Android开发实现NFC刷卡读取的两种方式
场景：NFC是目前Android手机一个主流的配置硬件项，本文主要讲解一下Android开发中，NFC刷卡的两种实现方式以及相关方法源码解析。
①：Manifest注册方式：这种方式主要是在Manifest文件对应的activity下，配置过滤器，以响应不同类型NFC Action。使用这种方式，在刷卡时，如果手机中有多个应用都存在该NFC实现方案，系统会弹出能响应NFC事件的应用列表供用户选择，用户需要点击目标应用来响应本次NFC刷卡事件。目前我公司这边项目中使用了该逻辑，比较简便，这里先贴一下该方式的实现逻辑。
Manifest配置：
<!--权限要加，这是一个普通权限，不需要动态申请，但是在小米手机里需要动态申请-->
<uses-permission android:name="android.permission.NFC" />
<uses-feature
android:name="android.hardware.nfc"
android:required="false" />
<application>
...
<activity
android:name=".NfcActivity"
android:launchMode="singleTask"
android:screenOrientation="portrait"
android:theme="@android:style/Theme.Translucent">
<!--透明主题，把刷卡变成一个无感知的过程-->
<intent-filter>
<action android:name="android.nfc.action.NDEF_DISCOVERED" />
</intent-filter>
<intent-filter>
<action android:name="android.nfc.action.TAG_DISCOVERED" />
<category android:name="android.intent.category.DEFAULT" />
</intent-filter>
<intent-filter>
<action android:name="android.nfc.action.TECH_DISCOVERED" />
<!--使用这个过滤器 这里其实还要用 meta-data 配置一下标签过滤，-->
<!--我项目中是 NDEF_DISCOVERED 这个TECH_DISCOVERED形同虚设-->
</intent-filter>
<meta-data
android:name="android.nfc.action.TECH_DISCOVERED"
android:resource="@xml/nfc_tech" />
</activity>
</application>
nfc_tech.xml：这个文件就是TECH_DISCOVERED需要配置的，其中，tech-list之间是逻辑或关系，tech之间是逻辑与关系，与方案②中的techLists原理以及用途是类似的。
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<resources xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">
<tech-list>
<tech>android.nfc.tech.Ndef</tech>
<tech>android.nfc.tech.NfcA</tech>
</tech-list>
<tech-list>
<tech>android.nfc.tech.NfcB</tech>
</tech-list>
<tech-list>
<tech>android.nfc.tech.NfcF</tech>
</tech-list>
</resources>
NfcActivity：
public class NfcActivity extends Activity {
@Override
protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_nfc);
initData();
}
/**
* 初始化数据
*/
private void initData() {
NfcAdapter adapter = NfcAdapter.getDefaultAdapter(this);
if (null == adapter) {
Toast.makeText(this, "不支持NFC功能", Toast.LENGTH_SHORT).show();
} else if (!adapter.isEnabled()) {
Intent intent = new Intent(Settings.ACTION_NFC_SETTINGS);
// 根据包名打开对应的设置界面
startActivity(intent);
}
//我项目中是拿了NFC卡的tag中的id数据，这根据具体情况来；
// 可以在NfcAdapter源码中查看，具体能拿到哪些数据
Tag tag = getIntent().getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG);
String id = bytesToHex(tag.getId());
//TODO 目前我这边项目中，拿到数据后，通过EventBus分发到对应的activity，当然也能使用其他分发响应方式，
//关闭动画，毕竟对用户来说，刷卡应当是一个无感知的过程
overridePendingTransition(0, 0);
finish();
}
@Override
protected void onNewIntent(Intent intent) {
super.onNewIntent(intent);
initData();
}
/**
* 2转10
* @param src
* @return
*/
private static String bytesToTenNum(byte[] src) {
StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
if (src == null || src.length <= 0) {
return null;
}
char[] buffer = new char[2];
for (int i = 0; i < src.length; i++) {
buffer[1] = Character.toUpperCase(Character.forDigit(
(src[i] >>> 4) & 0x0F, 16));
buffer[0] = Character.toUpperCase(Character.forDigit(src[i] & 0x0F,
16));
stringBuilder.append(buffer);
}
stringBuilder.reverse();
BigInteger bigi = new BigInteger(stringBuilder.toString(), 16);
return bigi.toString();
}
/**
* 2转16
* @param src
* @return
*/
private static String bytesToHex(byte[] src){
StringBuffer sb = new StringBuffer();
if (src == null || src.length <= 0) {
return null;
}
String sTemp;
for (int i = 0; i < src.length; i++) {
sTemp = Integer.toHexString(0xFF & src[i]);
if (sTemp.length() < 2){
sb.append(0);
}
sb.append(sTemp.toUpperCase());
}
return sb.toString();
}
}
②：前台响应机制：这种方式与第一种的区别如下：方法一中，NFC事件由系统分发，需要选择应用去响应事件；而方法二，直接使用前台activity来捕获NFC事件进行响应，并且优先级高于方案一。
下面对该方案进行解析，直接怼上代码。这里我新建了一个NfcTestActivity进行测试，布局文件就补贴了，随便丢一个就行。
NfcTestActivity：
/**
* @author Flash
* 创建时间:2021-07-30 11:14
*/
public class NfcTestActivity extends AppCompatActivity {
NfcAdapter mNfcAdapter;
PendingIntent pIntent;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_nfc_test);
initNfc();
Log.i("FlashTestNFC", "onCreate");
}
@Override
protected void onStop() {
super.onStop();
Log.i("FlashTestNFC", "onStop");
}
@Override
protected void onDestroy() {
super.onDestroy();
Log.i("FlashTestNFC", "onDestroy");
}
/**
* 初始化
*/
private void initNfc(){
mNfcAdapter = NfcAdapter.getDefaultAdapter(this);
pIntent = PendingIntent.getActivity(this, 0,
//在Manifest里或者这里设置当前activity启动模式，否则每次向阳NFC事件，activity会重复创建
// 当然也要按照具体情况来，你设置成singleTask也不是不行，
new Intent(this, getClass()).addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_SINGLE_TOP),
0);
}
@Override
protected void onNewIntent(Intent intent) {
super.onNewIntent(intent);
//这里必须setIntent，set NFC事件响应后的intent才能拿到数据
setIntent(intent);
Log.i("FlashTestNFC", "onNewIntent");
Tag tag = getIntent().getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG);
//TODO 获取数据进行下一步处理
Log.i("FlashTestNFC--Tag", bytesToHex(tag.getId()));
}
@Override
protected void onResume() {
super.onResume();
Log.i("FlashTestNFC", "onResume");
if (mNfcAdapter != null) {
//添加intent-filter
IntentFilter ndef = new IntentFilter(NfcAdapter.ACTION_NDEF_DISCOVERED);
IntentFilter tag = new IntentFilter(NfcAdapter.ACTION_TAG_DISCOVERED);
IntentFilter tech = new IntentFilter(NfcAdapter.ACTION_TECH_DISCOVERED);
IntentFilter[] filters = new IntentFilter[]{ndef, tag, tech};
//添加 ACTION_TECH_DISCOVERED 情况下所能读取的NFC格式，这里列的比较全，实际我这里是没有用到的，因为测试的卡是NDEF的
String[][] techList = new String[][]{
new String[]{
"android.nfc.tech.Ndef",
"android.nfc.tech.NfcA",
"android.nfc.tech.NfcB",
"android.nfc.tech.NfcF",
"android.nfc.tech.NfcV",
"android.nfc.tech.NdefFormatable",
"android.nfc.tech.MifareClassic",
"android.nfc.tech.MifareUltralight",
"android.nfc.tech.NfcBarcode"
}
};
mNfcAdapter.enableForegroundDispatch(this, pIntent, filters, techList);
}
}
@Override
protected void onPause() {
super.onPause();
Log.i("FlashTestNFC", "onPause");
if (mNfcAdapter != null) {
mNfcAdapter.disableForegroundDispatch(this);
}
}
/**
* 2进制to 16进制
* @param src
* @return
*/
private static String bytesToHex(byte[] src){
StringBuffer sb = new StringBuffer();
if (src == null || src.length <= 0) {
return null;
}
String sTemp;
for (int i = 0; i < src.length; i++) {
sTemp = Integer.toHexString(0xFF & src[i]);
if (sTemp.length() < 2){
sb.append(0);
}
sb.append(sTemp.toUpperCase());
}
return sb.toString();
}
}
解析：主要其实就是NfcAdapter.enableForegroundDispatch()，开启前台响应；在onNewIntent中获取系统传递过来的数据，并解析；在前台activity停止时，使用NfcAdapter.disableForegroundDispatch()关闭响应。下图是该activity在设置启动模式为singleTop或singleTask情况下，刷卡后该activity生命周期变化：
enableForegroundDispatch源码注释解析，这里大致翻译一下：
- 将发现的tag（可以理解为NFC刷卡事件）优先分配给应用程序的前台activity；
- 如果给该方法提供了任何IntentFilters，那么会优先去匹配ACTION_NDEF_DISCOVERED和ACTION_TAG_DISCOVERED。由于ACTION_TECH_DISCOVERED依赖于 IntentFilter 匹配之外的元数据，使用改IntentFilter要通过单独传入techLists来处理的。techLists中的每个第一级条目下的配置必须全部匹配才行。如果任何一级下的内容都匹配，则分派将通过给定的 PendingIntent 进行路由。（这三句话我解释一下：techLists参数是一个二维数组，可以设置很多级，每一级下是第二级，在第二级中放置相关匹配项；看我方法②中对techLists数组的构建方式就能明白）。换句话说，第一级内容是逻辑或关系，第二级内容是逻辑与关系。
- 如果IntentFilters和techLists都传了null，那么会默认匹配ACTION_TAG_DISCOVERED
- 这个方法必须在主线程调用，并且activity必须处于前台的情况下。同时，在activity调用enableForegroundDispatch方法后，必须在onPause时调用disableForegroundDispatch进行关闭。
- Manifest文件中要声明NFC权限。
总结：大概19年8-9月份的时候，那会儿刚开始实习不久，当时手头负责的项目就涉及到NFC刷卡，使用了方案①中的方式。在开发过程中，调试机为自己的华为Mate 20手机，每一次我打开刷卡页面进行刷卡时，都会默认跳转到微信的NFC事件响应页面，这叫一个头大；后来直接找到微信NFC开关，将其关闭后才不影响调试。好在线上手持机设备都是不让用户安装其他应用的。当时还很奇怪，微信到底咋就能强占这NFC响应，现在我终于找到了答案并进行了一定深度的挖掘。
对于这两种方案，我更加偏向于方案②，因为交互上能够体验更好，使用方案①用户可能还会有一个选择的过程。
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