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MASA MAUI Plugin IOS蓝牙低功耗（三）蓝牙扫描

2022-10-12 11:00 https://my.oschina.net/u/5447363/blog/5583686 MASA技术团队次阅读条评论

项目背景

MAUI的出现，赋予了广大Net开发者开发多平台应用的能力，MAUI 是Xamarin.Forms演变而来，但是相比Xamarin性能更好，可扩展性更强，结构更简单。但是MAUI对于平台相关的实现并不完整。所以MASA团队开展了一个实验性项目，意在对微软MAUI的补充和扩展，

项目地址：https://github.com/BlazorComponent/MASA.Blazor/tree/main/src/Masa.Blazor.Maui.Plugin

每个功能都有单独的demo演示项目，考虑到app安装文件体积（虽然MAUI已经集成裁剪功能，但是该功能对于代码本身有影响），届时每一个功能都会以单独的nuget包的形式提供，方便测试，现在项目才刚刚开始，但是相信很快就会有可以交付的内容啦。

前言

本系列文章面向移动开发小白，从零开始进行平台相关功能开发，演示如何参考平台的官方文档使用MAUI技术来开发相应功能。

介绍

之前两篇文章我们实现了安卓蓝牙BLE的相关功能，本文我们将IOS的BLE功能实现一下。，考虑到Swift语法对于c#开发人员更友好，本文示例代码参考Swift，相关代码来自苹果开发者官网

https://developer.apple.com/documentation

开发步骤

修改项目

在Masa.Blazor.Maui.Plugin.Bluetooth项目中的Platforms->iOS文件夹下，添加一个部分类MasaMauiBluetoothService，在安卓中有BluetoothManager，在ios中对应的是CBCentralManager，但是不同有安卓还有个适配器Adapter的概念，在ios中关于设备扫描、连接和管理外围设备的对象，都是通过CBCentralManager直接管理的，我们看一下他的初始化方法

init(
    delegate: CBCentralManagerDelegate?,
    queue: DispatchQueue?,
    options: [String : Any]? = nil
)

delegate：接收中心事件的委托。相当于我们在安装中实现的DevicesCallback

queue：用于调度中心角色事件的调度队列。如果该值为 nil，则中央管理器将使用主队列分派中心角色事件。这个我们可以简单的理解为和安卓的UI线程或者后台线程对应，更详尽的说明请参考 https://developer.apple.com/documentation/dispatch/dispatchqueue

options：配置信息，我们这里只用到了ShowPowerAlert，代表蓝牙设备如果不可用，给用户提示信息。就好比你用了不符合标准的数据线，iphone会给你提示是一个意思。

 public static partial class MasaMauiBluetoothService
    {
        private static BluetoothDelegate _delegate = new();
        public static CBCentralManager _manager = new CBCentralManager(_delegate, DispatchQueue.DefaultGlobalQueue, new CBCentralInitOptions
        {
            ShowPowerAlert = true,
        });
        private sealed class BluetoothDelegate : CBCentralManagerDelegate
        {
            private readonly EventWaitHandle _eventWaitHandle = new(false, EventResetMode.AutoReset);

            public List<BluetoothDevice> Devices { get; } = new();

            public void WaitOne()
            {
                Task.Run(async () =>
                {
                    await Task.Delay(5000);
                    _eventWaitHandle.Set();
                });

                _eventWaitHandle.WaitOne();
            }
            public override void DiscoveredPeripheral(CBCentralManager central, CBPeripheral peripheral,
                NSDictionary advertisementData,
                NSNumber RSSI)
            {
                System.Diagnostics.Debug.WriteLine("OnScanResult");
                if (!Devices.Contains(peripheral))
                {
                    Devices.Add(peripheral);
                }
            }
            [Preserve]
            public override void UpdatedState(CBCentralManager central)
            {              
            }
        }
    }

我们将MasaMauiBluetoothService修改为静态类，我们自定义的BluetoothDelegate 继承自CBCentralManagerDelegate，篇幅问题我们这里先只重写DiscoveredPeripheral和 UpdatedState，我们这次的演示不需要实现UpdatedState，但是这里的重写必须先放上去，否则调试过程会出现下面的报错

ObjCRuntime.ObjCException: 'Objective-C exception thrown. Name: NSInvalidArgumentException Reason: -[Masa_Blazor_Maui_Plugin_Bluetooth_MasaMauiBluetoothService_BluetoothDelegate centralManagerDidUpdateState:]: unrecognized selector sent to instance 0x284bfe200

另外有一点需要特别注意，这个UpdatedState方法我没有实现的代码，那么我就需要添加一个[Preserve]，这样是为了防止链接器 在生成nuget包的时候把这个方法帮我优化掉。

在这里插入图片描述

实现发现附近设备功能，_eventWaitHandle和安卓一样，我这里只是实现了一个异步转同步方便直接通过Devices拿到结果，如果小伙伴不喜欢后期我会添加不阻塞的方式。这里之所以可以Devices.Contains和Devices.Add是因为我们在BluetoothDevice类中实现了隐式转换如下是iOS目录下BluetoothDevice.ios.cs的部分代码

    partial class BluetoothDevice
    {
        ...
        private BluetoothDevice(CBPeripheral peripheral)
        {
            _peripheral = peripheral;
        }

        public static implicit operator BluetoothDevice(CBPeripheral peripheral)
        {
            return peripheral == null ? null : new BluetoothDevice(peripheral);
        }

        public static implicit operator CBPeripheral(BluetoothDevice device)
        {
            return device._peripheral;
        }
        ...

ios扫描外围设备是通过scanForPeripherals 我们继续在MasaMauiBluetoothService添加一个扫描附件设备的方法，我们看一下Swift的文档

func scanForPeripherals(
    withServices serviceUUIDs: [CBUUID]?,
    options: [String : Any]? = nil
)

serviceUUIDs：代表需要过滤的服务UUID，类似安卓的scanFilter对象。 option：提供扫描的选项，我们这里用到了AllowDuplicatesKey，该值指定扫描是否应在不重复筛选的情况下运行我们参照实现以下我们的PlatformScanForDevices方法

        private static async Task<IReadOnlyCollection<BluetoothDevice>> PlatformScanForDevices()
        {
            if (!_manager.IsScanning)
            {
                _manager.ScanForPeripherals(new CBUUID[] { }, new PeripheralScanningOptions
                {
                    AllowDuplicatesKey = true
                });

                await Task.Run(() => { _delegate.WaitOne(); });

                _manager.StopScan();
                _discoveredDevices = _delegate.Devices.AsReadOnly();
            }


            return _discoveredDevices;
        }

通过 _cbCentralManager.IsScanning来判断是否处于扫描状态，如果没有，那就就通过ScanForPeripherals扫描外围设备，扫描5秒之后（BluetoothDelegate 内部控制）通过StopScan停止扫描，并通过 _discoveredDevices 保存结果。我们还需实现PlatformIsEnabledIsEnabled和PlatformCheckAndRequestBluetoothPermission方法，用来在扫描之前检查蓝牙是否可用并且已经经过用户授权

        public static bool PlatformIsEnabledIsEnabled()
        {
            return _manager.State == CBManagerState.PoweredOn;
        }
        public static async Task<PermissionStatus> PlatformCheckAndRequestBluetoothPermission()
        {
            PermissionStatus status = await Permissions.CheckStatusAsync<BluetoothPermissions>();

            if (status == PermissionStatus.Granted)
                return status;

            if (status == PermissionStatus.Denied && DeviceInfo.Platform == DevicePlatform.iOS)
            {
                // Prompt the user to turn on in settings
                // On iOS once a permission has been denied it may not be requested again from the application
                return status;
            }

            status = await Permissions.RequestAsync<BluetoothPermissions>();
               
            return status;
        }
        private class BluetoothPermissions : Permissions.BasePlatformPermission
        {
            protected override Func<IEnumerable<string>> RequiredInfoPlistKeys
                =>
                    () => new string[] { "NSBluetoothAlwaysUsageDescription", "NSBluetoothPeripheralUsageDescription" };

            public override Task<PermissionStatus> CheckStatusAsync()
            {
                EnsureDeclared(); 
                return Task.FromResult(GetBleStatus());
            }
			
            private PermissionStatus GetBleStatus() //Todo:Needs to be replenished
            {
                var status = _cbCentralManager.State;
                return status switch
                {
                    CBManagerState.PoweredOn=> PermissionStatus.Granted,
                    CBManagerState.Unauthorized => PermissionStatus.Denied,
                    CBManagerState.Resetting => PermissionStatus.Restricted,
                    _ => PermissionStatus.Unknown,
                };
            }
        }

在PlatformIsEnabledIsEnabled方法中通过 _cbCentralManager.State == CBManagerState.PoweredOn 来判断蓝牙是否可用。该状态一共有如下枚举，从字面意思很好理解 Unknown, //手机没有识别到蓝牙 Resetting, //手机蓝牙已断开连接 Unsupported, //手机蓝牙功能没有权限 Unauthorized, //手机蓝牙功能没有权限 PoweredOff,//手机蓝牙功能关闭 PoweredOn //蓝牙开启且可用

权限检查这里和安卓有一些区别，在重写的RequiredInfoPlistKeys方法中指定了需要检查的蓝牙权限，BasePlatformPermission的EnsureDeclared方法用来检查是否在Info.plist文件添加了需要的权限，GetBleStatus方法通过 _cbCentralManager 的状态，来检查授权情况。

我们在Masa.Blazor.Maui.Plugin.Bluetooth的根目录添加部分类MasaMauiBluetoothService.cs，向使用者提供ScanForDevicesAsync等方法，方法内部通过PlatformScanForDevices来调用具体平台的实现。

    public static partial class MasaMauiBluetoothService
    {
        private static IReadOnlyCollection<BluetoothDevice> _discoveredDevices;
        public static Task<IReadOnlyCollection<BluetoothDevice>> ScanForDevicesAsync()
        {
            return PlatformScanForDevices();
        }
        
        public static bool IsEnabled()
        {
            return PlatformIsEnabledIsEnabled();
        }

        public static async Task<PermissionStatus> CheckAndRequestBluetoothPermission()
        {
            return await PlatformCheckAndRequestBluetoothPermission();
        }
    }

使用

右键Masa.Blazor.Maui.Plugin.Bluetooth项目，点击打包，生成一个nuget包，在Masa.Blazor.Maui.Plugin.BlueToothSample项目中离线安装即可，代码的使用与安卓完全一样，只是权限配置方式不同在Masa.Blazor.Maui.Plugin.BlueToothSample项目的Platforms->iOS->Info.plist中添加蓝牙相关权限

	<key>NSBluetoothAlwaysUsageDescription</key>
	<string>App required to access Bluetooth</string>
	<key>NSBluetoothPeripheralUsageDescription</key>
	<string>App required to access Bluetooth</string>

NSBluetoothAlwaysUsageDescription对应iOS 13以上版本，对于iOS 13之前的版本，需要将NSBluetoothAlwaysUsageDescription和NSBluetoothPeripheralUsageDescription同时添加。

蓝牙扫描的效果和安卓机是完全一样的，这里就不展示了。[前文详情]