Android NFC卡实例详解

公司最近在做一个NFC卡片的工程,经过几天的时间,终于写了一个Demo出来,在此记录下在此过程中遇到的问题。由于之前本人是做iOS的,Android写起来并不是那么的顺手,其中有一些比较基础的问题也会做出解答,水平不高,唯愿不被吐槽。另外最近写java发现,不得不说java还是比较好写的,不用考虑循环引用的问题,而且没有指针的存在理解起来也不是很费劲,内部类用起来的便捷性,底层库也比较好用,下面直接进入Demo吧;

项目地址:NFCDemo

NFC

由于本篇主要讲的是Android手机对NFC卡片的处理,所以先来介绍几个NFC的概念,定义并不完全,如需了解更多请自行谷歌;

NFC,全称是近场通信(Near Field Communication),是一种短距离无线技术;

一个带有NFC支持的android设备通常是一个发起者。也可以作为NFC的读写设备。他将检测NFC tags并且打开一个Activity来处理. Android 2.3.3还有支持有限的P2P。;

Android NFC同时支持三个主要的操作模式:

设备读/写模式,允许NFC设备的读/写NFC目标设备(本例中我们用的是这种操作模式);

P2P模式,使NFC设备与其他NFC节点交换数据;这种运作模式被使用在Android Beam中;

卡仿真模式,使NFC设备本身作为一个NFC卡。然后模拟NFC卡可以通过一个外部的NFC读写访问,如销售终端NFC点。

NDEF(NFC data exchange format)

为实现NFC标签、NFC设备以及NFC设备之间的交互通信,NFC论坛(NFC Forum)定义了称为NFC数据交换格式(NDEF)的通用数据格式;

NDEF是轻量级的紧凑的二进制格式,可带有URL,vCard和NFC定义的各种数据类型;

NDEF使NFC的各种功能更加容易的使用各种支持的标签类型进行数据传输,因为NDEF已经封装了NFC标签的种类细节信息,使得应用不用关心是在与何种标签通信;

大致可以理解为就是NFC通信用的一种传输格式;

Android Beam

Android Beam是一个基于近场通信所做的新功能,这个功能可以为其他手机分享你正在使用的功能。 Android升级到4.1后,Android Beam现在可以在两台支持NFC的Android设备间分享照片和视频,还可以与支持NFC的蓝牙设备相连。

?这里有一个标签的概念比较模糊,原文是“当Android设备扫描包含NDEF格式数据的NFC标签,它对消息进行解析,试图找出其中的数据的MIME类型或URI标识”,从该句可看,所谓的标签就是基于NDEF格式的捆绑数据,从标签可获取到NFC设备数据;这里有待确认!

NFC逻辑封装

由于NFC相关是独立于Activity的,所以将NFC的逻辑全部封装在了一个叫做NfcManager的类中,注意该类并不需要做成一个单例;

  • 获取权限

AndroidManifest.xml文件中添加NFC权限:

<uses-permission android:name="android.permission.NFC"/>

另外获取NFC设备数据需要在<activity/>内添加如下内容:

<intent-filter>
    <action android:name="android.nfc.action.TECH_DISCOVERED"/>
</intent-filter>

<meta-data
    android:name="android.nfc.action.TECH_DISCOVERED"
    android:resource="@xml/nfc_tech_filter"/>

上面的nfc_tech_filter是在res/xml文件下的自定义xml文件,用于对NFC服务的筛选:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

<resources>
    <tech-list>
        <tech>android.nfc.tech.IsoDep</tech>
    </tech-list>
    <tech-list>
        <tech>android.nfc.tech.NfcA</tech>
    </tech-list>
</resources>

  • Intent

Intent是Android中的一个用于传递信息的封装类,可以理解为不同组件通信的媒介或者信使。

在进行Intent的查询过程中了解到Android开发的四大组件,分别是Activity,Service,Broadcast,ContentProvider,而Intent可作为前三者的传递者;

在SDK中给出了Intent作用的表现形式为:

  • 通过Context.startActivity() orActivity.startActivityForResult() 启动一个Activity;
  • 通过 Context.startService() 启动一个服务,或者通过Context.bindService() 和后台服务交互;
  • 通过广播方法(比如 Context.sendBroadcast(),Context.sendOrderedBroadcast(), Context.sendStickyBroadcast()) 发给broadcast receivers。

本例中,我们的NFC卡片信息就是从Intent中读取到的;

  • 初始化NFC

自定义NFCActivity,并在其中声明并定义一个实例变量:

NfcManager  nfcManager_  = new NfcManager();

这里要说一下从谷歌开源项目风格中吸收到的一种命名规则,私有实例变量会在名称后加下划线,而OC的风格是在前面加,不管哪种命名风格,都会有可能性的增加程序的易读性,易用,宜用;

接下来初始化nfc模块,在onCreat()函数中:

nfcManager_.initAdapter(this);

NFCManager声明:


public class NfcManager{

    //NFC
    private NfcAdapter nfcAdapter_;
    private PendingIntent pendingIntent_;
    private NFCActivity activity_;
    
    
    //初始化
    public void initAdapter(NFCActivity activity){

        System.out.println ("初始化NFC");
        //初始化nfc适配器
        nfcAdapter_ = NfcAdapter.getDefaultAdapter(activity);
        //初始化卡片信息
        pendingIntent_ = PendingIntent.getActivity(activity, 0,
                            new Intent(activity, activity.getClass()).addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_SINGLE_TOP), 0);
        //保留外部变量
        activity_ = activity;
    }
}

从这里可以看到,NFCActivity保留了NfcManager的实例变量,而反过来NfcManager也保留了NFCActivity的实例变量,这如果是在OC中会造成循环引用问题的;

  • 接收Intent

同样,在onCreat()中:

onNewIntent (getIntent ());

这里这个貌似不用主动调用,onNewIntent()方法也会初调用;这个onNewIntent()Activity的重写方法,Activity检测到有新的Intent时就会调用该方法,我们的NFC事件也是通过这个方法被传送回来的。

接下来:

//处理NFC触发
    @Override
    protected void onNewIntent(Intent intent) {
        //读取数据
        nfcManager_.readData(intent);
    }

我们再来看看这个readData()

     private IsoDep isodep_; //ISO14443-4 NFC操作
     //从Intent中读卡
    public void readData(Intent intent){

        if (!NfcAdapter.ACTION_TECH_DISCOVERED.equals(intent.getAction())){
                //这里我们做了一个判断,即如果返回的不是NFC事件,直接返回,不做处理;
            return;
        }

        System.out.println ("从intent中获取标签信息!");
        
        //从intent中获取标签信息
        Parcelable p = intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG);
        if (p != null) {
            Tag tag = (Tag) p;
            isodep_ = IsoDep.get(tag);
            if (isodep_ != null){
                readData();
            }
        }else {
            //那么这里就是没有获取到Intent喽
        }
    }
    private void readData() {
        //毫无疑问,这里就是读卡的操作了
        //如果想要了解读卡的具体细节,那么这就与外围的NFC设备有关了,Tag里的逻辑将是由NFC设备厂商定义
        //本工程中的是调用NFC卡厂商的sdk进行读卡的,在实际工程中具体问题需要具体分析,本文中只讨论过程
        //如果读者有兴趣,稍后会贴出本工程git地址,本例读卡写卡处理sdk为 package com.broadstar.nfccardsdk;
    }

另外在activity生命周期函数内:

    //程序恢复
    @Override
    protected void onResume() {
        super.onResume();
        nfcManager_.enableForegroundDispatch(this);
    }

    //程序暂停
    @Override
    protected void onPause() {
        super.onPause();
        nfcManager_.disableForegroundDispatch(this);
    }

同样NfcManager内部实现:

     public static String[][] TECHLISTS; //NFC技术列表
    public static IntentFilter[] FILTERS; //过滤器

    static {
        try {
            TECHLISTS = new String[][] { { IsoDep.class.getName() }, { NfcA.class.getName() } };

            FILTERS = new IntentFilter[] { new IntentFilter(NfcAdapter.ACTION_TECH_DISCOVERED, "*/*") };
        } catch (Exception ignored) {
        }
    }   
    
    public void enableForegroundDispatch(NFCActivity activity){
        if (nfcAdapter_ != null) {
            nfcAdapter_.enableForegroundDispatch(activity, pendingIntent_, FILTERS, TECHLISTS);
        }
    }
    
    public void disableForegroundDispatch(NFCActivity activity){
        if (nfcAdapter_ != null)
            nfcAdapter_.disableForegroundDispatch(activity);
    }

一些其他的问题

  • String parseInt(,)
 String str="123";
 int i = Integer.parseInt(str,8);

parseInt(,)后面的参数表示当str被看作是多少进制时,i所得到的值(i 是10进制)

  • instanceOf关键字

判断某个子类对象是否属于某个子类的方法:


public class CardInfo{}
public class ReadCardInfo extends CardInfo{}

public void someMethod(CardInfo info) {
    if (info instanceof ReadCardInfo) {
        //是否是ReadCardInfo的实例
    }
}
  • 手机访问网络权限

出现java.net.SocketException: socket failed: EACCES (Permission denied)抱错时,AndroidManifest.xml中:

<!--网络访问权限-->
<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET" />
  • Android Studio第三方Sdk无法识别的问题

安卓工程的第三方sdk都是放在libs文件夹下的,当无法识别时,点击工程树目录处点击Project,右键libs里的jar包,点击Add as a library,然后再点击同步工程即可解决;

  • 不要在子线程中更新UI,切记,网上有方法可以调用,如果想这样做,那么请自行研究
  • 外部类中new另外一个类的内部类

例如本例中,NFCActivity中有一个CardHandler的实例:

CardHandler中有一个内部公共类:

public class CardHandler{

    //内部类
    public class sendCommand implements Runnable {
    
        private Map<String, Object> param_ = null;
        private Message msg = null;

        public sendCommand(Map<String, Object> param) {
            sendCommand.this.param_ = param;
        }

        //子线程中不可以操作UI,使用Handler进行消息传递
        @Override
        public void run() {
            
        }
    }
}

NFCActivityoperateCard()函数想要实例化一个sendCommand的内部类对象,那么:

CardHandler cardHandler_ = new CardHandler(this,nfcManager_);
private void operateCard(Map<String, Object> param) {
        //内部类的用法
        ThreadPoolUtils.execute(cardHandler_.new sendCommand(param));
        //上面的这个方法把sendCommnad操作放在了子线程中
}
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