Android平台网络连接架构分析-connectivityservice框架流程word版本

Android平台网络连接架构解析

2016-09

李国辉

ligh6@

一概述

截止到最新的7.0版本，android网络连接管理系统一直都由四个service组成，分别是ConnectivityService，NetworkPolicyManagerService，NetworkManagementService，NetworkStatsService共同配合完成网络连接和管理功能，其中核心服务是ConnectivityService，而本文也会着重介绍该service的架构，四个service中NetworkPolicyManagerService通过NetworkPolicyManager对外提供SDK接口，而ConnectivityService通过ConnectivityManager

对外提供SDK接口，整体的框架图如下：

1. ConnectivityService提供数据连接管理服务，负责管理Mobile，WIFI，BT，Ethernet几大类网络连接，同时提供VPN和Tethering服务。

workPolicyManagerService提供网络策略管理服务，NetworkPolicyManagerService维护

网络使用策略，策略可以从一个策略文件读取（策略文件保存在系统目录下的netpolicy.xml 文件中）。也可以通过NetworkPolicyManager对外提供的设置策略接口（setNetworkPolicies

及setUidPolicy）进行设置，NetworkPolicyManagerService能够根据这些设置或从策略文件中读取的策略控制网络连接。另外NetworkPolicyManagerService还具有动态调节网络连接限额及动态设置网络连接的功能，动态调节网络连接限额机制是通过INetworkStatsService访问NetworkStatsService服务获得上面设置或读取的策略匹配的网络连接类型的传输统计信息（NetworkPolicyManagerService采用NetworkTemplate进行网络连接类型的匹配），并根据这些信息生成有效的规则，并提交给ConnectivityService服务，并调用NetworkManagementService 的setInterfaceQuota函数对网络连接的带宽限额。

workStatsService提供网络传输数据流量统计服务，NetworkStatsService服务定期调用performPoll函数获得网络传输统计信息，performPoll函数通过调用NetworkManagementService服务的getNetworkStatsUidDetail、getNetworkStatsSummary及getNetworkStatsTethering函数从/proc/目录下的包含网络传输统计数据的文件中读取网络统计信息，并转换为NetworkStatsHistory数据结构，保存到以网络接口名称对应的NetworkIdentitySet类型和UID 对应的UidStatsKey类型的变量为key 的NetworkStatsService 的三个HashMap变量中。然后根据performPoll传进来的参数标志信息（指示不同的PERSIST 方法）调用writeNetworkDevStatsLocked、writeNetworkXtStatsLocked、writeUidStatsLocked

函数把HashMap变量中的统计信息分别写入系统目录下的三个相应的BIN文件（netstats.bin、netstats_xt.bin、netstats_uid.bin）中。

workManagementService提供对物理网络接口的管理服务，ConnectivityService、NetworkPolicyManagerService、NetworkStatsService三个服务都通过INetworkManagementService接口跨进程访问NetworkManagementService服务，实现与系统底层网络物理接口的各类操作，比如设置IP路由表，限制流量，或者获取流量统计数据。

二ConnectivityService框架及流程

（一）整个Android的网络连接框架中，ConnectivityService是核心服务，实现对系统的所有数据连接进行管理，包括物理连接、虚拟连接以及共享连接。是ConnectivityManager的具体实现，实现了IConnectivityManager接口。在SystemServer的init2中进行初始化，并增加到ServiceManager中。该服务在SystemServer.java中随开机而启动：

try {

log.i(TAG, "Connectivity Service");

connectivity = new ConnectivityService(

context, networkManagement, networkStats, networkPolicy);

ServiceManager.addService(Context.CONNECTIVITY_SERVICE, connectivity);

networkStats.bindConnectivityManager(connectivity);

networkPolicy.bindConnectivityManager(connectivity);

} catch (Throwable e) {

reportWtf("starting Connectivity Service", e);

}

ConnectivityService服务通过NetworkAgent类和NetworkFactory类对象进行底层物理连

接的管理。它主要提供以下几类服务：

1.监视网络连接状态，从中获取网络信息，包括（Wi-Fi, GPRS, UMTS, etc）

2.当网络状态改变时发送广播通知

3.当网络连接失败尝试连接其他网络

4.提供API让应用程序获取可用的网络状态

5.通过Tethering对象提供网络连接共享服务

6.通过Vpn对象提供VPN连接服务。