如何将您的应用连接到 Wi-Fi 设备?

随着物联网的发展,将 Android 应用连接到启用 Wi-Fi 的设备越来越普遍。无论您要开发的应用是远程取景器应用,还是用于设置已连接的灯泡,抑或用于控制四轴飞行器,只要是基于 Wi-Fi 的应用,即需要连接热点,而热点可能无 Internet 连接。

自 Lollipop 起,操作系统变得越来越智能,不仅支持多个网络连接,而且不会将数据路由至无 Internet 连接的网络。这对于用户非常有用,因为当他们附近存在具有强制网络门户的 Wi-Fi 时不会失去连接。为开发者添加了数据路由 API,让您可以确保只有适当的应用流量通过 Wi-Fi 连接路由至外部设备。为使这些 API 更便于理解,最好知道有 3 套网络可供开发者使用:
  • WiFiManager#startScan 返回可用 Wi-Fi 网络列表。它们主要以 SSID 标识。
  • WiFiManager#getConfiguredNetworks 返回设备上已配置的 Wi-Fi 网络列表,也是按 SSID 进行索引,但它们当前不一定可用。
  • ConnectivityManager#getAllNetworks 返回已通过手机与之交互的网络列表。这是自 Lollipop 后的操作系统必备的一套网络,设备可以一次连接多个网络,如 Wi-Fi、LTE、蓝牙等。每个网络的当前状态均可通过调用 ConnectivityManager#getNetworkInfo 来获取并以网络 ID 标识。
在所有版本的 Android 系统中,开始都是使用 WiFiManager#startScan 扫描可用的 Wi-Fi 网络,然后循环访问 ScanResults 寻找外部 Wi-Fi 设备的 SSID。找到相应的 SSID 后,您即可使用WifiManager#getConfiguredNetworks 并循环访问返回的 WifiConfigurations 以匹配 SSID,来检查它是否是已配置的网络。值得注意的是,已配置网络的 SSID 是括在双引号中,而ScanResults 中返回的 SSID 并不是。如果您的网络是已配置网络,则可从 WifiConfiguration 对象获取网络 ID。如若不然,则可使用 WifiManager#addNetwork 配置网络,并跟踪返回的网络 ID。
要连接至 Wi-Fi 网络,请先注册一个 BroadcastReceiver 用于侦听 WifiManager.NETWORK_STATE_CHANGED_ACTION,然后调用 WifiManager.enableNetwork (int netId, boolean disableOthers),传入您的网络 ID。enableNetwork 调用会对下一次扫描禁用所有其他 Wi-Fi 接入点,并找到您已请求的 Wi-Fi 接入点,然后连接它。
收到网络广播后,您可以使用WifiManager#getConnectionInfo 检查您是否成功连接至正确的网络。但是,对于 Lollipop 及更高版本的系统,如果该网络没有 Internet 连接,则请求不会路由至该网络。
 路由网络请求 
要从您的应用直接向外部 Wi-Fi 设备发送所有网络请求,请调用 ConnectivityManager#setProcessDefaultNetwork(对于 Lollipop 设备),或者调用 ConnectivityManager#bindProcessToNetwork(对于 Marshmallow 设备),后者是一个直接替换 API 的方法。请注意,这些调用都需要 android.permission.INTERNET;否则将返回 false。或者,如果您想将部分应用流量路由至 Wi-Fi 设备,将另一部分通过移动网络路由至 Internet:
  • 对于 HTTP 请求,您可以使用 Network#openConnection(java.net.URL) 直接将您的请求路由至此网络。
  • 对于低级别套接字通信,可以打开一个套接字并调用 Network#bindSocket(java.net.Socket),或者使用 Network#getSocketFactory。
现在,您可以使用户保持连接状态,让他们从您的启用 Wi-Fi 的创新产品获益匪浅。
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