【前言】
* 目前項目里有藍牙支付功能，對於藍牙開發功能，要求比較高，包括iOS與Android之間的通訊。
* 今天整理了下iOS藍牙SDK開發流程中的知識點，總結了這篇文章，希望給各位開發藍牙功能的同學帶來幫助。
【功能目標】
開發移動設備的藍牙功能，目的用來實現設備之間數據自由通訊（數據發，收），完成移動服務端和客服端場景交互。
【定義場景】
1: 廣播端：服務端定義，用於被多台掃描設備同時識別並訂閱；
2: 掃描端：客服端定義，用於掃描並訂閱廣播端設備；
【實現方案】
CoreBluetooth：iOS原生SDK。
導入: <CoreBluetooth/CoreBluetooth.h> 。
開始廣播功能：
【第一步、開啟廣播】
（1）: 涉及的類
1: CBPeripheralManager；
外設管理器，管理設備廣播狀態。
2: CBUUID；
唯一標識，設備的服務，特性和特征描述符。
3: CBMutableService；
外設管理器的服務，用於設定服務特征。
4: CBMutableCharacteristic；
服務的特征，用於設定特征描述。
5: CBMutableDescriptor；
特征的描述。
（2）: 類調用時序圖
時序圖備注： CBPeripheralManager 添加服務是很重要的一步。
（3）: CoreBluetooth 原生函數
1: 藍牙創建，用於權限判斷：
- (void)peripheralManagerDidUpdateState:(CBPeripheralManager *)peripheral;
2: 外設管理器添加服務完成，回調結果：
- (void)peripheralManager:(CBPeripheralManager *)peripheral didAddService:(CBService *)service error:(NSError *)error;
3: 廣播開啟完成，回調結果：
-(void)peripheralManagerDidStartAdvertising: (CBPeripheralManager *)peripheral error:(NSError *)error;
（4）: 廣播開啟失敗，重啟
1: 重置廣播，目前重試次數： ADVERTISING_RETRY = 3；（注：根據自己需求設置）
2: 重置加載安全模塊調用方法： [self setUpServiceSecurity]; (注：需要根據自己功能需求實現)
3: 重置外設管理器步驟： 1:關閉廣播 2:清除設備 3:重置管理器
4: 重置創建服務和特征調用方法： [self setupServiceAndCharacteristics];(注：需要根據自己功能需求實現)
（5）: 藍牙廣播，參數配置
1: 廣播設備名稱： 可通過CBPeripheralManager 函數：
- (void)startAdvertising:(nullable NSDictionary<NSString *, id> *)advertisementData;
進行設置：CBAdvertisementDataLocalNameKey 的值。
2: 信號強度 ： iOS不支持設置。
3: 廣播頻率 ： iOS不支持設置。
【第二步、廣播被訂閱】
（1）: 涉及的類
1: CBCentral： 發起訂閱的掃描設備；
2: CBCharacteristic： 掃描設備的特性信息；
（2）: CoreBluetooth原生函數
1: 訂閱成功回調，記錄訂閱掃描設備：
-(void)peripheralManager:(CBPeripheralManager *)peripheral central:(CBCentral *)central didSubscribeToCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic;
（3）: 被取消訂閱函數
l 掃描設備取消訂閱，移除相應記錄的設備信息：
-(void)peripheralManager:(CBPeripheralManager *)peripheral central:(CBCentral *)central didUnsubscribeFromCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic;
（4）:完成訂閱
注：當有掃描設備訂閱了廣播設備后，廣播端可以給掃描設備發送數據。
【第三步、發送數據】
（1）: 涉及的類
DeviceInforModel： 數據容器對象。（注：自定義對象，用來記錄外設設備部信息和接，發數據的記錄）
-屬性- messageSentData： 發送數據DATA；
-屬性- sentStartIndex： 發送數據開始下標；
-屬性- diffLength： 每個包最大字節；
（2）: 發送流程圖
（流程圖備注）：
1: Start： 分包首個數據包字符串標示；
2: End： 分包最后一個數據包字符串標示；
3: sentStartIndex： 每個發送數據包的開始標示，默認等於0；
4: messageSentData：總數據中按照 sentStartIndex 截取的分包數據；
5: IsReady： 外圍設備已准備好發送特征值更新，有相應的回調函數；
6: sendMessagePart：進入數據分包流程；
（3）: CoreBluetooth原生函數
1: 發送：通過通知或指示將更新后的特征值發送給一個或多個中心。
- (BOOL)updateValue:(NSData *)value forCharacteristic:(CBMutableCharacteristic *)characteristic onSubscribedCentrals:(nullable NSArray<CBCentral *> *)centrals；
2: 發送結果：告訴委托本地外圍設備已准備好發送特征值更新。
- (void)peripheralManagerIsReadyToUpdateSubscribers:(CBPeripheralManager *)peripheral；
【第四步、接收數據】
（1）: 涉及的類
1: CBATTRequest： 寫入數據的請求。
-屬性- lastObject： 目標數據；
2: DeviceInforModel： 數據容器對象。（自定義對象，用來記錄外設設備部信息和接，發數據的記錄）
-屬性- messageReceivedData：發送數據DATA；
-屬性- isStart： 開頭標示；
-屬性- startMsg： 開頭數據；
-屬性- isEnd： 結尾標示；
-屬性- endMsg： 結尾數據；
（2）: 接收流程圖
（流程圖備注）：
1: Start： 分包首個數據包字符串標示，此時設置isStart=YES；
2: End： 分包最后一個數據包字符串標示，此時設置isEnd=YES；
3: CBATTRequest.lastObject：每個包的數據源；
4: messageReceivedData： 與歷史數據進行合並；
5: hasPrefix:@"End"：這步判斷結束標示，有End標示，合並數據，輸出完整包；
6: CBATTRequest： 沒有End標示，等待分包數據；
（3）: CoreBluetooth原生函數
l 中心設備寫入數據的時候，回調函數：
- (void)peripheralManager:(CBPeripheralManager *)peripheral didReceiveWriteRequests:(NSArray<CBATTRequest *> *)requests;
【完成：廣播功能】
完成上面步驟，此時廣播端可以自由發送和接收數據。
開始掃描功能：
【第一步、開啟掃描】
（1）: 涉及的類
1: CBCentralManager：中心設備管理器。
2: CBUUID： 唯一標識，設備的服務，特性和特征描述符。
3: CBService： 中心設備管理器的服務，用於掃描指定服務廣播。
4: CBPeripheral：外設管理器，掃描到或連接的廣播設備。
5: RSSI： 外設型號強度值。
（2）: 類調用時序圖
時序圖備注：在識別到廣播外設 CBPeripheral，並且完成記錄后，就可以開啟指定外設的連接請求，APP級外設標示通過 CBService 區分。
（3）: 掃描開啟失敗
注：藍牙功能不可用，或者未開啟，會導致開啟失敗。
未發現符合要求的外設時，會繼續掃描。
（4）: 藍牙掃描，參數配置
1: 掃描設備名稱： iOS不支持設置，
備注：訂閱廣播端成功后，廣播端區別掃描設備通過：central.identifier；
2: 掃描頻率： iOS不支持設置。
【第二步、連接廣播】
（1）: 涉及的對象
1: self. centralManager：中心設備管理器；
2: self.peripheral： 中心設備管理器連接目標外設；
3: self.service： 用於查找的服務特征；
4: service.characteristics：對應服務的特征集合；
（2）: CoreBluetooth原生函數
1: 發起連接外設，調用函數：
- (void)connectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral options:(nullable NSDictionary<NSString *, id> *)options;
2: 連接成功，回調函數：
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral；
3: 根據SERVICE_UUID來尋找服務，調用函數：
- (void)discoverServices:(nullable NSArray<CBUUID *> *)serviceUUIDs;
4: 尋找到特定服務，回調函數：
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverServices:(NSError *)error；
5：尋找特定服務特征，回調函數：
- (void)discoverCharacteristics:(nullable NSArray<CBUUID *> *)characteristicUUIDs forService:(CBService *)service;
6: 發現特征，回調函數：
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverCharacteristicsForService:(CBService *)service error:(NSError *)error；
7: 讀取特征數據，調用函數：
[peripheral readValueForCharacteristic:self.characteristic];
8: 發送訂閱通知，調用函數（廣播端會收到被訂閱消息）：
[peripheral setNotifyValue:YES forCharacteristic:self.characteristic];
9: 連接失敗，回調函數：
-(void)centralManager:(CBCentralManager *)central didFailToConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(NSError *)error;
10: 斷開連接，回調函數：
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDisconnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(nullable NSError *)error;
（3）: CoreBluetooth連接流程圖
【第三步、發送數據】
注：掃描端處理發送數據流程，與廣播端處理發送一致，詳見廣播端；
【第四步、接收數據】
注：掃描端處理接收數據流程，與廣播端處理接收一致，詳見廣播端；
【第五步、斷開連接】
1: self.centralManager 斷開指定 外設 self.peripheral;
[self.centralManager cancelPeripheralConnection:self.peripheral];
l 斷開連接，回調函數：
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDisconnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(nullable NSError *)error;
功能補充部分：
- 前面梳理了兩端數據發送，接收流程，下面補充一下實現方案：
【一：廣播端數據讀，寫方案】
CBMutableCharacteristic： 廣播端主要通過設置 CBMutableCharacteristic 特性值屬性實現：
CBCharacteristicPropertyWrite：設置廣播允許寫入特性值，用於接收數據;
CBCharacteristicPropertyNotify：設置廣播允許特征值更新的通知，用於發送數據；
（以下代碼，案例）
CBMutableCharacteristic *characteristic = [
[CBMutableCharacteristic alloc]
initWithType:characteristicID
properties:
CBCharacteristicPropertyNotify| （注：特性支持通知方案）
CBCharacteristicPropertyWrite （注：特性支持寫入方案）
value:nil
permissions:CBAttributePermissionsReadable|
CBAttributePermissionsWriteable];
CBUUID *UUID_Descriptor = [CBUUID UUIDWithString:DESCRIPTORUUID];
// 初始化一個特征的描述
CBMutableDescriptor *mDescriptor = [[CBMutableDescriptor alloc]initWithType:UUID_Descriptor value:[NSData data]];
[characteristic setDescriptors:@[mDescriptor]];
// 特征添加進服務
service.characteristics = @[characteristic];
// 服務加入管理
[self.peripheralManager addService:service];
---- 寫入方案：
1: 通過更新自身特性值實現寫入數據，調用函數：
- (BOOL)updateValue:(NSData *)value forCharacteristic:(CBMutableCharacteristic *)characteristic onSubscribedCentrals:(nullable NSArray<CBCentral *> *)centrals;
2: 當自身特性值准備更新時，回調函數（寫入完成，會通知掃描端）：
- (void)peripheralManagerIsReadyToUpdateSubscribers:(CBPeripheralManager *)peripheral;
---- 讀取方案：
1: 通過允許寫入特性值，回調函數（掃描端寫入特性值完成回調）：
- (void)peripheralManager:(CBPeripheralManager *)peripheral didReceiveWriteRequests:(NSArray<CBATTRequest *> *)requests；
【第二：掃描端數據讀，寫方案】
---- 寫入方案：
1: 掃描發送數據，調用函數（廣播特性值需要支持writeValue: ）：
- (void)writeValue:(NSData *)data forCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic type:(CBCharacteristicWriteType)type;
2: 寫入數據完成，回調結果：
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didWriteValueForCharacteristic:(nonnull CBCharacteristic *)characteristic error:(nullable NSError *)error;
---- 讀取方案：
1:通過實現外設代理方案：CBPeripheralDelegate：
self.peripheral.delegate = self;
2: CBPeripheralDelegate代理回調函數：
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didUpdateValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(NSError *)error；
結語：
藍牙廣播端和掃描端的實現流程，上面梳理完成。
藍牙數據傳輸中的加密處理沒有包括在里面。
有問題歡迎一起研究討論，本人QQ號：497609288.