Reachability: ما هو، مكتبة فحص توفر الشبكة

ما هو Reachability؟

Reachability هي مكتبة نموذجية من Apple توضح استخدام إطار SystemConfiguration لمراقبة الشبكة. تم نشر الكود المصدري في توثيق Apple Developer كمثال، لكن المجتمع تبناه كأداة قياسية لفحص الاتصال في مشاريع iOS.

تعمل المكتبة بناءً على SCNetworkReachability — دالة C من SystemConfiguration تقيم إمكانية الوصول إلى مضيف بعيد أو عنوان IP. عند إنشاء Reachability، يتم تحديد إما اسم مضيف (مثل google.com) أو عنوان IP، وتقوم المكتبة بالتحقق غير المتزامن مما إذا كان هذا المضيف متاحاً عبر واجهات الشبكة الحالية للجهاز.

ترجع شعبية Reachability إلى بساطتها: يكفي إنشاء مثيل، والاشتراك في الإشعارات عبر NotificationCenter، والاستماع إلى kReachabilityChangedNotification. كاستجابة، يتلقى التطبيق حالة: NotReachable أو ReachableViaWiFi أو ReachableViaWWAN (البيانات الخلوية).

تاريخ وحالة المكتبة

ظهرت Reachability لأول مرة في iPhone OS 2 (2008) مع إطار SystemConfiguration. لعقد كامل كانت الطريقة الأصلية الوحيدة لمراقبة حالة الشبكة في iOS. مع إصدار iOS 12 وإطار Network، توصي Apple باستخدام NWPathMonitor كبديل، لكن Reachability لا تزال مدعومة.

العديد من الأغلفة الخارجية — AFNetworking و Alamofire و AshleyDodd/Reachability.swift — تستخدم الآلية الداخلية لـ SCNetworkReachability. هذه المكتبات تضيف واجهة Swift/Objective-C مريحة، وتخزين الحالة، واستدعاءات آمنة للخيوط، مع الحفاظ على نفس أساس SystemConfiguration.

كيف يعمل Reachability من الداخل

الآلية الرئيسية لـ Reachability هي دالة SCNetworkReachabilityCreateWithName، التي تنشئ كائن تتبع للمضيف المحدد. ثم يتم استدعاء SCNetworkReachabilityGetFlags — فحص متزامن يعيد قناع بت SCNetworkReachabilityFlags مع الحالة الحالية للشبكة.

للمراقبة غير المتزامنة يُستخدم SCNetworkReachabilitySetCallback، الذي يسجل دالة استدعاء C. يتم تنفيذ الاستدعاء على RunLoop الحالي عندما تتغير حالة إمكانية الوصول إلى المضيف. تغلف Reachability استدعاء C هذا في طريقة Objective-C وترسل إشعاراً عبر NotificationCenter.

import SystemConfiguration

class Reachability {
    private var reachabilityRef: SCNetworkReachability?

    init?(hostname: String) {
        reachabilityRef = SCNetworkReachabilityCreateWithName(
            nil, hostname
        )
    }

    func checkReachability() -> Bool {
        var flags = SCNetworkReachabilityFlags()
        SCNetworkReachabilityGetFlags(
            reachabilityRef!, &flags
        )
        return isReachable(with: flags)
    }

    private func isReachable(with flags: SCNetworkReachabilityFlags) -> Bool {
        let reachable = flags.contains(.reachable)
        let connectionRequired = flags.contains(.connectionRequired)
        return reachable && !connectionRequired
    }
}

أعلام إمكانية الوصول إلى الشبكة

SCNetworkReachabilityFlags هو قناع بت يشفر حالة الشبكة. العلم kSCNetworkReachabilityFlagsReachable يشير إلى أن المضيف متاح. kSCNetworkReachabilityFlagsConnectionRequired — مطلوب إنشاء اتصال. تحدد مجموعة الأعلام ما إذا كان التطبيق يمكنه إرسال البيانات.

أعلام إضافية: kSCNetworkReachabilityFlagsIsWWAN — اتصال عبر الشبكة الخلوية (iOS)، kSCNetworkReachabilityFlagsInterventionRequired — مطلوب تدخل المستخدم (مثل VPN). تراعي Reachability هذه الأعلام لتحديد نوع الواجهة.

أمثلة استخدام Reachability

النمط القياسي لاستخدام Reachability في تطبيق iOS يشمل إنشاء مثيل، والاشتراك في الإشعارات، والتفاعل مع تغييرات الحالة. يوضح المثال أدناه التكامل مع NotificationCenter لتحديث واجهة المستخدم عند تغير الشبكة.

import Reachability
import UIKit

class ViewController: UIViewController {
    var reachability: Reachability?

    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        reachability = Reachability(hostname: "google.com")
        NotificationCenter.default.addObserver(
            self,
            selector: #selector(reachabilityChanged),
            name: .reachabilityChanged,
            object: nil
        )
        reachability?.startNotifier()
    }

    @objc func reachabilityChanged(notification: Notification) {
        if let reachability = notification.object as? Reachability {
            switch reachability.connection {
            case .wifi:
                print("متصل عبر Wi-Fi")
            case .cellular:
                print("متصل عبر البيانات الخلوية")
            case .unavailable:
                print("لا يوجد اتصال")
            }
        }
    }
}

فحص الشبكة قبل الطلب

قبل تنفيذ طلب HTTP، يمكن فحص توفر الشبكة بشكل متزامن: reachability.connection != .unavailable. هذا لا يضمن نجاح الطلب (قد يكون الخادم غير متاح)، لكنه يمنع الطلبات الفاشلة بشكل مؤكد ويحسن تجربة المستخدم — التطبيق لا يظهر مؤشر تحميل في وضع عدم الاتصال.

لفحص أكثر دقة، ادمج Reachability مع مهلات URLSession. إذا أظهرت Reachability أن الشبكة متاحة ولكن الطلب فشل خلال المهلة — فمن المحتمل وجود مشكلة من جانب الخادم أو بوابة مقيدة. في هذه الحالة، يمكن عرض رسالة للمستخدم تفيد بعدم توفر الخادم.

أنواع الاتصال في Reachability

تميز Reachability ثلاث حالات اتصال رئيسية: Wi-Fi، البيانات الخلوية (WWAN)، وعدم التوفر. تشمل WWAN جميع أنواع الاتصال الخلوي — 2G و 3G و 4G/LTE و 5G. لا توفر المكتبة تفصيلاً داخل WWAN، لذلك للتمييز بين 4G و 5G يلزم استخدام CoreTelephony.

قيود Reachability حسب أنواع الشبكات

لا تميز Reachability بين Ethernet أو أنفاق VPN أو اتصالات المسارات المتعددة — جميع الواجهات غير WWAN تُصنف كـ Wi-Fi. يرجع هذا القيد إلى بنية SystemConfiguration التي لا توفر معلومات مفصلة حول واجهات الشبكة خارج التصنيف الأساسي.

لتحديد نوع الاتصال الخلوي المحدد (4G مقابل 5G) يلزم استخدام CTTelephonyNetworkInfo من CoreTelephony. يتيح دمج Reachability مع CoreTelephony للتطبيق اختيار جودة المحتوى: على 5G — بث بدقة 4K، على 4G/LTE — HD، على 3G — SD أو صوت فقط.

الانتقال من Reachability إلى NWPathMonitor

توصي Apple باستبدال Reachability بـ NWPathMonitor في جميع المشاريع الجديدة بدءاً من iOS 12. السبب الرئيسي هو أن NWPathMonitor جزء من إطار Network الحديث، مكتوب بلغة Swift، يدعم Combine، ويوفر معلومات مفصلة عن مسار الشبكة دون استخدام التوافق مع C.

تتضمن عملية الانتقال استبدال SCNetworkReachability بـ NWPathMonitor، والتحول من NotificationCenter إلى إغلاق pathUpdateHandler أو ناشر Combine. تبقى الخوارزمية ومنطق معالجة حالة الشبكة كما هي — فقط تتغير API المراقبة.

protocol NetworkMonitorProtocol {
    var isReachable: Bool { get }
    var connectionType: ConnectionType { get }
    func startMonitoring()
    func stopMonitoring()
}

enum ConnectionType {
    case wifi, cellular, ethernet, unavailable
}

// تطبيق حديث باستخدام NWPathMonitor
class ModernNetworkMonitor: NetworkMonitorProtocol {
    private let monitor = NWPathMonitor()
    private let queue = DispatchQueue("Network")
    private var currentPath: NWPath?

    var isReachable: Bool {
        currentPath?.status == .satisfied
    }

    func startMonitoring() {
        monitor.pathUpdateHandler = { [weak self] path in
            self?.currentPath = path
        }
        monitor.start(on: queue)
    }

    func stopMonitoring() {
        monitor.cancel()
    }
}

توصيات الانتقال

للمشاريع التي تدعم iOS 12+، استبدل Reachability بـ NWPathMonitor بالكامل. للمشاريع التي تدعم iOS 11، استخدم التجميع الشرطي #available(iOS 12, *) مع NWPathMonitor و Reachability كخيار احتياطي. يتيح ذلك انتقالاً تدريجياً دون فقدان دعم الأجهزة القديمة.

الميزة الرئيسية للانتقال هي تفصيل مسار الشبكة. يبلغ NWPathMonitor ليس فقط «متاح/غير متاح» ولكن أيضاً نوع كل واجهة، وتكاليفها، وأولويتها، ودعم البروكسي و VPN. يمنح ذلك المطور بيانات أكثر لتكييف سلوك التطبيق مع ظروف الشبكة الحالية.