BLE开发的各种坑

这段时间我们（天玖隆科技有限公司）在做低功耗蓝牙 （BLE） 应用的开发（并不涉及蓝牙协议栈）。总体感觉 Android BLE 还是不太稳定，开发起来也是各种痛苦。这里记录一些杂项和开发中遇到的问题及其解决方法，避免大家踩坑。本文说的问题有些没有得到官方文档的验证，不过也有一些论坛帖子的支持，也可以算是有一定根据。
1.        Android 从 4.3(API Level 18) 开始支持低功耗蓝牙，但是只支持作为中心设备 （Central） 模式，这就意味着 Android 设备只能主动扫描和链接其他外围设备 （Peripheral）。从Android 5.0(API Level 21)开始两种模式都支持。
2.        在  BluetoothAdapter.startLeScan() 的时候，在 BluetoothAdapter.LeScanCallback.onLeScan() 中不能做太多事情，特别是周围的BLE设备多的时候，非常容易导致出现如下错误：
E/GKI  Linux(17741): ##### ERROR : GKI exception: GKI  exception(): Task State Table E/GKI LINUX(17741): #####
E/GKI  LINUX(17741): ##### ERROR : GKI exception: TASK ID [0] task name [BTU] state [1]
E/GKI
LINUX(17741): #####
LINUX(17741): ##### ERROR : GKI
exception: TASK ID [1] task name [BTIF] state [1]
LINUX(17741): #####
E/GKI  LINUX(17741): ##### ERROR : GKI exception: TASK ID [2] task name [A2DP-MEDIA] state [1]
E/GKI
LINUX(17741): #####
LINUX(17741): ##### ERROR : GKI  exception: GKI exception 65524 getbuf: out of buffers#####
E/GKI  LINUX(17741): ##### ERROR : GKI exception:
E/GKI_LINUX(17741):  * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
开发建议：在  onLeScan() 回调中只做尽量少的工作，可以把扫描到的设备，扔到另外一个线程中去处理，让  onLeScan() 尽快返回。
3.        在使用  BluetoothDevice.connectGatt() 或者 BluetoothGatt.connect() 等建立  BluetoothGatt 连接的时候，在任何时刻都只能最多一个设备在尝试建立连接。如果同时对多个蓝牙设备发起建立 Gatt 连接请求。如果前面的设备连接失败了，后面的设备请求会被永远阻塞住，不会有任何连接回调。
开发建议：如果要对多个设备发起连接请求，最好是有一个同一个的设备连接管理，把发起连接请求序列化起来。前一个设备请求建立连接，后面请求在队列中等待。如果连接成功了，就处理下一个连接请求。如果连接失败了（例如出错，或者连接超时失败），就马上调用  BluetoothGatt.disconnect() 来释放建立连接请求，然后处理下一个设备连接请求。
4.        对 BluetoothGatt 操作  (read/write)Characteristic() , (read/write)Descriptor() 和  readRemoteRssi() 都是异步操作。需要特别注意的是，同时只能有一个操作（有些贴这说只能同时有一个 writeCharacteristic() ，这个我并没有严格验证），也就是等上一个操作回调（例如  onCharacteristicWrite() ）以后，再进行下一个操作。
开发建议：把这写操作都封装成同步操作，一个操作回调之前，阻塞主其他调用。
5.        BLE 设备的建立和断开连接的操作，例如 BluetoothDevice.connectGatt() ,  BluetoothGatt.connect() , BluetoothGatt.disconnect() 等操作最好都放在主线程中，否则你会遇到很多意想不到的麻烦。
开发建议：对  BluetoothGatt 的连接和断开请求，都通过发送消息到 Android 的主线程中，让主线程来执行具体的操作。例如创建一个  new Handler(context.getMainLooper()); ，把消息发送到这个  Handler中。
6.        如果你在开发 BLE 应用的时候，有时候会发现系统的功耗明显增加了，查看电量使用情况，蓝牙功耗占比非常高，好像低功耗是徒有虚名。使用  adb bugreport 获取的了系统信息，分析发现一个名叫 BluetoothRemoteDevices 的  WakeLock 锁持有时间非常长，导致系统进入不了休眠。分析源代码发现，在连接 BLE 设备的过程中，系统会持有 （Aquire） 这个  WakeLock ，直到连接上或者主动断开连接（调用  disconnect() ）才会释放。如果BLE设备不在范围内，这个超时时间大约为30s，而这时你可能又要尝试重新连接，这个  WakeLock 有被重新持有，这样系统就永远不能休眠了。
开发建议：对BLE设备连接，连接过程要尽量短，如果连接不上，不要盲目进行重连，否这你的电池会很快被消耗掉。这个情况，实际上对传统蓝牙设备连接也是一样。
7.        Android 作为中心设备，最多只能同时连接 6 个 BLE 外围设备（可能不同的设备这个数字不一样），超过 6 个，就会连接不上了。现在 BLE 设备越来越多，其实并不够用，所以在开发的过程中，需要特别的谨慎使用。
开发建议：按照需要连接设备，如果设备使用完了，应该马上释放连接（调用 BluetoothGatt.close() ），腾出系统资源给其他可能的设备连接。
本文只是一些经验之谈，欢迎交流 931157419

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