阅读Telephony通信功能笔记2—Android手机上网实现机制

本文主要是介绍阅读Telephony通信功能笔记2—Android手机上网实现机制,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

本章介绍DataConnectionTracker对DataConnection手机上网数据连接的管理机制和流程。

一、Android网络整体结构

        流程结构图如下:

这里写图片描述![](https://img-blog.csdn.net/20170329135459879?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvaGFueXIxMjA4/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast)

        Android网络中,在底层实现了两个虚拟串口:

  • Command命令通道:建立或断开网络连接
  • Data数据通道:基于TCP/IP网络通信协议的数据传输

 [可分析下基于TCP/IP网络通信协议的数据传输实现机制]

二、DataConnection

        该类管理手机上网连接,一个DataConnection代表手机上网的一个数据连接,Android源代码中最大支持9种数据连接类型,但是数据连接在同一时刻仅有一个是有效的。DataConnection是继承于StateMachine类的抽象类,共有6个XXXState内部类:

  • DcDefaultState // 默认状态定义
  • DcInactiviteState // 不活动的状态定义
  • DcActivitingState // 正在激活的状态定义
  • DcActiveState // 活动中的状态定义
  • DcDisconnectingState // 正在断开的状态定义
  • DcDisconnectionErrorCreatingConnection // 断开失败并且正在创建的状态定义

       这些内部类均为State的子类,均都有enger、exit和processMessage三个非常重要的方法,这样在切换的过程或是不同的状态情况下,由这三个方法采用不同逻辑进行处理,减少了对状态的繁琐判断,这正是使用State设计模式[将对象的状态封装成一个对象,在不同的状态下,同样的调用执行不同的操作]的优势所在:

[java]  view plain  copy
  1. private class XXXState extends State {  
  2.     @Override  
  3.     public void enter() { // 在状态转换时,进入此状态的操作  
  4.         ......  
  5.     }  
  6.   
  7.     @Override  
  8.     public void exit() { // 在状态转换时,退出此状态的操作  
  9.         ......  
  10.     }  
  11.   
  12.     @Override  
  13.     public boolean processMessage(Message msg) {  
  14.         switch (msg.what) { // 根据Handler消息类型进入不同的分支进行处理  
  15.             ......  
  16.         }  
  17.         ......  
  18.     }  
  19. }  

        虽然有6个数据连接状态的内部类,但是只有5个数据连接的状态转换,原因是:在数据连接转换的过程中,DcDefaultState状态对象仅限于其他5个对象之间的转换,详情如下:

这里写图片描述

        这5种状态在调用processMessage方法无法处理对应的Handler消息类型时,全部都会交给其父状态对象DcDefaultState,调用processMessage方法继续处理对应的Handler消息。

        关键属性:

[java]  view plain  copy
  1. private ApnSetting mApnSetting; // APN当前连接的配置信息  
  2. private Phone mPhone; // Phone对象  
  3. private LinkProperties mLinkProperties = new LinkProperties(); // 网络连接的基本信息  
  4. private DcFailCause mLastFailCause; // 记录最后一次数据连接失败原因,在当前类中具有FailCause枚举类型的定义  
  5. mXXXState // 覆盖了数据连接的6中状态,不同状态下有不同的处理逻辑,主要体现在processMessage方法中  
        关键方法:包括更新数据连接配置信息、网络连接控制、状态处理方法

三、StateMachine状态机

        6个内部类

        1.LogRec // 已处理的消息实体类

        2.LogRecords // 已处理的消息类

        3.SmHandler // 消息处理核心类,负责Handle消息的发送和接收用来管理和更新State对象,handleMessage方法中的处理逻辑如下:

[java]  view plain  copy
  1. @Override  
  2. public final void handleMessage(Message msg) {  
  3.     ......  
  4.     msgProcessedState = processMsg(msg);  
  5.     performTransitions(msgProcessedState, msg);  
  6.     ......  
  7. }  
        将msg交给processMsg处理,重点关注下,用来处理所有State对象接收到的Handler消息,处理逻辑如下:

[java]  view plain  copy
  1. private final State processMsg(Message msg) {  
  2.     StateInfo curStateInfo = mStateStack[mStateStackTopIndex]; // 这里非常关键,获取当前状态对象  
  3.   
  4.     /** 调用状态对象的processMessage方法处理Handler消息,此处作为实现State设计模式的关键所在,所有的State对象都采用processMessage方法入口进行调用*/  
  5.     while (!curStateInfo.state.processMessage(msg)) {  
  6.         curStateInfo = curStateInfo.parentStateInfo; // 更新职责到父状态对象,进入下一次循环  
  7.         // 已更新循环到根状态对象,进行的异常处理  
  8.         if (curStateInfo == null) {  
  9.             mSm.unhandledMessage(msg);  
  10.             break;  
  11.         }  
  12.     }  
  13.   
  14.     return (curStateInfo != null) ? curStateInfo.state : null;  
  15. }  
StateMessage管理所有的State状态对象之间有树状关系和逻辑,一个State对象自己不会处理的消息会交给其父节点处理,如果父节点不能处理,又交给它的父节点处理,直到根节点;这里设计另外一个面向对象的设计模式, 职责链模式

        4.HaltingState // 关闭的状态机

        5.QuittingState // 正在退出的状态类

        6.StateInfo // 状态实体类型

        运行机制:StateMechine运行过程主要包括3个过程,这3个过程方法都是StateMachine对象对外提供的接口方法,经过转换内部方法的调用,最终交给SmHandler对象的方法来处理:

  • addState:增加管理的状态对象,这些状态对象之间存在着树状关系。
  • setInitialState:设置状态的初始化对象。
  • start:开始运行状态机。

        DataConnection使用State模式的运行机制,从构造方法开始解析,详情如下:

[java]  view plain  copy
  1.  private DataConnection(Phone phone, String name, int id,  
  2.             DcTracker dct, DcTesterFailBringUpAll failBringUpAll,  
  3.             DcController dcc) {  
  4.     super(name, dcc.getHandler()); // 设置名称  
  5.     ...... // 初始化基本信息  
  6.     /** 增加DataConnection中的6个State状态对象,它们之间有一个简单的树状关系,其实在代码的排列上可以明显看出,mDefaultState作为根节点,而其他5个对象均作为它的子节点*/  
  7.     addState(mDefaultState);  
  8.     addState(mInactiveState, mDefaultState);  
  9.     addState(mActivatingState, mDefaultState);  
  10.     addState(mActiveState, mDefaultState);  
  11.     addState(mDisconnectingState, mDefaultState);  
  12.     addState(mDisconnectingErrorCreatingConnection, mDefaultState);  
  13.     setInitialState(mInactiveState);  
  14.   
  15.     mApnContexts = new HashMap<ApnContext, ConnectionParams>();  
  16. }  

四、APN

        APN是手机上网必须配置的一个参数,用来决定手机通过哪种接入方式来访问网络,启动Android系统后,所有的APN配置信息都会保存在telephony.db的carriers表中。关键字段表如下:

这里写图片描述

        Android支持的APN类型

        default:默认数据连接,即浏览器、Email等手机普通上网数据连接

        mms:发送和接收彩信使用的数据连接

        supl:支持AGPS的数据连接

        。。。

        每种type的优先级不同,比如,在发送和接收彩信时,不能上网。

        新增APN配置: 手机中的APN配置信息非常关键和重要,一旦有误,将不能上网,可修改development/data/etc/apns-conf.xml配置文件来

五、开机自动建立default默认数据连接

        查看手机上网的基本参数配置信息:

        // 查看网络基本信息,如虚拟网卡名称、状态、IP地址、Mac地址

                adb shell netcfg

        // 查看IP路由表

                adb shell ip route

        Android手机在完成手机启动过程中,会创建默认的数据连接主要分三步完成DataConnection数据连接的创建和设置:

        1.初始化ApnContext。

                DCtracker构造方法中调用initApnContexts方法处理逻辑如下:

[java]  view plain  copy
  1. private void initApnContexts() {  
  2.     log("initApnContexts: E");  
  3.     // 获取网络配置信息  
  4.     String[] networkConfigStrings = mPhone.getContext().getResources().getStringArray(  
  5.             com.android.internal.R.array.networkAttributes);  
  6.     ...... // ApnContext 创建过程  
  7. }  
                networkConfigStrings代码如下:

[java]  view plain  copy
  1. <string-array translatable="false" name="networkAttributes">  
  2.     <item>"wifi,1,1,2,-1,true"</item>  
  3.     <item>"tedongle,49,49,1,-1,true"</item>  
  4.     <item>"<span style="color:#FF0000;">mobile</span>,0,0,0,-1,true"</item>  
  5.     <item>"<span style="color:#FF0000;">mobile_mms</span>,2,0,2,300000,true"</item>  
  6.     <item>"mobile_supl,3,0,2,300000,true"</item>  
  7.     <item>"mobile_dun,4,0,3,300000,true"</item>  
  8.     <item>"mobile_hipri,5,0,3,300000,true"</item>  
  9.     <item>"bluetooth,7,7,0,-1,true"</item>  
  10.     <item>"mobile_fota,10,0,2,300000,true"</item>  
  11.     <item>"mobile_ims,11,0,-1,-1,true"</item>  
  12.     <item>"mobile_cbs,12,0,2,300000,true"    </item>  
  13.     <item>"mobile_dm,34,0,3,300000,true"</item>  
  14.     <item>"mobile_wap,35,0,3,300000,true"</item>  
  15.     <item>"mobile_net,36,0,3,300000,true"</item>  
  16.     <item>"mobile_cmmail,37,0,3,300000,true"</item>  
  17.     <item>"mobile_rcse,38,0,3,300000,true"</item>  
  18.     <item>"mobile_ia,14,0,2,-1,true"</item>  
  19.     <item>"mobile_emergency,15,0,2,-1,true"</item>  
  20.     <item>"mobile_xcap,40,0,3,300000,true"</item>  
  21.     <item>"mobile_rcs,41,0,3,300000,true"</item>  
  22.     <item>"mobile_bip,42,0,3,300000,true"</item>  
  23. </string-array>  

        重点关注mobile默认的手机上网和mobile_mms彩信上网这两种网络类型,根据获取的网络配置信息数组创建对应的ApnContext上下文对象列表:

[java]  view plain  copy
  1. for (String networkConfigString : networkConfigStrings) {  
  2.     // 每个网络配置信息字符串创建对应的网络配置对象networkConfig  
  3.     NetworkConfig networkConfig = new NetworkConfig(networkConfigString);  
  4.     ApnContext apnContext = null;  
  5.   
  6.     switch (networkConfig.type) {  
  7.     case ConnectivityManager.TYPE_MOBILE: // default 数据连接的网络配置  
  8.         apnContext = addApnContext(PhoneConstants.APN_TYPE_DEFAULT, networkConfig); // 创建ApnContext  
  9.         break;  
  10.     case ConnectivityManager.TYPE_MOBILE_MMS: // MMS 彩信数据连接  
  11.         apnContext = addApnContext(PhoneConstants.APN_TYPE_MMS, networkConfig);  
  12.         break;  
  13.     default:  
  14.         log("initApnContexts: skipping unknown type=" + networkConfig.type);  
  15.         continue;  
  16.     }  

         有一个onSetDependencyMet ()方法,设置ApnContext对象的依赖关系,如下:

[java]  view plain  copy
  1. private void onSetDependencyMet(String apnType, boolean met) {  
  2.     // hipri为最高优先级的数据连接,不做处理,直接返回  
  3.     if (PhoneConstants.APN_TYPE_HIPRI.equals(apnType)) return;  
  4.   
  5.     // 通过Map获取对应的ApnContext对象  
  6.     ApnContext apnContext = mApnContexts.get(apnType);  
  7.     if (apnContext == null) {  
  8.         loge("onSetDependencyMet: ApnContext not found in onSetDependencyMet(" +  
  9.                 apnType + ", " + met + ")");  
  10.         return;  
  11.     }  
  12.     // 它会更新ApnContext的基本信息  
  13.     applyNewState(apnContext, apnContext.isEnabled(), met);  
  14.     ......  
  15. }  
        继续applyNewState方法:

[java]  view plain  copy
  1. private void applyNewState(ApnContext apnContext, boolean enabled, boolean met) {  
  2.     boolean cleanup = false;  
  3.     boolean trySetup = false;  
  4.     ...... // 省略cleanup、trySetup标志的判断逻辑  
  5.     // 继续设置apnContext的基本信息  
  6.     apnContext.setEnabled(enabled);  
  7.     apnContext.setDependencyMet(met);  
  8.     if (cleanup) cleanUpConnection(true, apnContext); // 清除数据连接 true,apnContext转被完毕且enabled为false的情况下,即取消断开数据连接的情况下  
  9.     if (trySetup) { // 设置数据连接 true,apnContext未准备完毕且enabled为true的情况下,即增加或设置新的数据连接的情况下  
  10.         apnContext.resetErrorCodeRetries();  
  11.         trySetupData(apnContext);  
  12.     }  
  13. // 需要说明下,此时Radio还未准备号,所以不会对DataConnection做实际处理  
  14. }  

        2.SIM卡加载完成后,设置创建DataConnection数据连接。

        前面主要是mApnContexts的初始化机制,SIM卡中的联系人加载完成后会发出EVENT_RECORDS_LOADED的Handler消息通知,DcTracker接收到此消息后,调用onRecordsLoadedOrSubIdChanged方法、此方法调用三个方法完成default默认数据连接的创建和激活:


        3.激活创建的DataConnection数据连接。


六、DataConnectionTracker运行机制

七、获取Android手机上网数据包

八、MMS彩信数据连接的实现

九、实战——手机上网数据总开关的实现






这篇关于阅读Telephony通信功能笔记2—Android手机上网实现机制的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1033546

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