【Android】基于 LocationManager 原生实现定位打卡

最近公司有个新需求，想要用定位进行考勤打卡，在距离打卡地一定范围内才可以进行打卡。本文将借鉴 RxTool 的 RxLocationUtils 的定位工具类，实现定位打卡功能，界面仿照如下图所示的钉钉考勤打卡。

RxTool 在这篇文章里面：【Android】常用的第三方开源库汇总

页面上主要有几个重要信息：经纬度、详细地址、距打卡地的距离。

在实现功能之前，我们先来了解Android是如何获取位置信息的?

Android的定位可大致分为两种：卫星定位（美国GPS、俄罗斯格洛纳斯、中国北斗）、网络定位（WiFi定位、基站定位）。

卫星定位：接收多个卫星发出的信号，通过三角定位原理计算出设备的经度、纬度和海拔信息，再将经度和纬度信息转换成具体位置。GPS至少要4颗卫星才能精准定位，所以需要有良好的卫星信号覆盖。

网络定位：Wi-Fi定位是通过分析手机连接过的Wi-Fi网络信号来判断其所在位置的方法。这种方法的精度相对较高，可达几十米范围。基站定位是手机与附近运营商基站之间的信号传递来确定用户位置的一种方法。这种方法的精度一般在几百米范围内。但这种定位方式取决于服务器，由于大部分安卓手机没有安装谷歌官方的位置管理器库，大陆网络也不允许，即没有服务器来做这个事情，这种方式基本上不能用。

经纬度：获取到经纬度自然就能转为详细地址 经度描述南北方向，纬度描述东西方向，经纬度共同组成了一个地址坐标系统，这里特别注意一点：不同坐标系上的经纬度不一样，例如数学上的直角坐标系的坐标值不能直接拿到极坐标上描点。

国内主流坐标系类型主要有以下三种：

这里为什么会有这么多种坐标系呢？因为不同国家出于安全的原因，为了保护一些比较敏感的坐标位置不得不进行加密处理。

安卓原生LocationManager获取到的经纬度是采用GPS84坐标系，百度地图SDK自然采用百度特有的坐标系，而高德地图是采用火星坐标系。若使用两种不同的坐标系，因坐标值不同，具体展示位置会有所偏移，所以在使用上必须进行坐标转换。

百度坐标系的经纬度可以用这个坐标拾取网站去查询具体位置：https://api.map.baidu.com/lbsapi/getpoint/index.html

定位功能这里有两种方案去实现：

第一种是利用安卓原生的LocationManager去获取经纬度。 第二种就是使用第三方的SDK，如百度地图SDK、高德地图SDK，第三方SDK需要导入Jar包。

如果想要地图界面或者高精度定位可以选择使用第三方SDK，我们这里的需求只需要一个定位而已，就简单使用原生的定位，而且第三方有可能收费。

在app的AndroidManifest.xml中加入如下代码：

在跳转到定位打卡页面之前要先确保已经授权定位权限，授权是每个app必须注意的模块，所以具体代码就不展开了

punch_main_activity.xml代码：这里有些图标因为在博客上无法下载，所以就省去了，需要可以自行找一些图标代替

获取经纬度我们主要用到RxLocationUtils工具类中的register方法：

我们一步步分析，首先判断权限，其次判断GPS是否打开，再去获取经纬度。

在android framework层的android.loaction包下面主要提供了如下两个类来帮助开发者来获取地理位置信息。

LocationManager：用于获取地理位置的经纬度信息 Geocoder：根据经纬度获取详细地址信息 / 根据详细地址获取经纬度信息

LocationManager的getBestProvider 返回当前设备最符合指定条件的位置提供者，第一个参数criteria用于指定条件，第二个参数表示是否返回当前设备可用的位置提供者。

getLastKnownLocation()方法一次性的获得当前最新的地理位置，它不能实时监听地理位置的变化情况。所以要使用一个接口监听类LocationListener来实时监听，在使用该监听之前必须要用LocationManager类中的requestLocationUpdates方法来注册该监听事件，这样就可以实现在GPS打开或者关闭、位置变化、间隔时间等情况下进行位置刷新。

其中，参数一：位置提供者；参数二：位置更新最短时间（单位ms）；参数三：位置更新最短距离（单位m）；参数四：LocationListener监听器对象。

LocationListener接口类中有如下方法：这里RxLocationUtils没有重写GPS打开或者关闭时方法，需要自己添加。

在获取到经纬度之后，将其转化为详细地址描述。

Geocoder 用于获取地理位置的前向编码和反向编码，其中反向编码是根据经纬度获取对应的详细地址。Geocoder 请求的是一个后台服务，但是该服务不包括在标准android framework中。需要提前用Geocoder的isPresent()方法来判断当前设备是否包含地理位置服务

这里返回的位置信息是一个集合Address，其中Address类中包含了各种地理位置信息，包括经纬度，国家，城市，地区，街道，国家编码，城市编码等等，根据自己需求选择。

这里有一个注意点：Geocoder获取位置信息是一个后台的耗时操作，可能导致详细地址一开始获取不到无法显示出来，这里就需要异步线程的方式来请求服务，避免阻塞主线程

在activity中使用

当gps关闭时跳转到打开gps的系统页面，重写监听器方法

获取到经纬度后处理，通过Handler异步处理地址：

由于我这里的目标打卡地使用的是百度坐标系的经纬度，所以计算距离之前需要进行坐标转换，gps84要转到BD-09得经过两次转换处理：GPS85->GCJ-02->BD-09

* World Geodetic System ==> Mars Geodetic System * * @param lon 经度 * @param lat 纬度 * @return GPS实体类 */ public static Gps GPS84ToGCJ02(double lat, double lon) { if (outOfChina(lat, lon)) { return null; } double dLat = transformLat(lon - 105.0, lat - 35.0); double dLon = transformLon(lon - 105.0, lat - 35.0); double radLat = lat / 180.0 * pi; double magic = Math.sin(radLat); magic = 1 - ee * magic * magic; double sqrtMagic = Math.sqrt(magic); dLat = (dLat * 180.0) / ((a * (1 - ee)) / (magic * sqrtMagic) * pi); dLon = (dLon * 180.0) / (a / sqrtMagic * Math.cos(radLat) * pi); double mgLat = lat + dLat; double mgLon = lon + dLon; return new Gps(mgLat, mgLon); } /** * 火星坐标系 (GCJ-02) * 转换成 * 百度坐标系 (BD-09) * * @param gg_lon 经度 * @param gg_lat 纬度 */ public static Gps GCJ02ToBD09(double gg_lat, double gg_lon) { double x = gg_lon, y = gg_lat; double z = Math.sqrt(x * x + y * y) + 0.00002 * Math.sin(y * pi); double theta = Math.atan2(y, x) + 0.000003 * Math.cos(x * pi); double bd_lon = z * Math.cos(theta) + 0.0065; double bd_lat = z * Math.sin(theta) + 0.006; return new Gps(bd_lat, bd_lon); } /** * 国际 GPS84 坐标系 * 转换成 * 百度坐标系 (BD-09) * * @param lon 经度 * @param lat 纬度 */ public static Gps GPS84ToBD09(double lat, double lon) { Gps gps = GPS84ToGCJ02(lat,lon); if (gps == null) { return new Gps(lat,lon); } //GCJ-02 转 BD-09 return GCJ02ToBD09(gps.getWgLat(), gps.getWgLon()); } 6. 距离计算

两个地理位置之间的直线距离通过Haversine法去计算，Haversine公式是一种比勾股定理法（将地球表面直接看作平面）更精确的算法，它考虑了地球的球形结构。该算法的基本思想是将两个坐标点之间的距离看作地球表面上的一段弧长，然后根据球面三角形的定理计算弧长。Haversine公式的公式如下: 其中，R分为这几类：地球赤道半径6378千米，两极半径6357千米，平均半径6371千米。这里用选用赤道半径。

RxLocationUtils：

使用完记得调用{@link #unregister()}

需添加权限 {@code }

需添加权限 {@code }

需添加权限 {@code }

如果{@code minDistance}为0，则通过{@code minTime}来定时更新；

{@code minDistance}不为0，则以{@code minDistance}为准；

两者都为0，则随时刷新。

* World Geodetic System ==> Mars Geodetic System * * @param lon 经度 * @param lat 纬度 * @return GPS实体类 */ public static Gps GPS84ToGCJ02(double lat, double lon) { if (outOfChina(lat, lon)) { return null; } double dLat = transformLat(lon - 105.0, lat - 35.0); double dLon = transformLon(lon - 105.0, lat - 35.0); double radLat = lat / 180.0 * pi; double magic = Math.sin(radLat); magic = 1 - ee * magic * magic; double sqrtMagic = Math.sqrt(magic); dLat = (dLat * 180.0) / ((a * (1 - ee)) / (magic * sqrtMagic) * pi); dLon = (dLon * 180.0) / (a / sqrtMagic * Math.cos(radLat) * pi); double mgLat = lat + dLat; double mgLon = lon + dLon; return new Gps(mgLat, mgLon); } /** * [国测局坐标系] 火星坐标系 (GCJ-02) * 转换成 * 国际 GPS84 坐标系 * * @param lon 火星经度 * @param lat 火星纬度 */ public static Gps GCJ02ToGPS84(double lat, double lon) { Gps gps = transform(lat, lon); double lontitude = lon * 2 - gps.getWgLon(); double latitude = lat * 2 - gps.getWgLat(); return new Gps(latitude, lontitude); } /** * 火星坐标系 (GCJ-02) * 转换成 * 百度坐标系 (BD-09) * * @param gg_lon 经度 * @param gg_lat 纬度 */ public static Gps GCJ02ToBD09(double gg_lat, double gg_lon) { double x = gg_lon, y = gg_lat; double z = Math.sqrt(x * x + y * y) + 0.00002 * Math.sin(y * pi); double theta = Math.atan2(y, x) + 0.000003 * Math.cos(x * pi); double bd_lon = z * Math.cos(theta) + 0.0065; double bd_lat = z * Math.sin(theta) + 0.006; return new Gps(bd_lat, bd_lon); } /** * 国际 GPS84 坐标系 * 转换成 * 百度坐标系 (BD-09) * * @param lon 经度 * @param lat 纬度 */ public static Gps GPS84ToBD09(double lat, double lon) { Gps gps = GPS84ToGCJ02(lat,lon); if (gps == null) { return new Gps(lat,lon); } //GCJ-02 转 BD-09 return GCJ02ToBD09(gps.getWgLat(), gps.getWgLon()); } /** * 百度坐标系 (BD-09) * 转换成 * 火星坐标系 (GCJ-02) * * @param bd_lon 百度*经度 * @param bd_lat 百度*纬度 * @return GPS实体类 */ public static Gps BD09ToGCJ02(double bd_lat, double bd_lon) { double x = bd_lon - 0.0065, y = bd_lat - 0.006; double z = Math.sqrt(x * x + y * y) - 0.00002 * Math.sin(y * pi); double theta = Math.atan2(y, x) - 0.000003 * Math.cos(x * pi); double gg_lon = z * Math.cos(theta); double gg_lat = z * Math.sin(theta); return new Gps(gg_lat, gg_lon); } /** * 百度坐标系 (BD-09) * 转换成 * 国际 GPS84 坐标系 * * @param bd_lon 百度*经度 * @param bd_lat 百度*纬度 * @return GPS实体类 */ public static Gps BD09ToGPS84(double bd_lat, double bd_lon) { Gps gcj02 = BD09ToGCJ02(bd_lat, bd_lon); Gps map84 = GCJ02ToGPS84(gcj02.getWgLat(), gcj02.getWgLon()); return map84; } /** * 不在中国范围内 * * @param lon 经度 * @param lat 纬度 * @return boolean值 */ public static boolean outOfChina(double lat, double lon) { if (lon 137.8347) return true; return lat 55.8271; } /** * 转化算法 * * @param lon * @param lat * @return */ public static Gps transform(double lat, double lon) { if (outOfChina(lat, lon)) { return new Gps(lat, lon); } double dLat = transformLat(lon - 105.0, lat - 35.0); double dLon = transformLon(lon - 105.0, lat - 35.0); double radLat = lat / 180.0 * pi; double magic = Math.sin(radLat); magic = 1 - ee * magic * magic; double sqrtMagic = Math.sqrt(magic); dLat = (dLat * 180.0) / ((a * (1 - ee)) / (magic * sqrtMagic) * pi); dLon = (dLon * 180.0) / (a / sqrtMagic * Math.cos(radLat) * pi); double mgLat = lat + dLat; double mgLon = lon + dLon; return new Gps(mgLat, mgLon); } /** * 纬度转化算法 * * @param x * @param y * @return */ public static double transformLat(double x, double y) { double ret = -100.0 + 2.0 * x + 3.0 * y + 0.2 * y * y + 0.1 * x * y + 0.2 * Math.sqrt(Math.abs(x)); ret += (20.0 * Math.sin(6.0 * x * pi) + 20.0 * Math.sin(2.0 * x * pi)) * 2.0 / 3.0; ret += (20.0 * Math.sin(y * pi) + 40.0 * Math.sin(y / 3.0 * pi)) * 2.0 / 3.0; ret += (160.0 * Math.sin(y / 12.0 * pi) + 320 * Math.sin(y * pi / 30.0)) * 2.0 / 3.0; return ret; } /** * 经度转化算法 * * @param x * @param y * @return */ public static double transformLon(double x, double y) { double ret = 300.0 + x + 2.0 * y + 0.1 * x * x + 0.1 * x * y + 0.1 * Math.sqrt(Math.abs(x)); ret += (20.0 * Math.sin(6.0 * x * pi) + 20.0 * Math.sin(2.0 * x * pi)) * 2.0 / 3.0; ret += (20.0 * Math.sin(x * pi) + 40.0 * Math.sin(x / 3.0 * pi)) * 2.0 / 3.0; ret += (150.0 * Math.sin(x / 12.0 * pi) + 300.0 * Math.sin(x / 30.0 * pi)) * 2.0 / 3.0; return ret; } public interface OnLocationChangeListener { /** * 获取最后一次保留的坐标 * * @param location 坐标 */ void getLastKnownLocation(Location location); /** * 当坐标改变时触发此函数，如果Provider传进相同的坐标，它就不会被触发 * * @param location 坐标 */ void onLocationChanged(Location location); /** * provider的在可用、暂时不可用和无服务三个状态直接切换时触发此函数 * * @param provider 提供者 * @param status 状态 * @param extras provider可选包 */ void onStatusChanged(String provider, int status, Bundle extras);//位置状态发生改变 void onProviderEnabled(String provider); void onProviderDisabled(String provider); } private static class MyLocationListener implements LocationListener { /** * 当坐标改变时触发此函数，如果Provider传进相同的坐标，它就不会被触发 * * @param location 坐标 */ @Override public void onLocationChanged(Location location) { if (mListener != null) { mListener.onLocationChanged(location); } } /** * provider的在可用、暂时不可用和无服务三个状态直接切换时触发此函数 * * @param provider 提供者 * @param status 状态 * @param extras provider可选包 */ @Override public void onStatusChanged(String provider, int status, Bundle extras) { if (mListener != null) { mListener.onStatusChanged(provider, status, extras); } switch (status) { case LocationProvider.AVAILABLE: Log.d("onStatusChanged", "当前GPS状态为可见状态"); break; case LocationProvider.OUT_OF_SERVICE: Log.d("onStatusChanged", "当前GPS状态为服务区外状态"); break; case LocationProvider.TEMPORARILY_UNAVAILABLE: Log.d("onStatusChanged", "当前GPS状态为暂停服务状态"); break; } } /** * provider被enable时触发此函数，比如GPS被打开 */ @Override public void onProviderEnabled(String provider) { if (mListener != null) { mListener.onProviderEnabled(provider); } } /** * provider被disable时触发此函数，比如GPS被关闭 */ @Override public void onProviderDisabled(String provider) { if (mListener != null) { mListener.onProviderDisabled(provider); } } } //===========================================坐标转换工具end==================================== private static final double EARTH_RADIUS = 6378137.0; //地球半径 /** * 计算两个经纬度之间的距离 * * @param longitude * @param latitude * @param longitude2 * @param latitude2 * @return 单位米 */ public static double getDistance(double longitude, double latitude, double longitude2, double latitude2) { double lat1 = rad(latitude); double lat2 = rad(latitude2); double a = lat1 - lat2; double b = rad(longitude) - rad(longitude2); double s = 2 * Math.asin(Math.sqrt(Math.pow(Math.sin(a / 2), 2) + Math.cos(lat1) * Math.cos(lat2) * Math.pow(Math.sin(b / 2), 2))); s = s * EARTH_RADIUS; s = Math.round(s * 10000) / 10000; //四舍五入 return s; } /** * 弧度换为角度 * @param d * @return */ private static double rad(double d) { return d * Math.PI / 180.0; } }

ClockActivity：