Android -- ConnectifyService网络更新流程简介

转自http://blog.csdn.net/csdn_of_coder/article/details/51959561

之前的几篇文章讲述了Wifi启动、扫描、连接等流程，也简单介绍了网络模块与ConnectifyService之间通信、更新网络的基本实现。现在，就进一步简单介绍下网络更新的具体实现，这里以Ethernet通知CS更新 LinkProperties为例。

EthernetNetworkFactory中通过updateAgent()函数来更新网络状态：

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1. public void updateAgent() {  
2.     synchronized (EthernetNetworkFactory.this) {  
3.         if (mNetworkAgent == null) return;  
4.         if (DBG) {  
5.             Log.i(TAG, "Updating mNetworkAgent with: " +  
6.                   mNetworkCapabilities + ", " +  
7.                   mNetworkInfo + ", " +  
8.                   mLinkProperties);  
9.         }  
10.         mNetworkAgent.sendNetworkCapabilities(mNetworkCapabilities);  
11.         mNetworkAgent.sendNetworkInfo(mNetworkInfo);  
12.         mNetworkAgent.sendLinkProperties(mLinkProperties);  
13.         // never set the network score below 0.  
14.         mNetworkAgent.sendNetworkScore(mLinkUp? NETWORK_SCORE : 0);  
15.     }  
16. }  

调用NetworkAgent的send类型方法：

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1. private void queueOrSendMessage(int what, Object obj) {  
2.     synchronized (mPreConnectedQueue) {  
3.         if (mAsyncChannel != null) {  
4.             mAsyncChannel.sendMessage(what, obj);//mDstMessenger指向CS中的NetworkStateTrackerHandler,mSrcMessenger指向当前NetworkAgent对象.  
5.         } else {  
6.             Message msg = Message.obtain();  
7.             msg.what = what;  
8.             msg.obj = obj;  
9.             mPreConnectedQueue.add(msg);  
10.         }  
11.     }  
12. }  
13.   
14. /** 
15.  * Called by the bearer code when it has new LinkProperties data. 
16.  */  
17. public void sendLinkProperties(LinkProperties linkProperties) {  
18.     queueOrSendMessage(EVENT_NETWORK_PROPERTIES_CHANGED, new LinkProperties(linkProperties));  
19. }  

通过AsyncChannel向CS中的NetworkStateTrackerHandler发送消息，直接看处理实现：

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1. case NetworkAgent.EVENT_NETWORK_PROPERTIES_CHANGED: {  
2.     NetworkAgentInfo nai = mNetworkAgentInfos.get(msg.replyTo);  
3.     if (nai == null) {  
4.         loge("NetworkAgent not found for EVENT_NETWORK_PROPERTIES_CHANGED");  
5.     } else {  
6.         if (VDBG) {  
7.             log("Update of LinkProperties for " + nai.name() +  
8.                     "; created=" + nai.created);  
9.         }  
10.         LinkProperties oldLp = nai.linkProperties;  
11.         synchronized (nai) {  
12.             nai.linkProperties = (LinkProperties)msg.obj;  
13.         }  
14.         if (nai.created) updateLinkProperties(nai, oldLp);  
15.     }  
16.     break;  
17. }  

NetworkAgentInfo可以看做是一个数据类，它内部维护了当前网络的NetworkInfo、LinkProperties等对象。CS中维护了一个HashMap对象，以mMessenger为key，以NetworkAgentInfo对象为value，保存了各个网络模块的网络配置信息。随之调用updateLinkProperties()：

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1.    private void updateLinkProperties(NetworkAgentInfo networkAgent, LinkProperties oldLp) {  
2.         LinkProperties newLp = networkAgent.linkProperties;  
3.         int netId = networkAgent.network.netId;  
4.   
5.         // The NetworkAgentInfo does not know whether clatd is running on its network or not. Before  
6.         // we do anything else, make sure its LinkProperties are accurate.  
7.         if (networkAgent.clatd != null) {  
8.             networkAgent.clatd.fixupLinkProperties(oldLp);  
9.         }  
10.   
11.         updateInterfaces(newLp, oldLp, netId);  
12.         updateMtu(newLp, oldLp);  
13.         // TODO - figure out what to do for clat  
14. //        for (LinkProperties lp : newLp.getStackedLinks()) {  
15. //            updateMtu(lp, null);  
16. //        }  
17.         updateTcpBufferSizes(networkAgent);  
18.   
19.         // TODO: deprecate and remove mDefaultDns when we can do so safely. See http://b/18327075  
20.         // In L, we used it only when the network had Internet access but provided no DNS servers.  
21.         // For now, just disable it, and if disabling it doesn't break things, remove it.  
22.         // final boolean useDefaultDns = networkAgent.networkCapabilities.hasCapability(  
23.         //        NET_CAPABILITY_INTERNET);  
24.         final boolean useDefaultDns = false;  
25.         final boolean flushDns = updateRoutes(newLp, oldLp, netId);  
26.         updateDnses(newLp, oldLp, netId, flushDns, useDefaultDns);  
27.   
28.         updateClat(newLp, oldLp, networkAgent);  
29.         if (isDefaultNetwork(networkAgent)) {  
30.             handleApplyDefaultProxy(newLp.getHttpProxy());  
31.         } else {  
32.             updateProxy(newLp, oldLp, networkAgent);  
33.         }  
34.         // TODO - move this check to cover the whole function  
35.         if (!Objects.equals(newLp, oldLp)) {  
36.             notifyIfacesChanged();  
37.             notifyNetworkCallbacks(networkAgent, ConnectivityManager.CALLBACK_IP_CHANGED);  
38.         }  
39.     }  

之前一步已经将需要更新的LLinkProperties对象保存到了参数1中，参数2是旧的LLinkProperties配置信息；更新的过程会比较这两个对象。这里主要看3个处理过程：

1.  updateInterfaces()：更新interface
2. updateRoutes()：更新路由表
   
3. updateDnses()：更新DNS
   

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1. private void updateInterfaces(LinkProperties newLp, LinkProperties oldLp, int netId) {  
2.     CompareResult<String> interfaceDiff = new CompareResult<String>();  
3.     if (oldLp != null) {  
4.         interfaceDiff = oldLp.compareAllInterfaceNames(newLp);  
5.     } else if (newLp != null) {  
6.         interfaceDiff.added = newLp.getAllInterfaceNames();  
7.     }  
8.     for (String iface : interfaceDiff.added) {  
9.         try {  
10.             if (DBG) log("Adding iface " + iface + " to network " + netId);  
11.             mNetd.addInterfaceToNetwork(iface, netId);  
12.         } catch (Exception e) {  
13.             loge("Exception adding interface: " + e);  
14.         }  
15.     }  
16.     for (String iface : interfaceDiff.removed) {  
17.         try {  
18.             if (DBG) log("Removing iface " + iface + " from network " + netId);  
19.             mNetd.removeInterfaceFromNetwork(iface, netId);  
20.         } catch (Exception e) {  
21.             loge("Exception removing interface: " + e);  
22.         }  
23.     }  
24. }  

CompareResult泛型类是LinkProperties的一个内部类：

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1. /** 
2.  * @hide 
3.  */  
4. public static class CompareResult<T> {  
5.     public List<T> removed = new ArrayList<T>();  
6.     public List<T> added = new ArrayList<T>();  
7.   
8.     @Override  
9.     public String toString() {  
10.         String retVal = "removed=[";  
11.         for (T addr : removed) retVal += addr.toString() + ",";  
12.         retVal += "] added=[";  
13.         for (T addr : added) retVal += addr.toString() + ",";  
14.         retVal += "]";  
15.         return retVal;  
16.     }  
17. }  

它维护了两个ArrayList集合：added和removed。当oldLp不为空时，就会调用方法得到一个CompareResult对象，此时added和removed集合的内容为：

removed是要删除的部分，added是要添加更新的部分；自行看下compareAllInterfaceNames()的实现即可。

接着是分别遍历removed和added集合，调用NetworkManagementService内部的方法，更新interface。

NetworkManagementService负责跟底层的Netd进行通信。Netd 就是Network Daemon 的缩写，表示Network守护进程。
Netd负责一些涉及网络的配置，操作，管理，查询等相关的功能实现，比如，例如带宽控制（Bandwidth），流量统计，带宽控制，网络地址转换（NAT），个人局域网（pan），PPP链接，soft-ap，共享上网（Tether），配置路由表，interface配置管理，等等……

同理，updateRoutes()、updateDnses()也是通过NetworkManagementService分别进行route和DNS的更新：

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1. private boolean updateRoutes(LinkProperties newLp, LinkProperties oldLp, int netId) {  
2.         CompareResult<RouteInfo> routeDiff = new CompareResult<RouteInfo>();  
3.         if (oldLp != null) {  
4.             routeDiff = oldLp.compareAllRoutes(newLp);  
5.         } else if (newLp != null) {  
6.             routeDiff.added = newLp.getAllRoutes();  
7.         }  
8.   
9.         // add routes before removing old in case it helps with continuous connectivity  
10.   
11.         // do this twice, adding non-nexthop routes first, then routes they are dependent on  
12.         for (RouteInfo route : routeDiff.added) {  
13.             if (route.hasGateway()) continue;  
14.             if (DBG) log("Adding Route [" + route + "] to network " + netId);  
15.             try {  
16.                 mNetd.addRoute(netId, route);  
17.             } catch (Exception e) {  
18.                 if ((route.getDestination().getAddress() instanceof Inet4Address) || VDBG) {  
19.                     loge("Exception in addRoute for non-gateway: " + e);  
20.                 }  
21.             }  
22.         }  
23.         for (RouteInfo route : routeDiff.added) {  
24.             if (route.hasGateway() == false) continue;  
25.             if (DBG) log("Adding Route [" + route + "] to network " + netId);  
26.             try {  
27.                 mNetd.addRoute(netId, route);  
28.             } catch (Exception e) {  
29.                 if ((route.getGateway() instanceof Inet4Address) || VDBG) {  
30.                     loge("Exception in addRoute for gateway: " + e);  
31.                 }  
32.             }  
33.         }  
34.   
35.         for (RouteInfo route : routeDiff.removed) {  
36.             if (DBG) log("Removing Route [" + route + "] from network " + netId);  
37.             try {  
38.                 mNetd.removeRoute(netId, route);  
39.             } catch (Exception e) {  
40.                 loge("Exception in removeRoute: " + e);  
41.             }  
42.         }  
43.         return !routeDiff.added.isEmpty() || !routeDiff.removed.isEmpty();  
44.     }  

路由更新的实现跟updateInterfaces()类似。

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1. private void updateDnses(LinkProperties newLp, LinkProperties oldLp, int netId,  
2.                          boolean flush, boolean useDefaultDns) {  
3.     if (oldLp == null || (newLp.isIdenticalDnses(oldLp) == false)) {  
4.         Collection<InetAddress> dnses = newLp.getDnsServers();  
5.         if (dnses.size() == 0 && mDefaultDns != null && useDefaultDns) {  
6.             dnses = new ArrayList();  
7.             dnses.add(mDefaultDns);  
8.             if (DBG) {  
9.                 loge("no dns provided for netId " + netId + ", so using defaults");  
10.             }  
11.         }  
12.         if (DBG) log("Setting Dns servers for network " + netId + " to " + dnses);  
13.         try {  
14.             mNetd.setDnsServersForNetwork(netId, NetworkUtils.makeStrings(dnses),  
15.                 newLp.getDomains());  
16.         } catch (Exception e) {  
17.             loge("Exception in setDnsServersForNetwork: " + e);  
18.         }  
19.         final NetworkAgentInfo defaultNai = getDefaultNetwork();  
20.         if (defaultNai != null && defaultNai.network.netId == netId) {  
21.             setDefaultDnsSystemProperties(dnses);  
22.         }  
23.         flushVmDnsCache();  
24.     } else if (flush) {  
25.         try {  
26.             mNetd.flushNetworkDnsCache(netId);  
27.         } catch (Exception e) {  
28.             loge("Exception in flushNetworkDnsCache: " + e);  
29.         }  
30.         flushVmDnsCache();  
31.     }  
32. }  

先从newLp中获取到DNS地址的集合，再将该DNS地址集合设置到Netd中。从代码中发现，这里还可能会将DNS地址保存到一些系统属性中。

到这里，ConnectifyService基本的网络更新流程就结束了。