在背景通訊

本指南將概略說明如何在應用程式於背景執行時，支援與周邊裝置通訊的重要用途：

• 尋找裝置
• 連線至裝置
• 保持連線

我們提供多種選項，可支援上述各項用途。每個選項都有優缺點，可能較適合或不太適合您的特定需求。

下圖簡要呈現本頁面指引的內容：

注意： Android 上的背景工作一般指南也適用於藍牙相關工作。

尋找裝置

首先，應用程式需要找到要連結的裝置。如要尋找 BLE 裝置，您可以使用下列任一 API：

• BluetoothLeScanner，如「尋找 BLE 裝置」一節所述。(範例)。
• CompanionDeviceManager，如「隨附裝置配對」一節所述。(範例)。

注意： CompanionDeviceManager 有特定限制 (例如篩選功能有限，且不支援隨機 MAC 位址)，因此可能無法滿足您的需求，具體取決於周邊裝置的實作方式。

在背景中

在應用程式不可見時，使用這兩種 API 並無任何限制，但兩者都需要應用程式程序處於運作狀態。如果應用程式程序未執行，您可以使用下列因應措施：

• 針對 BluetoothLeScanner：請使用 PendingIntent 物件，而非 ScanCallback 物件，呼叫 startScan()，以便在掃描符合篩選條件的裝置時收到通知。(範例)。
• 針對 CompanionDeviceManager：請按照「讓隨附應用程式保持運作」中的指示，在先前已連結的裝置在範圍內時喚醒應用程式並讓其保持運作。(範例)。

注意： 不建議安排定期掃描來尋找裝置。這種做法效率較低，因為無論裝置是否在範圍內，都會定期啟動應用程式程序。本指南所述的方法可確保喚醒應用程式程序前，裝置已在範圍內。

連結裝置

找到裝置後，如要連線，您必須從下列任一來源取得裝置的 BluetoothDevice 例項：

• 上一節所述的 BluetoothLeScanner 掃描結果。
• 從 BluetoothAdapter.getBondedDevices() 擷取的已綁定裝置清單。
• 使用 BluetoothAdapter.getRemoteLeDevice() 的 BluetoothAdapter 快取。

取得 BluetoothDevice 例項後，您可以呼叫其中一個 connectGatt() 方法，啟動對應裝置的連線要求。您傳遞至 autoConnect 布林值的值，會定義 GATT 用戶端會使用下列兩種連線模式中的哪一種：

• 直接連接 (autoconnect = false)：嘗試直接連接至周邊裝置，如果裝置無法使用，則會失敗。在連線中斷的情況下，GATT 用戶端不會自動嘗試重新連線。
• 自動連線 (autoconnect = true)：嘗試在可用時自動連線至周邊裝置。如果是周邊裝置中斷連線或超出範圍，GATT 用戶端會在周邊裝置可用時自動嘗試重新連線。

注意： Android 10 以下版本一次只允許一個連線要求，並將所有後續要求排入佇列。在 Android 10 以上版本中，系統會將連線要求分組，以便以批次方式執行。

在背景中

應用程式處於背景執行時，連線至裝置不會受到任何限制，但如果程序遭到終止，連線就會關閉。此外，從背景啟動活動 (在 Android 10 以上版本) 或前景服務 (在 Android 12 以上版本) 也設有限制。

因此，如要在背景執行連線作業，應用程式可以使用下列解決方案：

• 使用 WorkManager 連線至裝置。
  • 您可以設定 PeriodicWorkRequest 或 OneTimeWorkRequest 來執行定義的動作，但可能會受到應用程式限制。
  • 此外，您還可以利用 WorkManager 的其他功能，例如工作限制、急件工作、重試政策等。
  • 如果需要盡可能保持連線狀態，才能執行資料同步或從周邊裝置進行輪詢等工作，您就必須按照「支援長時間執行的 worker」一文中的指示啟動前景服務。不過，前景服務啟動限制會從 Android 12 開始實施。
• 啟動 connectedDevice 類型的前景服務。
  • 如果需要盡可能保持連線狀態，才能執行資料同步或從周邊裝置進行輪詢等工作，您就必須按照「支援長時間執行的 worker」一文中的指示啟動前景服務。不過，前景服務啟動限制會從 Android 12 開始實施。
• 如「尋找裝置」一文所述，請使用 PendingIntent 物件呼叫 startScan()，以便在裝置出現時喚醒程序。外接裝置必須進行廣告。
  • 建議您啟動 worker 和工作。這可能會遭系統中斷，因此只能支援短時間的通訊。
  • 在 Android 12 以下版本中，您可以直接從 PendingIntent 物件啟動前景服務。
• 請使用 CompanionDeviceService 和 REQUEST_COMPANION_RUN_IN_BACKGROUND 或 REQUEST_COMPANION_START_FOREGROUND_SERVICES_FROM_BACKGROUND 權限，從背景啟動服務。

保持連線

理想情況下，應用程式應只在必要時與周邊裝置保持連線，並在工作完成後中斷連線。不過，在以下兩種情況下，應用程式可能需要無限期維持連線：

• 切換應用程式時。
• 在聽取周邊裝置通知時。

無論是哪種情況，您都可以使用下列選項：

• 使用 CompanionDeviceService 搭配 REQUEST_COMPANION_RUN_IN_BACKGROUND 權限和 CompanionDeviceManager.startObservingDevicePresence() 方法。
• 在應用程式處於前景 (或豁免情況) 時，使用 connectedDevice 前景類型啟動前景服務。

切換應用程式時

尋找裝置、連線及傳輸資料的作業耗時且耗用大量資源。為避免連線中斷，並在使用者每次切換應用程式或同時執行多項工作時，必須執行完整程序，因此您應在作業完成前保持連線。您可以使用 connectedDevice 類型的前景服務，或隨附裝置狀態 API。

聽取周邊裝置通知時

如要監聽周邊裝置通知，應用程式必須呼叫 setCharacteristicNotification()，使用 onCharacteristicChanged() 監聽回呼，並維持連線。對於大多數應用程式，最好使用 CompanionDeviceService 支援此用途，因為應用程式可能需要長時間持續聆聽。不過，您也可以使用前景服務。

無論是哪種情況，您都可以按照「連線至裝置」一節中的操作說明，在程序終止後重新連線。