、高音质等功能。 蓝牙低功耗音频LE Audio 算是蓝牙技术联盟发展 20 年全新的音频技术，中间历经8年发展与两次核心规格更新，也算是有史以来最大型开发项目，能够分许开发者通过23种不同文件配置与服务规范，开发出蓝牙高音质、新拓朴结构和省电音频装置。目前最新的蓝牙协议是蓝牙5.3版本（截止到2023年9月22日）
Android 4.3 开始，开始支持BLE功能，但只支持Central（中心角色or主机）Android 5.0开始，开始支持Peripheral（外设角色or从机）
中心模式和外设模式是什么意思？
Central Mode： Android端作为中心设备，连接其他外围设备。Peripheral Mode：Android端作为外围设备，被其他中心设备连接。在Android 5.0支持外设模式之后，才算实现了两台Android手机通过BLE进行相互通信。
2. Android Bluetooth架构
2.1 Android Bluetooth架构图
其实可以大致的分为4层：Application、Framework、Service和Driver层；
Application
Android蓝牙应用程序，我们常见的有Settings、BT Phone、BT Music等一些应用，使用了BT API实现；
Framework
提供给应用使用的API，我们平时使用的BluetoothAdapter、BluetoothDevice、BluetoothSocket等，通过使用BluetootoAdapter调用BT提供的API来开启BT，然后通过回调的方式获取到对应的RemoteDevice，即BluetoothDevice，然后通过具体的Device设备来进行连接和数据的传递；
Service
这一块的逻辑主要在package/apps/Bluetooth模块中使用，其中包含很多Service，提供所有的上层服务以及与Bluedroid底层进行交互。
其中BluetootAdapter主要提供蓝牙的基本操作，比如enable, disable, discovery, pair, unpair, createRfcomm等，对应了AdapterService，其余的就都是Profile对应的各自的Service；
Bluedroid
蓝牙协议层，提供所有蓝牙的实际操作，开关蓝牙、搜索管理、链路管理以及各种profile的实现；
整个系统的架构比较明确，基本上所有实际性的操作都是包含在Bluedroid中的，而Bluedroid之上的逻辑，主要适用于控制流程的调用以及状态信息的响应；
在Bluetooth中使用了状态机来控制流程调度，在指定的状态下执行相应的操作，将指令传递给底层之后，底层通过回调的方式将Bluetooth state callback给上层；
2.2 BT Framework
BT Framework层的作用只是用于连接Bluetooth Service，为其他应用提供使用蓝牙的接口，起到承上启下的作用，没有太多的实质性操作的逻辑；
Framework中主要涉及到了两个概念：状态机和回调，基本上整个BT Framework层也是依托上述的两个概念支撑着整个流程调度的控制；
每一个ProfileService基本上都会对应一个状态机用于控制该service的调度逻辑；
2.2.1 BT 类图
BluetoothService：BluetoothManager：Framework api，提供给应用层去调用相应的接口；IBluetoothManagerCallback：IBluetoothStateChangeCallback：BT状态变化的监听；BluetoothHandler：BluetoothManagerService：主要是framework层实现蓝牙功能的地方，我们从BluetoothAdapter调用的方法都会调用到BluetoothManagerService里，而BluetoothManagerService里的大部分实现又是通过绑定Bluetooth apk，即AdapterService来实现的。这样BluetoothManagerService既起到了统一framework蓝牙实现的地方，又让Bluetooth apk可以有丰富的profile具体功能实现；BluetoothAdapter：本地蓝牙适配器，是所有蓝牙交互的入口点，表示蓝牙设备自身的一个蓝牙设备适配器，整个系统只有一个蓝牙适配器。IBluetoothCallback：BT监听回调；AdapterServiceBinder：AdapterService的代理，面向Frameworks API，即面向BluetoothAdapter的使用；AdapterService：Service的子类，负责BT整个流程调度的中间服务，负责和JNI层进行交互，提供了控制蓝牙状态的调用逻辑；BluetoothDevice：表示远程的蓝牙设备，利用他可以通过BluetoothSocket请求与某个远程设备连接连接，或查询有关该设备的信息，例如设备的名称、地址、类和绑定状态BluetoothProfile：表示蓝牙配置文件的接口。蓝牙配置文件是适用于设备间蓝牙通信的无线接口规范。BluetoothHeadset：提供蓝牙耳机支持，以便与手机配合使用，其中包括蓝牙耳机和免提配置文件BluetoothProfile.ServiceListener：在BluetoothProfile IPC客户端连接到服务（即运行特定配置文件的内部服务）或断开服务连接时向其发送通知的接口
2.2.3 Profile Service 映射关系
ProfileServiceProtocolDecsBluetoothHeadsetHeadsetService耳机（远程控制端设备）提供手机与耳机之间通话所需的基本功能，实现了最基本的通话操作：接听、挂断、调节音量、音源输出切换BluetoothA2dpA2dpService音频数据流源用于定义音频流的输入端BluetoothA2dpSinkA2dpSinkService音频数据流接收端定义音频流的输出端BluetoothHidHostHidHostService人机接口我们常见的设备有蓝牙鼠标、键盘BluetoothHealthHealthService健康BluetoothPanPanService个人局域网定义两个或以上的蓝牙设备如何形成AD-HOC网络及如何通过网络接入点使用该机制访问远程网络BluetoothGattServerGattService通用属性定义了属性类型并规定了如何使用，包括了一个数据传输和存储的框架和一些基本操作BluetoothMapBluetoothMapService信息访问定义了设备之间交换信息的特征和程序（服务端）BluetoothHeadsetClientHeadsetClientService耳机（远程控制端设备）客户端AvrcpTargetService被控制目标设备（音频／视频远程控制]）接收命令并按命令响应的设备，如播放/录音设备，电视，手机等BluetoothAvrcpControllerAvrcpControllerService远程控制端设备（音频／视频远程控制]）通过发送命令帧到目标发起传输，如车载系统，蓝牙耳机，蓝牙音响BluetoothSapSapServiceSIM访问定义了通过蓝牙链路访问GSM、SIM卡、UICC卡或R-UIM卡所使用的的协议和程序BluetoothPbapClientPbapClientService电话簿访问定义推送客户端角色BluetoothMapClientMapClientService信息访问定义了设备之间交换信息的特征和程序（客户端）BluetoothHidDeviceHidDeviceService人机接口我们常见的设备有蓝牙鼠标、键盘BluetoothOppService文件传输面向对象传输协议，用于传输文件BluetoothPbapBluetoothPbapService电话簿访问定义推送服务器角色BluetoothHearingAidHearingAidService助听器
上述提及到的Profile都是在frameworks中实现了BluetoothProfile接口类，Service都是继承了ProfileService；
BluetoothA2dp：定义高质量音频如何通过蓝牙连接和流式传输，从一台设备传输到另一台设备，“A2DP”代表高级音频分发配置文件，是BluetoothProfile的实现类BluetoothHealth：表示用于控制蓝牙服务的健康设备配置文件代理。BluetoothProfile的实现类BluetoothGatt：与低功耗蓝牙通信有关的配置文件代理
ProfileService
BluetoothProfile
而ProfileService又继承了Service，所以这个Services都是通过startService的方式启动的；
调用关系为BluetoothProfile调用ProfileService中的Binder，Binder就是通过aidl实现的，Binder调用ProfileService，ProfileService调用BT的JNI层；
2.3 SettingsLib
settingsLib是封装了BT提供的一些API的接口，基本上就是操作BluetootAdapter，更加方便Settings模块的调用和管理；
settingslib只有在用于系统级权限的应用中才可以使用，普通三方应用无法使用；
2.3.1 SettingsLib常见的类
ClassDecsLocalBluetoothAdapter绝大部分都是对BluetoothAdapter间接调用CachedBluetoothDeviceManager管理已配对设备列表BluetoothEventManager接收蓝牙相关广播和蓝牙的一些回调，并根据UI操作执行到对应的事件LocalBluetoothProfileManager对外提供可用profile的访问LocalBluetoothManager统一管理CachedBluetoothDeviceManager、LocalBluetoothProfileManager、BluetoothEventManager创建和获取
LocalBluetoothAdapter
LocalBluetoothAdapter使用的是装饰者模式，代理了BluetoothAdapter的一些方法，并扩展了极少功能；
CachedBluetoothDeviceManager
CachedBluetoothDeviceManager管理已连接设备，里边用两个ArrayList一个Map来存储。助听器设备单独用了一个list存储；
BluetoothEventManager
BluetoothEventManager接收蓝牙相关广播和蓝牙的一些回调，并根据UI操作执行到对应的事件。BluetoothEventManager设计思想也很简单，就是监听所有需要关心的蓝牙广播。收到状态后把传给CallBack或者其他Manager；
BluetoothEventManager的构造方法中，将所有需要监听的广播进行注册，然后一一匹配对应的Handler处理器进行Event处理；
LocalBluetoothProfileManager
LocalBluetoothProfileManager是统一管理settings支持的profile的地方，提供profile的访问和状态变化监听；
注意，这里的Profile和package中的Profile的含义不一样，这个代表的是settings支持的Profile，而package中的Profile是定义了所有的Profile，从范围上看，package的范围要大于settings模块profile的范围；
该提供访问有效的蓝牙协议对象LocalBluetoothProfile；
LocalBluetoothManager
LocalBluetoothManager是这个manager里最简单的了就是创建着几个manager，方便对外获取manager；
总结
SettingsLib主要供settings使用，封装一些操作；主要设计4个部分：代理Adapter、管理配对设备、管理Profile、监听蓝牙状态；
参考链接
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