Android BLE写入特征锁定onCharacteristicWrite / onCharacteristicChange

Question

我有一个消息线程，用于发送消息缓冲区。在特性写入下一条消息之前，一旦onCharacteristicWrite成功，就将每条消息排队发送。特征也设置为WRITE_TYPE_NO_RESPONSE，因此在特征写调用之间，消息缓冲区队列非常快（大约为0-7ms）。

主要问题：“卡住”的特性

大部分情况下，效果很好。当邮件数量很多时，似乎会出现此问题（可能发生的消息较少，但是在发送大量邮件时更明显）。发生的情况是将调用writeCharacteristic，并且该特性似乎已锁定，因为onCharacteristicChanged不再读取任何新数据，也无法访问onCharacteristicWrite。

我注意到的其他事情：

1. 在每个characteristicWrite之后添加5-10ms的睡眠延迟帮助，但我不明白为什么onCharacteristicWrite返回成功时，蓝牙GATT对象需要延迟。

2. 有时我会在状态为8的onConnectionStateChange中收到回调，设备超出范围。不过，这并不总是会发生。

3. 有时characteristicWrite返回false；但是，它也可以在进入上述“堵塞特征”状态之前返回true。

消息线程代码：

    private boolean stopMessageThread = false;
    private boolean characteristicWriteSuccessful = true;
    private ArrayList<byte[]> messageQueue = new ArrayList<byte[]>();
    private Thread messageThread =  new Thread( new Runnable() {
        private long lastTime = 0;
        private int count = 0;
        @Override
        public void run() {
            while (!Thread.currentThread().isInterrupted() && !stopMessageThread) {
                if(messageQueue.size() != 0 && characteristicWriteSuccessful) {

                    Log.i(TAG, ""+(System.currentTimeMillis()-lastTime));
                    Log.i(TAG, "Queue count: "+messageQueue.size());

                    characteristicWriteSuccessful = false;
                    byte[] message = messageQueue.remove(0);
                    customCharacteristic.setValue(message);
                    boolean status = bluetoothGatt.writeCharacteristic(customCharacteristic);

                    Log.i(TAG, "write characteristic status "+status);

                    lastTime = System.currentTimeMillis();
                    //sleep(10); // this kinda helps but can still throw the error
                }
            }
        }
    });

Answer 1

除了忙碌的等待会阻塞整个CPU并迅速耗尽电池电量，我看不到任何同步。有共享的数据结构（可能是stopMessageThread，characteristicWriteSuccessful和messageQueue），还有几个访问它们的线程。如果没有同步，则会发生竞争条件，并且jam up可能是它的体现。

因此，我建议采用更简单的设计，尤其是没有用于发送消息的线程：

private ArrayList<byte[]> messageQueue = new ArrayList<byte[]>();
private boolean isSending = false;

void sendMessage(<byte[]> message) {
    synchronized (this) {
        if (isSending) {
            messageQueue.add(message);
            return;
        }
        isSending = true;
    }
    bluetoothGatt.writeCharacteristic(customCharacteristic);
}

public void onCharacteristicWrite (BluetoothGatt gatt, 
                BluetoothGattCharacteristic characteristic, 
                int status) {
    byte[] message;
    synchronized (this) {
        if (messageQueue.size() == 0) {
            isSending = false;
            return;
        }
        message = messageQueue.remove(0);
    }
    bluetoothGatt.writeCharacteristic(customCharacteristic); 
}

此解决方案中的假设是writeCharacteristic不会阻塞并且很快。这是一个安全的假设，因为该方法在设计上是异步的：它有一个回调，该回调将在操作完成时被调用。

因此，回调onCharacteristicWrite用于发送缓冲区中的下一条消息。因此，对线程的需求消失了，相关的复杂性也就消失了。

仍然有多个线程，因为从后台线程调用了回调。因此，对共享数据的访问是同步的。