【Android Developers Training】 80. 管理网络使用

注：本文翻译自Google官方的Android Developers Training文档，译者技术一般，由于喜爱安卓而产生了翻译的念头，纯属个人兴趣爱好。

原文链接：http://developer.android.com/training/basics/network-ops/managing.html

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这节课将讲解如何写一个对使用网络资源具有细粒度控制的应用。如果你的应用要执行很多网络操作，你需要提供用户设置，使得用户可以控制你的应用处理数据的行为，比如你的应用同步数据的频率，是仅在有Wi-Fi连接的情况下上传/下载，在漫游时是否处理数据等。当用户可以进行这些设置时，用户就不太会阻止你的应用访问后台数据了，因为他们能精确地控制应用能处理的数据范围。

有关一些通用的关于如何编写最小化影响电池寿命的应用程序，相关的引导可以阅读：Optimizing Battery Life和Transferring Data Without Draining the Battery。

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一）. 检查设备的网络连接

一个设备可以有许多种网络连接。这节课关注于使用Wi-Fi连接或者移动网络连接。完整的连接类型列表，可以阅读：ConnectivityManager。

一般而言，Wi-Fi速度更快。另外移动数量一般按照流量计费，所以会很昂贵。通常的策略是只在有Wi-Fi连接的情况下获取大数据。

在你执行网络操作之前，检查网络的连接状态时一个好的习惯。这可以防止你的应用错误地使用网络连接方式。如果网络连接无法获取，你的应用应该恰当地做出响应。要检查网络连接状态，通常你会使用下列类：

• ConnectivityManager - 响应网络连接状态的查询。它也在网络连接放生改变时，通知应用。
• NetworkInfo - 对给定的类型（移动数据或者Wi-Fi）描绘网络接口的状态。

这个代码检测Wi-Fi和移动数据的网络连接。它确定这些网络接口是否可用（网络连接是否可以获取）或者是否已连接（也就是说，网络连接是否存在或者是否可能建立套接字并传输数据）：

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);

注意，在做决策时不可以仅根据网络是否可获得来进行。应该在每次进行网络操作之间检查isConnected()，因为isConnected()能够处理诸如片状移动网络（flaky mobile networks），飞行模式，以及后台限制的数据。

一个更简洁的方法是检查是否有一个可获得的网络连接接口，如下所示。getActiveNetworkInfo()方法返回一个NetworkInfo实例，它代表它能发现的第一个已连接的网络接口，或者在没有已连接的网络接口时返回null（意味着无法获取一个网络连接）：

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

要查询更详细的连接状态，你可以使用NetworkInfo.DetailedState，但一般来说这是不必要的。

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二）. 管理网络的使用

你可以实现一个用以对应用进行设置的activity，使得用户可以对应用对网络资源的使用进行控制。例如：

• 你可以只允许用户在连接了Wi-Fi的情况下上传视频；
• 你可以根据多个标准，如网络可获得否，时间间隔，等等，进行同步（或不进行）。

要写一个支持网络访问和管理网络使用的应用，你的应用需要有相应的权限和intent过滤器。

• 下面摘录的的配置清单包含下列权限：
  • android.permission.INTERNET - 允许应用打开网络套接字。
  • android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE - 允许应用获取有关网络的信息。
• 你可以声明针对于ACTION_MANAGE_NETWORK_USAGE（该action自Android 4.0开始引入）的intent过滤器，它用来表明你的应用定义了一个可以对数据使用进行控制的activity。ACTION_MANAGE_NETWORK_USAGE展示了对某个特定应用的数据使用管理的设置。当你的应用有允许用户设置网络使用的activity时，你应该为该activity配置此intent过滤器。在样例代码中，该action由SettingsActivity捕获并处理，它显示一个配置界面，让用户来选择何时下载：

<?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>

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三）. 实现一个配置Activity

如同你所看到的上述清单文件，样例中的activity：SettingsActivity有一个针对于ACTION_MANAGE_NETWORK_USAGE的intent过滤器。SettingsActivity是PreferenceActivity的一个子类。它显示一个配置界面（如图1所示）让用户可以进行下列控制：

• 是否显示每一个XML源条目的摘要，或仅对每个条目显示其链接；
• 是否在任何情况下下载XML源，或只在连接了Wi-Fi的情况下。

 

图1. 配置activity

下面的代码是SettingsActivity，注意它实现了OnSharedPreferenceChangeListener。当用户进行了设置的变更时，会激活onSharedPreferenceChanged()，在该方法中会把refreshDisplay变为true，这会导致当用户回到主activity时发生显示刷新：

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 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;
    }
}

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四）. 响应配置变更

当用户在配置界面改变了设置，它会改变应用的行为。在下面的代码片段中，应用在onStart()方法内检查各项设置。如果在设置和设备网络连接之间能够匹配的上（例如，设置是“Wi-Fi”且应用具有一个可使用的Wi-Fi连接），那么应用会下载数据源并刷新页面：

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();
        }
    }
...

}

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五）. 检测连接变更

最后一部分内容是关于NetworkReceiver，BroadcastReceiver的子类。当设备的网络连接发生了变化，NetworkReceiver会拦截CONNECTIVITY_ACTION，确定当前的连接状态时什么，并相应地将wifiConnected和mobileConnected设置为true/false。产生的结果是，下一次用户回到应用时，应用会仅下载最后一个源并在NetworkActivity.refreshDisplay为true的情况下刷新页面。

配置一个会被不必要地调用的BroadcastReceiver会消耗系统资源。样例中，在onCreate()方法中注册了BroadcastReceiver NetworkReceiver，并在onDestroy()中销毁它。一种更轻量级的解决方法是在清单文件中声明一个 <receiver>。当你这样做了之后，它会在任何时间唤起你的应用，甚至是你已经好几周没有运行该应用了。如果在主activity中注册或注销NetworkReceiver，用户在离开应用后就不会再被唤起了。如果你在清单文件中声明了一个<receiver>，并且你明确的知道你在什么地方会需要它，那么你可以使用setComponentEnabledSetting()在恰当地时机启用或禁用它。


下面是NetworkReceiver：

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();
    }
}