Lettura dello stato della rete

Android consente alle app di apprendere i cambiamenti dinamici della connettività. Utilizza le seguenti classi per monitorare e rispondere ai cambiamenti di connettività:

• ConnectivityManager comunica alla tua app lo stato della connettività nel sistema.
• La classe Network rappresenta una delle reti a cui è connesso il dispositivo. Puoi utilizzare l'oggetto Network come chiave per raccogliere informazioni sulla rete con ConnectivityManager o per associare i socket sulla rete. Quando la rete si disconnette, l'oggetto Network smette di essere utilizzabile. Anche se in un secondo momento il dispositivo si riconnette alla stessa appliance, un nuovo oggetto Network rappresenta la nuova rete.
• L'oggetto LinkProperties contiene informazioni sul collegamento di una rete, come l'elenco di server DNS, gli indirizzi IP locali e le route di rete installate per la rete.
• L'oggetto NetworkCapabilities contiene informazioni sulle proprietà di una rete, come i trasporti (Wi-Fi, dispositivi mobili, Bluetooth) e le capacità della rete. Ad esempio, puoi eseguire una query sull'oggetto per determinare se la rete è in grado di inviare MMS, è dietro un captive portal o è a consumo.

Le app interessate allo stato immediato della connettività in un dato momento possono chiamare metodi ConnectivityManager per scoprire quale tipo di rete è disponibile. Questi metodi sono utili per il debug e per esaminare occasionalmente uno snapshot della connettività disponibile in un determinato momento.

Tuttavia, i metodi ConnectivityManager sincroni non comunicano all'app nulla di ciò che accade dopo una chiamata, quindi non ti consentono di aggiornare la UI. Inoltre, non possono regolare il comportamento delle app in base alla disconnessione della rete o a quando cambiano le funzionalità di rete.

La connettività può cambiare in qualsiasi momento e la maggior parte delle app deve avere una visione sempre aggiornata e aggiornata dello stato del networking sul dispositivo. Le app possono registrare un callback con ConnectivityManager per ricevere avvisi sulle modifiche importanti per l'app. Utilizzando il callback, l'app può reagire immediatamente a qualsiasi modifica pertinente nella connettività, senza dover ricorrere a sondaggi costosi che potrebbero perdere aggiornamenti rapidi.

Nota: se la tua app ha bisogno di pianificare le attività per quando il dispositivo sarà connesso o si trova su una rete illimitata, ad esempio per eseguire download in background, vedi WorkManager. Anche se ConnectivityManager ti informa su questi stati, WorkManager consente all'app di eseguire i job in momenti più appropriati con un controllo più preciso e con molto meno lavoro.

L'utilizzo di NetworkCallback e altri modi per scoprire lo stato della connettività del dispositivo non richiede alcuna autorizzazione particolare. Tuttavia, alcune reti sono soggette a autorizzazioni specifiche. Ad esempio, potrebbero non essere disponibili reti con limitazioni per le app. L'associazione a una rete in background richiede l'autorizzazione CHANGE_NETWORK_STATE. Inoltre, alcune chiamate potrebbero richiedere autorizzazioni specifiche per l'esecuzione. Per informazioni dettagliate, consulta la documentazione specifica di ciascuna chiamata.

Ottieni stato istantaneo

Un dispositivo Android è in grado di mantenere molte connessioni contemporaneamente. Per informazioni sullo stato attuale della rete, ottieni prima un'istanza di ConnectivityManager:

Kotlin

val connectivityManager = getSystemService(ConnectivityManager::class.java)

Java

ConnectivityManager connectivityManager = getSystemService(ConnectivityManager.class);

Quindi, utilizza questa istanza per ottenere un riferimento alla rete predefinita attuale per la tua app:

Kotlin

val currentNetwork = connectivityManager.getActiveNetwork()

Java

Network currentNetwork = connectivityManager.getActiveNetwork();

Quando fai riferimento a una rete, l'app può richiedere informazioni in merito:

Kotlin

val caps = connectivityManager.getNetworkCapabilities(currentNetwork)
val linkProperties = connectivityManager.getLinkProperties(currentNetwork)

Java

NetworkCapabilities caps = connectivityManager.getNetworkCapabilities(currentNetwork);
LinkProperties linkProperties = connectivityManager.getLinkProperties(currentNetwork);

Per funzionalità più utili, registra una NetworkCallback. Per maggiori informazioni sulla registrazione dei callback di rete, consulta Ascoltare gli eventi di rete.

NetworkCapabilities e LinkProperties

Gli oggetti NetworkCapabilities e LinkProperties forniscono informazioni su tutti gli attributi di una rete noti al sistema.

L'oggetto LinkProperties conosce route, indirizzi di collegamento, nome interfaccia, informazioni proxy (se presenti) e server DNS. Chiama il metodo pertinente sull'oggetto LinkProperties per recuperare le informazioni necessarie.

L'oggetto NetworkCapabilities incapsula le informazioni sui trasporti della rete e sulle relative funzionalità.

Un trasporto è un'astrazione di un supporto fisico su cui opera una rete. Esempi comuni di trasporti sono Ethernet, Wi-Fi e dispositivi mobili. Anche le VPN e il Wi-Fi peer-to-peer possono essere mezzi di trasporto. Su Android, una rete può supportare più trasporti contemporaneamente. Un esempio è una VPN che opera sia su reti Wi-Fi che su reti mobili. La VPN include i trasporti Wi-Fi, mobile e VPN. Per scoprire se una rete ha un determinato trasporto, utilizza il metodo NetworkCapabilities.hasTransport(int) con una delle costanti NetworkCapabilities.TRANSPORT_*.

Una funzionalità descrive una proprietà della rete. Esempi di funzionalità includono MMS, NOT_METERED e INTERNET. Una rete con funzionalità MMS può inviare e ricevere messaggi da Multimedia Messaging Service, mentre una rete senza questa funzionalità non può farlo. Una rete con funzionalità NOT_METERED non addebita i dati all'utente. La tua app può verificare le funzionalità appropriate utilizzando il metodo NetworkCapabilities.hasCapability(int) con una delle costanti NetworkCapabilities.NET_CAPABILITY_*.

Le costanti NET_CAPABILITY_* più utili includono:

• NET_CAPABILITY_INTERNET: indica che la rete è configurata per accedere a internet. Riguarda la configurazione, non la reale possibilità di raggiungere i server pubblici. Ad esempio, una rete può essere configurata per accedere a internet, ma essere soggetta a un captive portal.

  In genere la rete mobile di un operatore offre la funzionalità INTERNET, al contrario di una rete Wi-Fi P2P locale. Per la connettività effettiva, consulta NET_CAPABILITY_VALIDATED.

• NET_CAPABILITY_NOT_METERED: indica che la rete non è a consumo. Una rete viene classificata come a consumo quando l'utente è sensibile a un utilizzo intensivo dei dati su quella connessione a causa di costi monetari, limitazioni dei dati o problemi di prestazioni della batteria.

• NET_CAPABILITY_NOT_VPN: indica che la rete non è una rete privata virtuale.

• NET_CAPABILITY_VALIDATED: indica che la rete fornisce l'accesso effettivo alla rete internet pubblica quando viene controllata. Una rete dietro un captive portal o una rete che non fornisce la risoluzione dei nomi di dominio non dispone di questa funzionalità. Si tratta dell'informazione più vicina che il sistema può rilevare riguardo a una rete che fornisce effettivamente l'accesso, sebbene una rete convalidata possa comunque essere soggetta a filtri basati su IP o subire improvvise perdite di connettività a causa di problemi quali un segnale debole.

• NET_CAPABILITY_CAPTIVE_PORTAL: indica che la rete ha un captive portal quando viene sottoposto a sonda.

Esistono altre funzionalità che potrebbero essere interessate alle app più specializzate. Per ulteriori informazioni, leggi le definizioni dei parametri in NetworkCapabilities.hasCapability(int).

Le funzionalità di una rete possono cambiare in qualsiasi momento. Quando il sistema rileva un captive portal, mostra una notifica che invita l'utente ad accedere. Finché questa operazione è in corso, la rete ha le funzionalità NET_CAPABILITY_INTERNET e NET_CAPABILITY_CAPTIVE_PORTAL, ma non la funzionalità NET_CAPABILITY_VALIDATED.

Quando l'utente interviene e accede alla pagina del captive portal, il dispositivo diventa in grado di accedere alla rete internet pubblica e la rete acquisisce la funzionalità NET_CAPABILITY_VALIDATED e perde la funzionalità NET_CAPABILITY_CAPTIVE_PORTAL.

Analogamente, i trasporti di una rete possono cambiare in modo dinamico. Ad esempio, una VPN può riconfigurarsi per usare una rete più veloce appena creata, come il passaggio da una rete mobile al Wi-Fi per la rete sottostante. In questo caso, la rete perde il trasporto TRANSPORT_CELLULAR e ottiene il trasporto TRANSPORT_WIFI, mantenendo il trasporto TRANSPORT_VPN.

Ascoltare eventi di rete

Per saperne di più sugli eventi di rete, utilizza la classe NetworkCallback insieme a ConnectivityManager.registerDefaultNetworkCallback(NetworkCallback) e ConnectivityManager.registerNetworkCallback(NetworkCallback). Questi due metodi hanno scopi diversi.

Tutte le app per Android hanno una rete predefinita, determinata dal sistema. In genere il sistema preferisce le reti unmetered a quelle a consumo e le reti più veloci a quelle più lente.

Quando un'app invia una richiesta di rete, ad esempio con HttpsURLConnection, il sistema soddisfa questa richiesta utilizzando la rete predefinita. Le app possono inviare traffico anche su altre reti. Per ulteriori informazioni, consulta la sezione relativa alle reti aggiuntive.

La rete impostata come rete predefinita può cambiare in qualsiasi momento durante il ciclo di vita di un'app. Un esempio tipico è il dispositivo che entra nella portata di un punto di accesso Wi-Fi noto, attivo, non a consumo e più veloce di un dispositivo mobile. Il dispositivo si connette a questo punto di accesso e commuta la rete predefinita per tutte le app alla nuova rete Wi-Fi.

Quando una nuova rete diventa predefinita, ogni nuova connessione aperta dall'app utilizza questa rete. In seguito, tutte le connessioni rimanenti sulla rete predefinita precedente vengono terminate in modo forzato. Se è importante che l'app sappia quando cambia la rete predefinita, l'app registra un callback di rete predefinito come segue:

Kotlin

connectivityManager.registerDefaultNetworkCallback(object : ConnectivityManager.NetworkCallback() {
    override fun onAvailable(network : Network) {
        Log.e(TAG, "The default network is now: " + network)
    }

    override fun onLost(network : Network) {
        Log.e(TAG, "The application no longer has a default network. The last default network was " + network)
    }

    override fun onCapabilitiesChanged(network : Network, networkCapabilities : NetworkCapabilities) {
        Log.e(TAG, "The default network changed capabilities: " + networkCapabilities)
    }

    override fun onLinkPropertiesChanged(network : Network, linkProperties : LinkProperties) {
        Log.e(TAG, "The default network changed link properties: " + linkProperties)
    }
})

Java

connectivityManager.registerDefaultNetworkCallback(new ConnectivityManager.NetworkCallback() {
    @Override
    public void onAvailable(Network network) {
        Log.e(TAG, "The default network is now: " + network);
    }

    @Override
    public void onLost(Network network) {
        Log.e(TAG, "The application no longer has a default network. The last default network was " + network);
    }

    @Override
    public void onCapabilitiesChanged(Network network, NetworkCapabilities networkCapabilities) {
        Log.e(TAG, "The default network changed capabilities: " + networkCapabilities);
    }

    @Override
    public void onLinkPropertiesChanged(Network network, LinkProperties linkProperties) {
        Log.e(TAG, "The default network changed link properties: " + linkProperties);
    }
});

Quando una nuova rete diventa predefinita, l'app riceve una chiamata a onAvailable(Network) per la nuova rete. Implementa onCapabilitiesChanged(Network,NetworkCapabilities), onLinkPropertiesChanged(Network,LinkProperties) o entrambi per reagire in modo appropriato ai cambiamenti nella connettività.

Attenzione: non chiamare i metodi sincroni per scoprire le proprietà di una rete appena disponibile nel callback, poiché si tratta di condizioni di gara. Attendi invece le chiamate a onCapabilitiesChanged() e onLinkPropertiesChanged() per quella rete, che vengono chiamate immediatamente dopo il giorno onAvailable() sui dispositivi con Android 8.0 (livello API 26) e versioni successive.

Per un callback registrato con registerDefaultNetworkCallback(), onLost() significa che la rete non è più la rete predefinita. Potrebbe essere disconnesso.

Anche se puoi scoprire i trasporti utilizzati dalla rete predefinita eseguendo query su NetworkCapabilities.hasTransport(int), questo è un proxy scadente per la larghezza di banda o la misurazione della rete. La tua app non può presumere che la rete Wi-Fi sia sempre illimitata e fornisce sempre una larghezza di banda migliore rispetto a quella mobile.

Utilizza invece NetworkCapabilities.getLinkDownstreamBandwidthKbps() per misurare la larghezza di banda e NetworkCapabilites.hasCapability(int) con argomenti NET_CAPABILITY_NOT_METERED per determinare la misurazione. Per ulteriori informazioni, consulta la sezione su NetworkCapabilities e LinkProperties.

Per impostazione predefinita, i metodi di callback vengono chiamati nel thread di connettività della tua app, che è un thread separato utilizzato da ConnectivityManager. Se la tua implementazione dei callback deve funzionare più, richiamali in un thread worker separato utilizzando la variante ConnectivityManager.registerDefaultNetworkCallback(NetworkCallback, Handler).

Annulla la registrazione del callback quando non lo utilizzi più chiamando il numero ConnectivityManager.unregisterNetworkCallback(NetworkCallback). L'elemento onPause() dell'attività principale è un buon posto per farlo, soprattutto se registri il callback in onResume().

Nota: esiste un limite al numero di callback che possono essere registrati contemporaneamente. Annulla la registrazione dei callback quando non sono più necessari, in modo che la tua app possa registrarne di più.

Altre reti

Sebbene la rete predefinita sia l'unica pertinente per la maggior parte delle app, alcune potrebbero essere interessate ad altre reti disponibili. Per scoprirli, le app creano una NetworkRequest adatta alle loro esigenze e chiamano ConnectivityManager.registerNetworkCallback(NetworkRequest, NetworkCallback).

La procedura è simile all'ascolto di una rete predefinita. Tuttavia, anche se potrebbe esistere una sola rete predefinita in un determinato momento, questa versione consente all'app di vedere tutte le reti disponibili contemporaneamente, quindi una chiamata a onLost(Network) indica che la rete si è disconnessa definitivamente, dato che non è più quella predefinita.

L'app crea un NetworkRequest per comunicare a ConnectivityManager il tipo di reti che vuole ascoltare. L'esempio seguente mostra come creare un NetworkRequest per un'app interessata solo alle connessioni a internet illimitate:

Kotlin

val request = NetworkRequest.Builder()
  .addCapability(NetworkCapabilities.NET_CAPABILITY_NOT_METERED)
  .addCapability(NetworkCapabilities.NET_CAPABILITY_INTERNET)
  .build()

connectivityManager.registerNetworkCallback(request, myNetworkCallback)

Java

NetworkRequest request = new NetworkRequest.Builder()
  .addCapability(NetworkCapabilities.NET_CAPABILITY_NOT_METERED)
  .addCapability(NetworkCapabilities.NET_CAPABILITY_INTERNET)
  .build();

connectivityManager.registerNetworkCallback(request, myNetworkCallback);

Ciò significa che la tua app viene a conoscenza di tutte le modifiche relative a una rete unmetered sul sistema.

Per quanto riguarda il callback di rete predefinito, esiste una versione di registerNetworkCallback(NetworkRequest, NetworkCallback, Handler) che accetta Handler in modo che non carichi il thread Connectivity della tua app.

Chiama il numero ConnectivityManager.unregisterNetworkCallback(NetworkCallback) se il callback non è più pertinente. Un'app può registrare contemporaneamente più callback di rete.

Per praticità, l'oggetto NetworkRequest contiene le funzionalità comuni necessarie alla maggior parte delle app, tra cui:

• NET_CAPABILITY_NOT_RESTRICTED
• NET_CAPABILITY_TRUSTED
• NET_CAPABILITY_NOT_VPN

Quando scrivi l'app, controlla i valori predefiniti per vedere se corrispondono al tuo caso d'uso e cancellali se vuoi che l'app riceva notifiche sulle reti che non dispongono di queste funzionalità. D'altra parte, aggiungi funzionalità per evitare di ricevere chiamate per qualsiasi modifica di connettività nelle reti con cui la tua app non interagisce.

Ad esempio, se la tua app deve inviare messaggi MMS, aggiungi NET_CAPABILITY_MMS a NetworkRequest per evitare di ricevere informazioni su tutte le reti che non possono inviare messaggi MMS. Aggiungi TRANSPORT_WIFI_AWARE se alla tua app interessa soltanto la connettività Wi-Fi P2P. NET_CAPABILITY_INTERNET e NET_CAPABILITY_VALIDATED sono utili se vuoi avere la possibilità di trasferire i dati con un server su internet.

Esempio di sequenza di callback

Questa sezione descrive la sequenza di callback che un'app potrebbe ricevere se registra sia un callback predefinito sia un callback normale su un dispositivo che dispone di connettività mobile. In questo esempio, il dispositivo si connette a un buon punto di accesso Wi-Fi, quindi si disconnette. L'esempio presuppone anche che sul dispositivo sia attivata l'impostazione Dati mobili sempre attivi.

Le tempistiche sono le seguenti:

1. Quando l'app chiama il numero registerNetworkCallback(), il callback riceve immediatamente le chiamate da onAvailable(), onNetworkCapabilitiesChanged() e onLinkPropertiesChanged() per la rete mobile, perché è disponibile solo questa rete. Se è disponibile un'altra rete, l'app riceve anche i callback per l'altra rete.

   
   Figura 1. Stato dell'app dopo la chiamata a registerNetworkCallback().

2. Poi l'app chiama registerDefaultNetworkCallback(). Il callback di rete predefinito inizia a ricevere chiamate a onAvailable(), onNetworkCapabilitiesChanged() e onLinkPropertiesChanged() per la rete mobile, perché la rete mobile è la rete predefinita. Se è attiva un'altra rete non predefinita, l'app non può ricevere chiamate per la rete non predefinita.

   
   Figura 2. Stato dell'app dopo la registrazione di una rete predefinita.

3. In seguito, il dispositivo si connetterà a una rete Wi-Fi (non a consumo). Il normale callback di rete riceve chiamate a onAvailable(), onNetworkCapabilitiesChanged() e onLinkPropertiesChanged() per la rete Wi-Fi.

   
   Figura 3. Stato dell'app dopo la connessione a una rete Wi-Fi senza limiti.

4. A questo punto, la convalida della rete Wi-Fi potrebbe richiedere un po' di tempo. In questo caso, le chiamate onNetworkCapabilitiesChanged() per il callback di rete normale non includono la funzionalità NET_CAPABILITY_VALIDATED. Dopo un breve lasso di tempo, riceve una chiamata a onNetworkCapabilitiesChanged(), dove le nuove funzionalità includono NET_CAPABILITY_VALIDATED. Nella maggior parte dei casi, la convalida è molto rapida.

   Dopo la convalida della rete Wi-Fi, il sistema la preferisce alla rete mobile, principalmente perché non è a consumo. La rete Wi-Fi diventa la rete predefinita, quindi il callback di rete predefinito riceve una chiamata a onAvailable(), onNetworkCapabilitiesChanged() e onLinkPropertiesChanged() per la rete Wi-Fi. La rete mobile va in background e il normale callback di rete riceve una chiamata al numero onLosing() per la rete mobile.

   Poiché in questo esempio si presume che i dati mobili siano sempre attivi per il dispositivo, la rete mobile non si disconnette mai. Se l'impostazione è disattivata, dopo un po' la rete mobile si disconnette e il normale callback di rete riceve una chiamata al numero onLost().

   
   Figura 4. Stato dell'app dopo la convalida della rete Wi-Fi.

5. In seguito, il dispositivo si è comunque disconnesso improvvisamente dalla rete Wi-Fi perché è uscito dal raggio d'azione. Poiché la rete Wi-Fi viene scollegata, il normale callback di rete riceve una chiamata al numero onLost() per il Wi-Fi. Poiché la rete mobile è la nuova rete predefinita, il callback di rete predefinito riceve le chiamate a onAvailable(), onNetworkCapabilitiesChanged() e onLinkPropertiesChanged() per la rete mobile.

   
   Figura 5. Stato dell'app dopo la disconnessione dalla rete Wi-Fi.

Se l'impostazione Dati mobili sempre attivi è disattivata, quando il Wi-Fi disconnette il dispositivo prova a riconnettersi a una rete mobile. L'immagine è simile, ma con un breve ritardo in più per le chiamate onAvailable() e il normale callback di rete riceve anche chiamate a onAvailable(), onNetworkCapabilitiesChanged() e onLinkPropertiesChanged() perché la rete mobile diventa disponibile.

Restrizioni relative all'uso della rete per il trasferimento di dati

La possibilità di vedere una rete con un callback di rete non significa che l'app può utilizzare la rete per il trasferimento di dati. Alcune reti non offrono connettività a internet, mentre altre potrebbero essere limitate ad app con privilegi. Per verificare la connettività a internet, consulta NET_CAPABILITY_INTERNET e NET_CAPABILITY_VALIDATED.

Anche l'utilizzo di reti in background è soggetto a controlli delle autorizzazioni. Se la tua app vuole utilizzare una rete in background, ha bisogno dell'autorizzazione CHANGE_NETWORK_STATE.

Le app con questa autorizzazione consentono al sistema di tentare di visualizzare una rete non attiva, ad esempio la rete mobile, quando il dispositivo è connesso a una rete Wi-Fi. L'app chiama ConnectivityManager.requestNetwork(NetworkRequest, NetworkCallback) con NetworkCallback per essere chiamata quando viene visualizzata la rete.