WLAN 直连（对等连接或 P2P）概览

借助 Wi-Fi 直连 (P2P)，具有适当硬件的设备可以在没有中间接入点的情况下，通过 Wi-Fi 直接互联。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。对于多人游戏或照片共享等需要在用户之间共享数据的应用而言，这一技术非常有用。

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 硬件交互，以执行发现和连接对等设备等操作。可执行的操作如下：

表 1. Wi-Fi P2P 方法

WifiP2pManager 方法使您可以在侦听器中进行传递，以便 WLAN P2P 框架可以向您的 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. Wi-Fi P2P 监听器

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. Wi-Fi P2P intent

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 Wi-Fi 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，如果广播接收器接收到 WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION intent，则您可以调用 requestPeers() 方法，以获得当前所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。广播接收器以 WifiP2pManager 对象和 activity 作为参数，并在接收到 intent 时，使用这两个类恰当地执行所需操作：

/**
* 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
           }
       }
   }
}

/**
* 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 WLAN 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 WLAN P2P API 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：

   • discoverPeers()
   • discoverServices()
   • requestPeers()

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。

下一部分介绍如何执行常见操作，例如发现和连接到对等设备。

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。对此函数的调用为异步操作，如果您已创建 WifiP2pManager.ActionListener，则系统会通过 onSuccess() 和 onFailure() 告知应用成功与否。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。

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

   override fun onSuccess() {
       ...
   }

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

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。

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
           }
       }
       ...
   }
}

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

获取可能对等设备的列表并选择要连接的设备后，调用 connect() 方法即可连接到相应设备。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 可以向您发送通知，以报告连接成功或失败。以下代码展示了如何创建与设备的连接。

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
       }
   }
)}

//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，您可以通过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。客户端套接字成功连接到服务器套接字后，您可以通过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）。在客户端连接前，此调用会屏蔽连接，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。

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)
       }
   }
}

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。

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()
   }
}

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
           }
       }
   }
}