WLAN 直连（对等连接或 P2P）概览

借助 Wi-Fi 直连 (P2P)，具有相应硬件的设备可以通过 Wi-Fi 直接相互连接，而无需中间接入点。使用这些 API，您可以实现支持 WLAN P2P 的设备间相互发现和连接，从而获得比蓝牙连接更远距离的高速连接通信效果。这对于在用户之间共享数据的应用非常有用，例如多人游戏或照片分享应用。

WLAN P2P API 包含以下主要部分：

  • 支持您发现、请求，以及连接到对等设备的方法（在 WifiP2pManager 类中定义）。
  • 支持您获知 WifiP2pManager 方法调用成功与否的监听器。调用 WifiP2pManager 方法时，每个方法均可收到作为参数传入的特定监听器。
  • 通知您 WLAN P2P 框架检测到的特定事件（例如连接断开或新发现对等设备）的 intent。

通常，您可以一起使用 API 的这三个主要组件。例如，您可以为针对 discoverPeers() 的调用提供 WifiP2pManager.ActionListener，以便 ActionListener.onSuccess() 和 ActionListener.onFailure() 方法可以通知您。如果 discoverPeers() 方法发现对等设备列表已经更改，则还将广播 WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION intent。

API 概览

WifiP2pManager 类提供了一些方法，可让您与设备上的 Wi-Fi 硬件进行交互，以执行发现和连接到对等设备等操作。可执行的操作如下：

表 1. WLAN 点对点连接方法

方法 说明
initialize() 通过 WLAN 框架注册应用。请先调用此方法，然后再调用任何其他 WLAN P2P 方法。
connect() 启动与具有指定配置的设备的对等连接。
cancelConnect() 取消任何正在进行的对等群组协商。
requestConnectInfo() 请求设备连接信息。
createGroup() 以群组所有者的身份，使用当前设备创建对等群组。
removeGroup() 移除当前对等群组。
requestGroupInfo() 请求点对点群组信息。
discoverPeers() 启动对等设备发现。
requestPeers() 请求已发现对等设备的当前列表。

WifiP2pManager 方法可让您传入监听器，以便 Wi-Fi 点对点连接框架可以向 activity 通知通话状态。表 2 介绍了可用的监听器接口和使用监听器的相应 WifiP2pManager 方法调用。

表 2. WLAN 点对点监听器

监听器接口 关联的操作
WifiP2pManager.ActionListener connect()、cancelConnect()、createGroup()、removeGroup() 和 discoverPeers()
WifiP2pManager.ChannelListener initialize()
WifiP2pManager.ConnectionInfoListener requestConnectInfo()
WifiP2pManager.GroupInfoListener requestGroupInfo()
WifiP2pManager.PeerListListener requestPeers()

WLAN P2P API 定义当发生特定 WLAN P2P 事件时会广播的 intent，例如发现新的对等设备时，或设备的 WLAN 状态更改时。您可以通过创建广播接收器来处理这些 intent，从而在应用中注册接收这些 intent：

表 3. WLAN 点对点 intent

intent 说明
WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION 当设备的 Wi-Fi 连接状态更改时广播。
WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION 在调用 discoverPeers() 时广播。如果您在应用中处理此 intent，则通常需要调用 requestPeers() 以获取对等设备的更新列表。
WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION 当 WLAN P2P 在设备上启用或停用时广播。
WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION 当设备的详细信息（例如设备名称）更改时广播。

为 WLAN P2P Intent 创建广播接收器

广播接收器允许您通过 Android 系统接收 intent 广播，以便您的应用对您感兴趣的事件作出响应。创建广播接收器以处理 Wi-Fi P2P intent 的基本步骤如下：

  1. 创建一个扩展 BroadcastReceiver 类的类。对于类的构造函数，您将使用 WifiP2pManager、WifiP2pManager.Channel 以及此广播接收器将在其中注册的 activity 的参数。这样一来，广播接收器就可以向 activity 发送更新，访问 WLAN 硬件并获得通信通道（如果需要）。

  2. 在广播接收器中，在 onReceive() 方法中查看您感兴趣的 intent。根据接收到的 intent，执行任何必要操作。例如，如果广播接收器收到 WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION intent，您可以调用 requestPeers() 方法来获取当前发现对等设备的列表。

以下代码展示了如何创建典型的广播接收器。广播接收器将 WifiP2pManager 对象和 activity 作为参数，并使用这两个类在广播接收器收到 intent 时正确执行所需的操作：

Kotlin

/**
* A BroadcastReceiver that notifies of important Wi-Fi p2p events.
*/
class WiFiDirectBroadcastReceiver(
       private val manager: WifiP2pManager,
       private val channel: WifiP2pManager.Channel,
       private val activity: MyWifiActivity
) : BroadcastReceiver() {

   override fun onReceive(context: Context, intent: Intent) {
       val action: String = intent.action
       when (action) {
           WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION -> {
               // Check to see if Wi-Fi is enabled and notify appropriate activity
           }
           WifiP2pManager.WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION -> {
               // Call WifiP2pManager.requestPeers() to get a list of current peers
           }
           WifiP2pManager.WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION -> {
               // Respond to new connection or disconnections
           }
           WifiP2pManager.WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION -> {
               // Respond to this device's wifi state changing
           }
       }
   }
}

Java

/**
* A BroadcastReceiver that notifies of important Wi-Fi p2p events.
*/
public class WiFiDirectBroadcastReceiver extends BroadcastReceiver {

   private WifiP2pManager manager;
   private Channel channel;
   private MyWiFiActivity activity;

   public WiFiDirectBroadcastReceiver(WifiP2pManager manager, Channel channel,
           MyWifiActivity activity) {
       super();
       this.manager = manager;
       this.channel = channel;
       this.activity = activity;
   }

   @Override
   public void onReceive(Context context, Intent intent) {
       String action = intent.getAction();

       if (WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION.equals(action)) {
           // Check to see if Wi-Fi is enabled and notify appropriate activity
       } else if (WifiP2pManager.WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION.equals(action)) {
           // Call WifiP2pManager.requestPeers() to get a list of current peers
       } else if (WifiP2pManager.WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION.equals(action)) {
           // Respond to new connection or disconnections
       } else if (WifiP2pManager.WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION.equals(action)) {
           // Respond to this device's wifi state changing
       }
   }
}

在搭载 Android 10 及更高版本的设备上，以下广播 intent 是非粘性 intent：

WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION
应用可以使用 requestConnectionInfo()、requestNetworkInfo() 或 requestGroupInfo() 来检索当前连接信息。
WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION
应用可以使用 requestDeviceInfo() 检索当前连接信息。

创建 WLAN P2P 应用

创建 WLAN P2P 应用涉及为应用创建并注册广播接收器、发现对等设备、连接到对等设备，以及将数据传输到对等设备。以下部分将介绍如何完成此操作。

初始设置

在使用 Wi-Fi P2P API 之前，您必须确保您的应用可以访问硬件，并且设备支持 Wi-Fi P2P 协议。如果设备支持 WLAN P2P，您可以获取 WifiP2pManager 的实例，创建并注册广播接收器，然后开始使用 WLAN P2P API。

  1. 请求在设备上使用 WLAN 硬件的权限，并在 Android 清单中声明您的应用具有正确的最低 SDK 版本：

    <uses-sdk android:minSdkVersion="14" />
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_WIFI_STATE" />
<uses-permission android:name="android.permission.CHANGE_WIFI_STATE" />
<uses-permission android:name="android.permission.CHANGE_NETWORK_STATE" />
<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET" />
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE" />
<!-- If your app targets Android 13 (API level 33)
     or higher, you must declare the NEARBY_WIFI_DEVICES permission. -->
<uses-permission android:name="android.permission.NEARBY_WIFI_DEVICES"
                 <!-- If your app derives location information from
                      Wi-Fi APIs, don't include the "usesPermissionFlags"
                      attribute. -->
                 android:usesPermissionFlags="neverForLocation" />
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION"
                 <!-- If any feature in your app relies on precise location
                      information, don't include the "maxSdkVersion"
                      attribute. -->
                 android:maxSdkVersion="32" />

    除上述权限以外，您还需要启用位置信息模式才能使用下列 API：

  2. 检查 WLAN P2P 是否开启并受支持。您可以在广播接收器收到 WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION intent 时，在接收器中检查此项。向您的 activity 通知 WLAN P2P 的状态，并作出相应回应：

    Kotlin

    override fun onReceive(context: Context, intent: Intent) {
...
val action: String = intent.action
when (action) {
   WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION -> {
       val state = intent.getIntExtra(WifiP2pManager.EXTRA_WIFI_STATE, -1)
       when (state) {
           WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_ENABLED -> {
               // Wifi P2P is enabled
           }
           else -> {
               // Wi-Fi P2P is not enabled
           }
       }
   }
}
...
}

    Java

    @Override
public void onReceive(Context context, Intent intent) {
...
String action = intent.getAction();
if (WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION.equals(action)) {
   int state = intent.getIntExtra(WifiP2pManager.EXTRA_WIFI_STATE, -1);
   if (state == WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_ENABLED) {
       // Wifi P2P is enabled
   } else {
       // Wi-Fi P2P is not enabled
   }
}
...
}

  3. 在 activity 的 onCreate() 方法中，获取 WifiP2pManager 的实例，并通过调用 initialize() 将应用注册到 Wi-Fi P2P 框架。此方法会返回 WifiP2pManager.Channel，用于将您的应用连接到 Wi-Fi 点对点连接框架。此外，您还应该通过 WifiP2pManager 和 WifiP2pManager.Channel 对象以及对 activity 的引用，创建广播接收器实例。这样广播接收器便可通知 activity 感兴趣的事件并进行相应更新。此外，您还可以操纵设备的 WLAN 状态（如有必要）：

    Kotlin

    val manager: WifiP2pManager? by lazy(LazyThreadSafetyMode.NONE) {
   getSystemService(Context.WIFI_P2P_SERVICE) as WifiP2pManager?
}

var channel: WifiP2pManager.Channel? = null
var receiver: BroadcastReceiver? = null

override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
   ...

   channel = manager?.initialize(this, mainLooper, null)
   channel?.also { channel ->
       receiver = WiFiDirectBroadcastReceiver(manager, channel, this)
   }
}

    Java

    WifiP2pManager manager;
Channel channel;
BroadcastReceiver receiver;
...
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState){
   ...
   manager = (WifiP2pManager) getSystemService(Context.WIFI_P2P_SERVICE);
   channel = manager.initialize(this, getMainLooper(), null);
   receiver = new WiFiDirectBroadcastReceiver(manager, channel, this);
   ...
}

  4. 创建 intent 过滤器，然后添加与广播接收器检查内容相同的 intent：

    Kotlin

    val intentFilter = IntentFilter().apply {
   addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION)
   addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION)
   addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION)
   addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION)
}

    Java

    IntentFilter intentFilter;
...
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState){
   ...
   intentFilter = new IntentFilter();
   intentFilter.addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION);
   intentFilter.addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION);
   intentFilter.addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION);
   intentFilter.addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION);
   ...
}

  5. 在 activity 的 onResume() 方法中注册广播接收器，然后在 activity 的 onPause() 方法中取消注册该接收器：

    Kotlin

    /* register the broadcast receiver with the intent values to be matched */
override fun onResume() {
   super.onResume()
   receiver?.also { receiver ->
       registerReceiver(receiver, intentFilter)
   }
}

/* unregister the broadcast receiver */
override fun onPause() {
   super.onPause()
   receiver?.also { receiver ->
       unregisterReceiver(receiver)
   }
}

    Java

    /* register the broadcast receiver with the intent values to be matched */
@Override
protected void onResume() {
   super.onResume();
   registerReceiver(receiver, intentFilter);
}
/* unregister the broadcast receiver */
@Override
protected void onPause() {
   super.onPause();
   unregisterReceiver(receiver);
}

  6. 获取 WifiP2pManager.Channel 并设置广播接收器后，应用便可调用 WLAN P2P 方法并收到 WLAN P2P intent。

  7. 实现应用，然后通过调用 WifiP2pManager 中的方法，使用 Wi-Fi 点对点功能。

后续部分介绍如何执行常见操作，例如发现并连接到对等设备。

发现对等设备

调用 discoverPeers() 以检测范围内且可连接的可用对等设备。对此函数的调用是异步进行的；如果您创建了 WifiP2pManager.ActionListener，则调用成功或失败会通过 onSuccess() 和 onFailure() 传达给您的应用。onSuccess() 方法仅会通知您发现进程已成功，但不会提供有关其发现的实际对等设备（如有）的任何信息。以下代码示例展示了如何进行此设置。

Kotlin

manager?.discoverPeers(channel, object : WifiP2pManager.ActionListener {

   override fun onSuccess() {
       ...
   }

   override fun onFailure(reasonCode: Int) {
       ...
   }
})

Java

manager.discoverPeers(channel, new WifiP2pManager.ActionListener() {
   @Override
   public void onSuccess() {
       ...
   }

   @Override
   public void onFailure(int reasonCode) {
       ...
   }
});

如果发现进程成功并检测到对等设备，则系统会广播 WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION intent，您可以在广播接收器中监听该 intent，以获取对等设备列表。当应用接收到 WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION intent 时，您可以使用 requestPeers() 请求已发现对等设备的列表。以下代码展示了如何进行此设置。

Kotlin

override fun onReceive(context: Context, intent: Intent) {
   val action: String = intent.action
   when (action) {
       ...
       WifiP2pManager.WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION -> {
           manager?.requestPeers(channel) { peers: WifiP2pDeviceList? ->
               // Handle peers list
           }
       }
       ...
   }
}

Java

PeerListListener myPeerListListener;
...
if (WifiP2pManager.WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION.equals(action)) {

   // request available peers from the wifi p2p manager. This is an
   // asynchronous call and the calling activity is notified with a
   // callback on PeerListListener.onPeersAvailable()
   if (manager != null) {
       manager.requestPeers(channel, myPeerListListener);
   }
}

requestPeers() 方法也为异步操作，并可在对等设备列表可用时通过 onPeersAvailable()（定义见 WifiP2pManager.PeerListListener 接口）通知您的 activity。onPeersAvailable() 方法为您提供 WifiP2pDeviceList，您可对其进行迭代以查找要连接的对等设备。

连接到对等设备

获取可能的对等设备列表并选择要连接的设备后，请调用 connect() 方法以连接到设备。调用此方法需要使用 WifiP2pConfig 对象，其中包含要连接的设备的信息。WifiP2pManager.ActionListener 可以通知您连接成功或失败。以下代码展示了如何创建与设备的连接。

Kotlin

val device: WifiP2pDevice = ...
val config = WifiP2pConfig()
config.deviceAddress = device.deviceAddress
channel?.also { channel ->
   manager?.connect(channel, config, object : WifiP2pManager.ActionListener {

       override fun onSuccess() {
           //success logic
       }

       override fun onFailure(reason: Int) {
           //failure logic
       }
   }
)}

Java

//obtain a peer from the WifiP2pDeviceList
WifiP2pDevice device;
WifiP2pConfig config = new WifiP2pConfig();
config.deviceAddress = device.deviceAddress;
manager.connect(channel, config, new ActionListener() {

   @Override
   public void onSuccess() {
       //success logic
   }

   @Override
   public void onFailure(int reason) {
       //failure logic
   }
});

转移数据

建立连接后，您就可以使用套接字在设备之间传输数据。数据传输的基本步骤如下：

  1. 创建 ServerSocket。此套接字会在指定端口等待来自客户端的连接，然后加以屏蔽直到连接发生，因此请在后台线程中也执行此操作。
  2. 创建客户端 Socket。客户端使用 IP 地址和服务器套接字端口连接到服务器设备。
  3. 将数据从客户端发送到服务器。当客户端套接字成功连接到服务器套接字后，您可以使用字节流将数据从客户端发送到服务器。
  4. 服务器套接字等待客户端连接（通过 accept() 方法）。此调用在客户端连接之前会阻塞，因此请在另一个线程中调用此方法。发生连接时，服务器设备可接收到客户端数据。

以下示例（修改自 Wi-Fi P2P 演示）展示了如何创建此客户端-服务器套接字通信，以及如何通过服务将 JPEG 图像从客户端传输到服务器。如需完整工作示例，请编译并运行演示。

Kotlin

class FileServerAsyncTask(
       private val context: Context,
       private var statusText: TextView
) : AsyncTask<Void, Void, String?>() {

   override fun doInBackground(vararg params: Void): String? {
       /**
        * Create a server socket.
        */
       val serverSocket = ServerSocket(8888)
       return serverSocket.use {
           /**
            * Wait for client connections. This call blocks until a
            * connection is accepted from a client.
            */
           val client = serverSocket.accept()
           /**
            * If this code is reached, a client has connected and transferred data
            * Save the input stream from the client as a JPEG file
            */
           val f = File(Environment.getExternalStorageDirectory().absolutePath +
                   "/${context.packageName}/wifip2pshared-${System.currentTimeMillis()}.jpg")
           val dirs = File(f.parent)

           dirs.takeIf { it.doesNotExist() }?.apply {
               mkdirs()
           }
           f.createNewFile()
           val inputstream = client.getInputStream()
           copyFile(inputstream, FileOutputStream(f))
           serverSocket.close()
           f.absolutePath
       }
   }

   private fun File.doesNotExist(): Boolean = !exists()

   /**
    * Start activity that can handle the JPEG image
    */
   override fun onPostExecute(result: String?) {
       result?.run {
           statusText.text = "File copied - $result"
           val intent = Intent(android.content.Intent.ACTION_VIEW).apply {
               setDataAndType(Uri.parse("file://$result"), "image/*")
           }
           context.startActivity(intent)
       }
   }
}

Java

public static class FileServerAsyncTask extends AsyncTask {

   private Context context;
   private TextView statusText;

   public FileServerAsyncTask(Context context, View statusText) {
       this.context = context;
       this.statusText = (TextView) statusText;
   }

   @Override
   protected String doInBackground(Void... params) {
       try {

           /**
            * Create a server socket and wait for client connections. This
            * call blocks until a connection is accepted from a client
            */
           ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
           Socket client = serverSocket.accept();

           /**
            * If this code is reached, a client has connected and transferred data
            * Save the input stream from the client as a JPEG file
            */
           final File f = new File(Environment.getExternalStorageDirectory() + "/"
                   + context.getPackageName() + "/wifip2pshared-" + System.currentTimeMillis()
                   + ".jpg");

           File dirs = new File(f.getParent());
           if (!dirs.exists())
               dirs.mkdirs();
           f.createNewFile();
           InputStream inputstream = client.getInputStream();
           copyFile(inputstream, new FileOutputStream(f));
           serverSocket.close();
           return f.getAbsolutePath();
       } catch (IOException e) {
           Log.e(WiFiDirectActivity.TAG, e.getMessage());
           return null;
       }
   }

   /**
    * Start activity that can handle the JPEG image
    */
   @Override
   protected void onPostExecute(String result) {
       if (result != null) {
           statusText.setText("File copied - " + result);
           Intent intent = new Intent();
           intent.setAction(android.content.Intent.ACTION_VIEW);
           intent.setDataAndType(Uri.parse("file://" + result), "image/*");
           context.startActivity(intent);
       }
   }
}

在客户端上，通过客户端套接字连接到服务器套接字，然后传输数据。本示例传输的是客户端设备文件系统中的 JPEG 文件。

Kotlin

val context = applicationContext
val host: String
val port: Int
val len: Int
val socket = Socket()
val buf = ByteArray(1024)
...
try {
   /**
    * Create a client socket with the host,
    * port, and timeout information.
    */
   socket.bind(null)
   socket.connect((InetSocketAddress(host, port)), 500)

   /**
    * Create a byte stream from a JPEG file and pipe it to the output stream
    * of the socket. This data is retrieved by the server device.
    */
   val outputStream = socket.getOutputStream()
   val cr = context.contentResolver
   val inputStream: InputStream = cr.openInputStream(Uri.parse("path/to/picture.jpg"))
   while (inputStream.read(buf).also { len = it } != -1) {
       outputStream.write(buf, 0, len)
   }
   outputStream.close()
   inputStream.close()
} catch (e: FileNotFoundException) {
   //catch logic
} catch (e: IOException) {
   //catch logic
} finally {
   /**
    * Clean up any open sockets when done
    * transferring or if an exception occurred.
    */
   socket.takeIf { it.isConnected }?.apply {
       close()
   }
}

Java

Context context = this.getApplicationContext();
String host;
int port;
int len;
Socket socket = new Socket();
byte buf[]  = new byte[1024];
...
try {
   /**
    * Create a client socket with the host,
    * port, and timeout information.
    */
   socket.bind(null);
   socket.connect((new InetSocketAddress(host, port)), 500);

   /**
    * Create a byte stream from a JPEG file and pipe it to the output stream
    * of the socket. This data is retrieved by the server device.
    */
   OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
   ContentResolver cr = context.getContentResolver();
   InputStream inputStream = null;
   inputStream = cr.openInputStream(Uri.parse("path/to/picture.jpg"));
   while ((len = inputStream.read(buf)) != -1) {
       outputStream.write(buf, 0, len);
   }
   outputStream.close();
   inputStream.close();
} catch (FileNotFoundException e) {
   //catch logic
} catch (IOException e) {
   //catch logic
}

/**
* Clean up any open sockets when done
* transferring or if an exception occurred.
*/
finally {
   if (socket != null) {
       if (socket.isConnected()) {
           try {
               socket.close();
           } catch (IOException e) {
               //catch logic
           }
       }
   }
}