管理Android网络的使用情况

编写:kesenhoo - 原文:http://developer.android.com/training/basics/network-ops/managing.html

这一课会介绍如何细化管理使用的网络资源。如果我们的程序需要执行大量网络操作，那么应该提供用户设置选项，来允许用户控制程序的数据偏好。例如，同步数据的频率，是否只在连接到 WiFi 才进行下载与上传操作，是否在漫游时使用套餐数据流量等等。这样用户才不大可能在快到达流量上限时，禁止我们的程序获取后台数据，因为他们可以精确控制我们的 app 使用多少数据流量。

关于如何编写一个最小化下载与网络操作对电量影响的程序，请参考：优化电池寿命和高效下载。

示例：NetworkUsage.zip

检查设备的网络连接

设备可以有许多种网络连接。这节课主要关注使用 Wi-Fi 或移动网络连接的情况。关于所有可能的网络连接类型，请看 ConnectivityManager。

通常 Wi-Fi 是比较快的。移动数据通常都是需要按流量计费，会比较贵。通常我们会选择让 app 在连接到 WiFi 时去获取大量的数据。

在执行网络操作之前，检查设备当前连接的网络连接信息是个好习惯。这样可以防止我们的程序在无意间连接使用了非意向的网络频道。如果网络连接不可用，那么我们的应用应该优雅地做出响应。为了检测网络连接，我们需要使用到下面两个类：

• ConnectivityManager：它会回答关于网络连接的查询结果，并在网络连接改变时通知应用程序。
• NetworkInfo：描述一个给定类型（就本节而言是移动网络或 Wi-Fi）的网络接口状态。

这段代码检查了 Wi-Fi 与移动网络的网络连接。它检查了这些网络接口是否可用（也就是说网络是通的）及是否已连接（也就是说网络连接存在，并且可以建立 socket 来传输数据）：

private static final String DEBUG_TAG = "NetworkStatusExample";
...
ConnectivityManager connMgr = (ConnectivityManager)
        getSystemService(Context.CONNECTIVITY_SERVICE);
NetworkInfo networkInfo = connMgr.getNetworkInfo(ConnectivityManager.TYPE_WIFI);
boolean isWifiConn = networkInfo.isConnected();
networkInfo = connMgr.getNetworkInfo(ConnectivityManager.TYPE_MOBILE);
boolean isMobileConn = networkInfo.isConnected();
Log.d(DEBUG_TAG, "Wifi connected: " + isWifiConn);
Log.d(DEBUG_TAG, "Mobile connected: " + isMobileConn);

请注意我们不应该仅仅靠网络是否可用来做出决策。由于 isConnected() 能够处理片状移动网络（flaky mobile networks），飞行模式和受限制的后台数据等情况，所以我们应该总是在执行网络操作前检查 isConnected()。

一个更简洁的检查网络是否可用的示例如下。getActiveNetworkInfo() 方法返回一个 NetworkInfo 实例，它表示可以找到的第一个已连接的网络接口，如果返回 null，则表示没有已连接的网络接口(意味着网络连接不可用)：

public boolean isOnline() {
    ConnectivityManager connMgr = (ConnectivityManager)
            getSystemService(Context.CONNECTIVITY_SERVICE);
    NetworkInfo networkInfo = connMgr.getActiveNetworkInfo();
    return (networkInfo != null && networkInfo.isConnected());
}

我们可以使用 NetworkInfo.DetailedState，来获取更加详细的网络信息，但很少有这样的必要。

管理网络的使用情况

我们可以实现一个偏好设置的 activity ，使用户能直接设置程序对网络资源的使用情况。例如:

• 可以允许用户仅在连接到 Wi-Fi 时上传视频。
• 可以根据诸如网络可用，时间间隔等条件来选择是否做同步的操作。

写一个支持连接网络和管理网络使用的 app，manifest 里需要有正确的权限和 intent filter。

• manifest 文件里包括下面的权限：

  • android.permission.INTERNET——允许应用程序打开网络套接字。

  • android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE——允许应用程序访问网络连接信息。

• 我们可以为 ACTION_MANAGE_NETWORK_USAGE action（Android 4.0中引入）声明 intent filter，表示我们的应用定义了一个提供控制数据使用情况选项的 activity。ACTION_MANAGE_NETWORK_USAGE 显示管理指定应用程序网络数据使用情况的设置。当我们的 app 有一个允许用户控制网络使用情况的设置 activity 时，我们应该为 activity 声明这个 intent filter。在章节概览提供的示例应用中，这个 action 被 SettingsActivity 类处理，它提供了偏好设置 UI 来让用户决定何时进行下载。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    package="com.example.android.networkusage"
    ...>

    <uses-sdk android:minSdkVersion="4"
           android:targetSdkVersion="14" />

    <uses-permission android:name="android.permission.INTERNET" />
    <uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE" />

    <application
        ...>
        ...
        <activity android:label="SettingsActivity" android:name=".SettingsActivity">
             <intent-filter>
                <action android:name="android.intent.action.MANAGE_NETWORK_USAGE" />
                <category android:name="android.intent.category.DEFAULT" />
          </intent-filter>
        </activity>
    </application>
</manifest>

实现一个首选项 Activity

正如上面 manifest 片段中看到的那样，SettingsActivity 有一个 ACTION_MANAGE_NETWORK_USAGE action 的 intent filter。SettingsActivity 是 PreferenceActivity 的子类，它展示一个偏好设置页面（如下两张图）让用户指定以下内容:

• 是否显示每个 XML 提要条目的总结，或者只是每个条目的一个链接。
• 是否在网络连接可用时下载 XML 提要，或者仅仅在 Wi-Fi 下下载。

Figure 1. 首选项 activity

下面是 SettingsActivity。请注意它实现了 OnSharedPreferenceChangeListener。当用户改变了他的偏好，就会触发 onSharedPreferenceChanged()，这个方法会设置 refreshDisplay 为 true（这里的变量存在于自己定义的 activity，见下一部分的代码示例）。这会使得当用户返回到 main activity 的时候进行刷新：

（请注意，代码中的注释，不得不说，Googler 写的 Code 看起来就是舒服）

public class SettingsActivity extends PreferenceActivity implements OnSharedPreferenceChangeListener {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);

        // Loads the XML preferences file
        addPreferencesFromResource(R.xml.preferences);
    }

    @Override
    protected void onResume() {
        super.onResume();

        // Registers a listener whenever a key changes
        getPreferenceScreen().getSharedPreferences().registerOnSharedPreferenceChangeListener(this);
    }

    @Override
    protected void onPause() {
        super.onPause();

       // Unregisters the listener set in onResume().
       // It's best practice to unregister listeners when your app isn't using them to cut down on
       // unnecessary system overhead. You do this in onPause().
       getPreferenceScreen().getSharedPreferences().unregisterOnSharedPreferenceChangeListener(this);
    }

    // When the user changes the preferences selection,
    // onSharedPreferenceChanged() restarts the main activity as a new
    // task. Sets the the refreshDisplay flag to "true" to indicate that
    // the main activity should update its display.
    // The main activity queries the PreferenceManager to get the latest settings.

    @Override
    public void onSharedPreferenceChanged(SharedPreferences sharedPreferences, String key) {
        // Sets refreshDisplay to true so that when the user returns to the main
        // activity, the display refreshes to reflect the new settings.
        NetworkActivity.refreshDisplay = true;
    }
}

响应偏好设置的改变

当用户在设置界面改变了偏好，它通常都会对 app 的行为产生影响。在下面的代码示例中，app 会在 onStart() 方法中检查偏好设置。如果设置的类型与当前设备的网络连接类型相一致，那么程序就会下载数据并刷新显示。（例如, 如果设置是"Wi-Fi" 并且设备连接了 Wi-Fi）。

（这是一个很好的代码示例，如何选择合适的网络类型进行下载操作）

public class NetworkActivity extends Activity {
    public static final String WIFI = "Wi-Fi";
    public static final String ANY = "Any";
    private static final String URL = "http://stackoverflow.com/feeds/tag?tagnames=android&sort=newest";

    // Whether there is a Wi-Fi connection.
    private static boolean wifiConnected = false;
    // Whether there is a mobile connection.
    private static boolean mobileConnected = false;
    // Whether the display should be refreshed.
    public static boolean refreshDisplay = true;

    // The user's current network preference setting.
    public static String sPref = null;

    // The BroadcastReceiver that tracks network connectivity changes.
    private NetworkReceiver receiver = new NetworkReceiver();

    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);

        // Registers BroadcastReceiver to track network connection changes.
        IntentFilter filter = new IntentFilter(ConnectivityManager.CONNECTIVITY_ACTION);
        receiver = new NetworkReceiver();
        this.registerReceiver(receiver, filter);
    }

    @Override
    public void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        // Unregisters BroadcastReceiver when app is destroyed.
        if (receiver != null) {
            this.unregisterReceiver(receiver);
        }
    }

    // Refreshes the display if the network connection and the
    // pref settings allow it.

    @Override
    public void onStart () {
        super.onStart();

        // Gets the user's network preference settings
        SharedPreferences sharedPrefs = PreferenceManager.getDefaultSharedPreferences(this);

        // Retrieves a string value for the preferences. The second parameter
        // is the default value to use if a preference value is not found.
        sPref = sharedPrefs.getString("listPref", "Wi-Fi");

        updateConnectedFlags();

        if(refreshDisplay){
            loadPage();
        }
    }

    // Checks the network connection and sets the wifiConnected and mobileConnected
    // variables accordingly.
    public void updateConnectedFlags() {
        ConnectivityManager connMgr = (ConnectivityManager)
                getSystemService(Context.CONNECTIVITY_SERVICE);

        NetworkInfo activeInfo = connMgr.getActiveNetworkInfo();
        if (activeInfo != null && activeInfo.isConnected()) {
            wifiConnected = activeInfo.getType() == ConnectivityManager.TYPE_WIFI;
            mobileConnected = activeInfo.getType() == ConnectivityManager.TYPE_MOBILE;
        } else {
            wifiConnected = false;
            mobileConnected = false;
        }
    }

    // Uses AsyncTask subclass to download the XML feed from stackoverflow.com.
    public void loadPage() {
        if (((sPref.equals(ANY)) && (wifiConnected || mobileConnected))
                || ((sPref.equals(WIFI)) && (wifiConnected))) {
            // AsyncTask subclass
            new DownloadXmlTask().execute(URL);
        } else {
            showErrorPage();
        }
    }
...

}

检测网络连接变化

最后一部分是关于 BroadcastReceiver 的子类：NetworkReceiver。 当设备网络连接改变时，NetworkReceiver 会监听到 CONNECTIVITY_ACTION，这时需要判断当前网络连接类型并相应的设置好 wifiConnected 与 mobileConnected。这样做的结果是下次用户回到 app 时，app 只会下载最新返回的结果。如果 NetworkActivity.refreshDisplay 被设置为 true，app 会更新显示。

我们需要控制好 BroadcastReceiver 的使用，不必要的声明注册会浪费系统资源。示例应用在 onCreate() 中注册 BroadcastReceiver NetworkReceiver，在 onDestroy() 中销毁它。这样做会比在 manifest 里面声明 <receiver> 更轻巧。当我们在 manifest 里面声明一个 <receiver>，我们的程序可以在任何时候被唤醒，即使我们已经好几个星期没有运行这个程序了。而通过前面的办法注册NetworkReceiver，可以确保用户离开我们的应用之后，应用不会被唤起。如果我们确实要在 manifest 中声明 <receiver>，且确保知道何时需要使用到它，那么可以在合适的地方使用 setComponentEnabledSetting() 来开启或者关闭它。

下面是 NetworkReceiver 的代码:

public class NetworkReceiver extends BroadcastReceiver {   

@Override
public void onReceive(Context context, Intent intent) {
    ConnectivityManager conn =  (ConnectivityManager)
        context.getSystemService(Context.CONNECTIVITY_SERVICE);
    NetworkInfo networkInfo = conn.getActiveNetworkInfo();

    // Checks the user prefs and the network connection. Based on the result, decides whether
    // to refresh the display or keep the current display.
    // If the userpref is Wi-Fi only, checks to see if the device has a Wi-Fi connection.
    if (WIFI.equals(sPref) && networkInfo != null && networkInfo.getType() == ConnectivityManager.TYPE_WIFI) {
        // If device has its Wi-Fi connection, sets refreshDisplay
        // to true. This causes the display to be refreshed when the user
        // returns to the app.
        refreshDisplay = true;
        Toast.makeText(context, R.string.wifi_connected, Toast.LENGTH_SHORT).show();

    // If the setting is ANY network and there is a network connection
    // (which by process of elimination would be mobile), sets refreshDisplay to true.
    } else if (ANY.equals(sPref) && networkInfo != null) {
        refreshDisplay = true;

    // Otherwise, the app can't download content--either because there is no network
    // connection (mobile or Wi-Fi), or because the pref setting is WIFI, and there 
    // is no Wi-Fi connection.
    // Sets refreshDisplay to false.
    } else {
        refreshDisplay = false;
        Toast.makeText(context, R.string.lost_connection, Toast.LENGTH_SHORT).show();
    }
}