【Android】多功能二维码实现思路，自动连接WI-FI

现在项目的需求是：
1. 带AP功能的机顶盒端能生成二维码，供手机客户端扫描
1.1 如果用非特定应用（手机助手）扫描，则跳转下载手机助手界面
1.2 如果用手机助手扫描，自动连接到该机顶盒的WI-FI
2. 不带AP功能的机顶盒也能生成二维码
2.1 同1.1
2.2 如果用手机助手扫描，自动连接到该机顶盒所连接到的WI-FI

首先，必须了解什么是二维码？

简单来说，二维码就是把一段纯文本用图形样式转换出来了，以便于快速扫描读出。

现代应用中，二维码最常存的文本就是URL，所以也可以想象成二维码其实就是一个URL地址。所以扫描二维码可以跳转到某个界面。

比如我现在做的项目的二维码URL是“http://appproxy.topway.cn:8080/index.htm”，用手机端打开就能够跳转到下载页面，用电脑端打开却显示不出内容。这是因为服务器端会对访问端进行判断，看是否是移动设备，然后进行相应的操作（跳转下载界面也要区分iOS和Android端）。

为什么用微信扫一扫能直接加关注某个人而不是跳转URL呢？

这是因为微信是一个”特别”的应用，扫的是”特别”的二维码。

学过web开发的都知道，网络请求有一种GET方式，是直接把参数放在URL后面的，比如下面扩展的URL：

http://appproxy.topway.cn:8080/index.htm?ssid=xxx&pwd=xxx

这个字符串就带了WI-FI名称和密码。像一些速食店现在都有一个二维码贴在桌子上的，目的就是让用户扫一扫然后自动连接上WI-FI了。但是前提是要用他们公司的应用扫才有用。这是因为URL后面带的参数大家定义的都不同，需要由协商好的软件去处理大家不同的需求，所以才会出现需要用专门的软件去扫一扫。
（同理，网上有的网站说你输入你家店的WI-FI和密码自动免费帮你生成二维码，让店家瞬间高大上，但是客人要连上你家WI-FI必须下它家的产品才可以，原理已经说过了，就是这样来扩展市场的）

好了，扫盲讲到这应该差不多了。

现在针对我的项目需求讲下思路。

1. 带AP功能的机顶盒端能生成二维码，供手机客户端扫描

有必要再科普一下，AP就是Access Point，接入点的意思，就是说这个机顶盒能够自己发射WI-FI供别的设备接入。

那第一个问题最直接的就是：怎么生成二维码？

用到的是google的一个开源二维码项目——zxing，目前基本上和二维码打交道的东西,都会用到它。

只提思路，具体怎么实现另搜百度就好。

（PS：这里发现把二维码改成其他颜色扫描无效，只有黑色可以被应用扫描到，背景改为透明没有关系）

然后我这边建立了个Service，读取机顶盒的AP信息，包括SSID和密码，与访问应用地址形成最终的URL，再通过zxing生成二维码。

到这一步需求1.1已经完成了，因为其他应用扫描二维码会忽略到后面的参数，只识别前面的地址，就会跳转到下载界面。

为了实现1.2，我们在自己的应用扫描时做特别判断，也就是获取后面的参数值，都获取到WI-FI和密码了，就可以通过代码进行自动连接了！~

2. 不带AP功能的机顶盒也能生成二维码

通过前面的分析，2.1不用改代码就可以实现，关键是2.2，如何能获得本机已经连接过的WI-FI的密码？

有两种方法，第一种通过系统API，在11年以后已经不能获得明文密码了,有密码全部用*代替值返回

WifiManager wifiManager = (WifiManager) getSystemService(WIFI_SERVICE);  
List conList = wifiManager.getConfiguredNetworks();
for (WifiConfiguration wifiConfiguration : conList) {
    Log.d("wifi", "SSID = " + wifiConfiguration.SSID);
    Log.d("wifi", "psk = " + wifiConfiguration.preSharedKey);
} 

记得在Manifest文件中添加许可

<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_WIFI_STATE">uses-permission>

第二种用代码写命令去访问(《Android之查看Wifi密码》)

我已经找到data/misc/wifi/wpa_supplicant.conf里确实有明文密码。

public StringBuffer read() throws Exception {
        Process process = null;
        DataOutputStream dataOutputStream = null;
        DataInputStream dataInputStream = null;
        StringBuffer wifiConf = new StringBuffer();
        try {
            process = Runtime.getRuntime().exec("su");
            dataOutputStream = new DataOutputStream(process.getOutputStream());
            dataInputStream = new DataInputStream(process.getInputStream());
            dataOutputStream.writeBytes("cat /data/misc/wifi/*.conf\n");
            dataOutputStream.writeBytes("exit\n");
            dataOutputStream.flush();
            InputStreamReader inputStreamReader = new InputStreamReader(
                    dataInputStream, "UTF-8");
            BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(
                    inputStreamReader);
            String line = null;
            while ((line = bufferedReader.readLine()) != null) {
                wifiConf.append(line);
            }
            bufferedReader.close();
            inputStreamReader.close();
            process.waitFor();
        } catch (Exception e) {
            throw e;
        } finally {
            try {
                if (dataOutputStream != null) {
                    dataOutputStream.close();
                }
                if (dataInputStream != null) {
                    dataInputStream.close();
                }
                process.destroy();
            } catch (Exception e) {
                throw e;
            }
        }
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        Pattern network = Pattern.compile("network=\\{([^\\}]+)\\}",
                Pattern.DOTALL);
        Matcher networkMatcher = network.matcher(wifiConf.toString());
        while (networkMatcher.find()) {
            String networkBlock = networkMatcher.group();
            Pattern ssid = Pattern.compile("ssid=\"([^\"]+)\"");
            Matcher ssidMatcher = ssid.matcher(networkBlock);
            if (ssidMatcher.find()) {
                sb.append(ssidMatcher.group(1));
                Pattern psk = Pattern.compile("psk=\"([^\"]+)\"");
                Matcher pskMatcher = psk.matcher(networkBlock);
                if (pskMatcher.find()) {
                    sb.append(pskMatcher.group(1));
                } else {
                    sb.append("无密码" + "/n");
                }
            }
        }
        return sb;
}

上面的方法我实现行不通，报错java.io.IOException: write failed: EPIPE (Broken pipe)，应该是权限不够。

这种要求有root权限，且应用还有访问权限，我在Manifest里加上android:sharedUserId="android.uid.system"，然后到源码里去编译。

额外的想法：

又想过能不能直接用输入输出流访问data/misc/wifi/wpa_supplicant.conf。

不过总觉得有隐患，另一个想法时，在连接WI-FI时，我们就额外保存一份密码到别处，然后供我们其他的应用访问，这样安全性好像又不好。

这个问题我还没有解决，若有人已经解决或者有解决思路，望留言告诉一下，提前谢过！~

---

2015.9.25 更新：已解决获取data/misc/wifi/wpa_supplicant.conf获取密码问题

前提：1.有源码环境 。2.作为系统应用。

经过四天苦战，终于搞定没有权限的问题了。我们的项目是在机顶盒端，而我的应用是作为“系统应用”存在的，而盒子又不会给应用开放 root 权限，但是我的应用能在源码编译成系统应用，是能够获取系统权限的，可是用上述代码还是访问不了data/misc/wifi/wpa_supplicant.conf文件内的内容。

以下讲解决办法：

1.在Manifest中加入

...
    package="com.azz.wifipsk"
    ...
    coreApp="true"
    android:sharedUserId="android.uid.system"
>

这样做以后，就能够获取系统权限，但必须在源码环境中编译了（无法在eclipse中编译）。

2.把上述read代码Runtime.getRuntime().exec("su");改一下，已经有系统权限了，就不要执行su了（不然会报uid 1000 not allowed to su的错误）

    class MyThread implements Runnable {
        public void run() {
            Process process;
            StringBuilder content = new StringBuilder();
            String cmd = "cat /data/misc/wifi/wpa_supplicant.conf"; //（不能用*代替，要写具体文件名）
            try {
                process = Runtime.getRuntime().exec(cmd);   //有系统权限后直接执行命令  
                DataOutputStream dataOutputStream = new DataOutputStream(process.getOutputStream());
                DataInputStream dataIntputStream = new DataInputStream(process.getInputStream());
                DataInputStream dataErrorStream = new DataInputStream(process.getErrorStream());
                dataOutputStream.writeBytes(cmd + "\n");            
                dataOutputStream.flush();
                Thread.sleep(2000);

                Log.d("wifi", "input = " + dataIntputStream.readLine());
                Log.d("wifi", "error = " + dataErrorStream.readLine());

                String line = "";
                if (dataIntputStream.available() > 0)
                {
                    String error = "";

                    int total = dataIntputStream.available();
                    Log.e("TotalCount", Integer.toString(total));
                    int i = 0;
                    while(i < total)
                    {   

                        line = dataIntputStream.readLine();
                        if(line.trim().startsWith("ssid=") || line.trim().startsWith("psk="))
                        {
                            content.append(line + "\n");
                        }

                        i += line.length() + 1;
                    }

                    dataOutputStream.close();
                    dataErrorStream.close();
                    dataErrorStream.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
                Log.e("Exception1", e.toString());
            } catch (InterruptedException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
                Log.e("Exception2", e.toString());
            }

            Message msg = new Message();
            Bundle b = new Bundle();// 存放数据
            b.putString("info", content.toString());
            Log.e("info", content.toString());
            msg.setData(b);
            MainActivity.this.myHandler.sendMessage(msg); // 向Handler发送消息,更新UI
        }
    }

3.最重要的一点，做底层的发现我的应用已经有了system权限，但是还是读取不到wifi文件夹里的内容，于是他通过串口，发现/data/misc/wifi目录的权限是wifi.wifi，即wifi组创建，且属于wifi组，那么只有wifi组成员才能够访问，通过命令root@XXXX:/data/misc # chown system.wifi wifi/将wifi组的权限改为system.wifi，然后“系统应用”就可以访问了。

4.在源码环境中编译，并把编成的apk装在/system/app/目录下(好像我用adb装在/data/目录下也可以)

5.在上面的前提下，发现直接用File读取文件（不能用*代替，要写具体文件名），也可以读到，代码如下：

    String path = "/data/misc/wifi/wpa_supplicant.conf";
    File file = new File(path);
    InputStream in = null;
    String line, content = "";
    try {
        in = new FileInputStream(file);
        InputStreamReader inReader = new InputStreamReader(in);
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(inReader);
        while((line = bufferedReader.readLine()) != null) {
            content += line + "\n";
        }
        Log.d("file", "path = " + path + ", content = " + content);
    } catch (Exception e) {
        Log.e("file", e.getMessage());
    } finally {
        if(in != null) {
            in.close();
        }
    }

2016.1.7更新：修改二维码的容错率和边框

看zxing源码，Writer其实还有个方法是

public ByteMatrix encode(System.String contents, BarcodeFormat format, int width, int height, System.Collections.Hashtable hints){}

所以只要加上hints配置参数，就能够修改一些配置了

public static Bitmap Create2DCode(String str, int picWidth, int picHeight) throws WriterException {
    Hash table hints = new Hashtable();
    hints.put(EncodeHintType.ERROR_CORRECTION, ErrorCorrentionLevel.L); //容错率，L为7%，M为15%，Q为25%，H为30%，容错率越高，二维码点数越多
    hints.put(EncodeHintType.MARGIN, 0); //边框，默认为4

    //将hints设置进去
    BitMatrix matrix = new MultiFormatWriter().encode(str, BarcodeFormat.QR_CODE, w, h, hints);
    ...
}

---

Reference:
1.知乎 -《为何用二维码扫描App扫描微信名片都能直接跳转到微信？这是如何实现的？》
2.《Android之查看Wifi密码》
3.《Android-WIFI密码破解工具编写初探》
4.《Android平台利用ZXING生成二维码图片》
5.《提高zxing生成二维码的容错率及zxing生成二维码的边框设置》