Reachability: co to jest, biblioteka sprawdzania dostępności sieci

Czym jest Reachability?

Reachability — to przykładowa biblioteka od Apple, demonstrująca użycie frameworku SystemConfiguration do monitorowania sieci. Kod źródłowy został opublikowany w Apple Developer Documentation jako przykład, ale społeczność przyjęła go jako standardowe narzędzie do sprawdzania połączenia w projektach iOS.

Biblioteka działa na podstawie SCNetworkReachability — funkcji C z SystemConfiguration, która ocenia osiągalność zdalnego hosta lub adresu IP. Podczas tworzenia Reachability podaje się either nazwę hosta (np. google.com) albo adres IP, a biblioteka asynchronicznie sprawdza, czy ten host jest dostępny przez bieżące interfejsy sieciowe urządzenia.

Popularność Reachability wynika z jej prostoty: wystarczy utworzyć instancję, zasubskrybować powiadomienia przez NotificationCenter i nasłuchiwać kReachabilityChangedNotification. W odpowiedzi aplikacja otrzymuje status: NotReachable, ReachableViaWiFi lub ReachableViaWWAN (dane komórkowe).

Historia i status biblioteki

Reachability pojawiła się po raz pierwszy w iPhone OS 2 (2008) wraz z frameworkiem SystemConfiguration. Przez dziesięć lat była jedynym natywnym sposobem monitorowania sieci w iOS. Wraz z wydaniem iOS 12 i frameworku Network Apple zaleca NWPathMonitor jako zamiennik, ale Reachability wciąż jest wspierana.

Wiele zewnętrznych nakładek — AFNetworking, Alamofire, AshleyDodd/Reachability.swift — używa wewnętrznego mechanizmu SCNetworkReachability. Te biblioteki dodają wygodny interfejs Swift/Objective-C, memoizację statusu i thread-safe callbacki, zachowując tę samą podstawę SystemConfiguration.

Jak działa Reachability pod maską

Główny mechanizm Reachability — funkcja SCNetworkReachabilityCreateWithName, która tworzy obiekt śledzenia dla określonego hosta. Następnie wywoływana jest SCNetworkReachabilityGetFlags — synchroniczne sprawdzenie, zwracające maskę bitową SCNetworkReachabilityFlags z bieżącym stanem sieci.

Do asynchronicznego monitorowania używana jest SCNetworkReachabilitySetCallback, rejestrująca funkcję zwrotną w C. Callback jest wykonywany na bieżącym RunLoop, gdy zmienia się stan osiągalności hosta. Reachability opakowuje ten C-callback w metodę Objective-C i wysyła powiadomienie przez 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
    }
}

Flagi osiągalności sieci

SCNetworkReachabilityFlags — maska bitowa, która koduje stan sieci. Flaga kSCNetworkReachabilityFlagsReachable wskazuje, że host jest osiągalny. kSCNetworkReachabilityFlagsConnectionRequired — do połączenia wymagane jest nawiązanie łączności. Kombinacja flag określa, czy aplikacja może wysyłać dane.

Dodatkowe flagi: kSCNetworkReachabilityFlagsIsWWAN — połączenie przez sieć komórkową (iOS), kSCNetworkReachabilityFlagsInterventionRequired — wymagana interwencja użytkownika (np. dla VPN). Reachability uwzględnia te flagi do określenia typu interfejsu.

Przykłady użycia Reachability

Standardowy wzorzec użycia Reachability w aplikacji iOS obejmuje utworzenie instancji, subskrypcję powiadomień i reakcję na zmianę statusu. Poniższy przykład pokazuje integrację z NotificationCenter do aktualizacji UI przy zmianie sieci.

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("Połączono przez Wi-Fi")
            case .cellular:
                print("Połączono przez sieć komórkową")
            case .unavailable:
                print("Brak połączenia")
            }
        }
    }
}

Sprawdzanie sieci przed zapytaniem

Przed wykonaniem zapytania HTTP można sprawdzić dostępność sieci synchronicznie: reachability.connection != .unavailable. Nie gwarantuje to sukcesu zapytania (serwer może być niedostępny), ale zapobiega z góry skazanym na niepowodzenie zapytaniom i poprawia UX — aplikacja nie pokazuje spinnera w trybie offline.

W celu dokładniejszego sprawdzenia łączcie Reachability z timeoutami URLSession. Jeśli Reachability pokazuje reachable, ale zapytanie nie wykonuje się w czasie timeoutu — prawdopodobnie problem leży po stronie serwera lub portal captive. W takim przypadku można wyświetlić użytkownikowi komunikat o niedostępności serwera.

Typy połączeń w Reachability

Reachability rozróżnia trzy główne stany połączenia: Wi-Fi, dane komórkowe (WWAN) i brak dostępności. WWAN obejmuje wszystkie typy łączności komórkowej — 2G, 3G, 4G/LTE, 5G. Biblioteka nie zapewnia szczegółowości w ramach WWAN, dlatego do rozróżnienia 4G i 5G wymagany jest CoreTelephony.

Ograniczenia Reachability według typów sieci

Reachability nie rozróżnia Ethernetu, tuneli VPN ani połączeń multipath — wszystkie interfejsy nie-WWAN są klasyfikowane jako Wi-Fi. To ograniczenie wynika z architektury SystemConfiguration, która nie zapewnia szczegółowych informacji o interfejsach sieciowych poza podstawową klasyfikacją.

Do określenia konkretnego typu łączności komórkowej (4G vs 5G) wymagany jest CTTelephonyNetworkInfo z CoreTelephony. Połączenie Reachability z CoreTelephony pozwala aplikacji wybierać jakość treści: przy 5G — streaming w 4K, przy 4G/LTE — HD, przy 3G — SD lub tylko audio.

Migracja z Reachability na NWPathMonitor

Apple zaleca zastąpienie Reachability przez NWPathMonitor we wszystkich nowych projektach, począwszy od iOS 12. Głównym powodem jest to, że NWPathMonitor jest częścią nowoczesnego frameworku Network, napisanego w Swift, obsługującego Combine i dostarczającego szczegółowych informacji o ścieżce sieciowej bez użycia zgodności z C.

Proces migracji obejmuje zastąpienie SCNetworkReachability przez NWPathMonitor, przejście z NotificationCenter na closure pathUpdateHandler lub publisher Combine. Algorytm i logika przetwarzania statusu sieci pozostają takie same — zmienia się tylko API monitorowania.

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

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

// Nowoczesna implementacja z użyciem 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()
    }
}

Zalecenia dotyczące migracji

W przypadku projektów z podstawowym wsparciem iOS 12+ zastąp Reachability całkowicie przez NWPathMonitor. W przypadku projektów obsługujących iOS 11 użyj kompilacji warunkowej #available(iOS 12, *) z NWPathMonitor i Reachability jako fallback. Pozwala to stopniowo migrować bez utraty wsparcia dla starszych urządzeń.

Główną zaletą migracji jest szczegółowość ścieżki sieciowej. NWPathMonitor informuje nie tylko „dostępny/niedostępny”, ale także typ każdego interfejsu, ich koszty, priorytet, obsługę proxy i VPN. Daje to deweloperowi więcej danych do dostosowania zachowania aplikacji do bieżących warunków sieciowych.