NetworkCallback: шта је то, примена и обрада мреже у Android-у

Шта је NetworkCallback?

NetworkCallback — апстрактна класа из пакета android.net, која је део Android SDK-а. Намењена је за примање обавештења о променама стања мрежне везе путем системског сервиса ConnectivityManager.

Пре појаве NetworkCallback-а, програмери су користили емисионе пријемнике BroadcastReceiver за праћење мреже. Такав приступ је захтевао сталну регистрацију у манифесту, радио је са кашњењем и није пружао детаљне информације о карактеристикама везе. Android 5.0 (API 21) је представио NetworkCallback као флексибилнију и продуктивнију алтернативу.

Callback ради асинхроно: апликација се претплаћује на догађаје путем ConnectivityManager-а, а систем позива методе callback-а при промени стања мреже. Ово елиминише потребу за периодичним испитивањем (polling) мрежног статуса, штедећи ресурсе батерије и процесора.

Како callback ради у Android-у

ConnectivityManager управља свим мрежним интерфејсима уређаја — Wi-Fi, мобилним подацима, Ethernet, VPN. При промени било ког од ових интерфејса, систем формира објекат Network и прослеђује га одговарајућој методи регистрованог callback-а. Сваки Network има јединствени идентификатор који се мења при поновном повезивању.

Callback није везан за одређени тип мреже — може истовремено пратити све доступне интерфејсе. За филтрирање типова веза користи се класа NetworkRequest, у којој се наводе потребни транспортни протоколи (Wi-Fi, мобилни подаци, Ethernet) и могућности мреже.

Како регистровати NetworkCallback у апликацији

Регистрација NetworkCallback-а се врши путем методе ConnectivityManager.registerNetworkCallback. Првим параметром се прослеђује NetworkRequest.Builder који описује захтеве за мрежом, другим — инстанца callback-а. За рад је потребна дозвола ACCESS_NETWORK_STATE у манифесту.

class NetworkMonitor(private val context: Context) {

    private val connectivityManager =
        context.getSystemService(Context.CONNECTIVITY_SERVICE)
            as ConnectivityManager

    private val callback =
        object : ConnectivityManager.NetworkCallback() {

        override fun onAvailable(network: Network) {
            Log.d("Network", "Доступна: ${network}")
        }

        override fun onLost(network: Network) {
            Log.d("Network", "Изгубљена: ${network}")
        }
    }

    fun register() {
        connectivityManager.registerNetworkCallback(
            NetworkRequest.Builder().build(), callback
        )
    }

    fun unregister() {
        connectivityManager.unregisterNetworkCallback(callback)
    }
}

Регистрација у Activity и Fragment-у

Препоручује се регистровање NetworkCallback-а у тренутку када је апликација у предњем плану, а отказивање при одласку у позадину. У Activity-ју је згодно користити onStart и onStop за управљање животним циклусом callback-а. У Fragment-у — onResume и onPause.

За поједностављење управљања регистрацијом могу се користити Lifecycle-aware компоненте. Библиотека AndroidX Lifecycle омогућава креирање сопственог LifecycleObserver-а који аутоматски региструје и отказује callback при промени стања животног циклуса.

Регистрација у сервису

За позадинске задатке, регистрација се врши у Service-у или WorkManager-у. Важно је узети у обзир да у Android 8+ позадински сервиси имају ограничења за покретање. WorkManager са NetworkType — поузданији начин за извршавање задатака при одређеном стању мреже, јер је интегрисан са API-јем компатибилности и узима у обзир Doze режим.

Основне методе NetworkCallback-а

NetworkCallback пружа скуп метода које се позивају при промени мрежног стања. Није обавезно прегазити све методе — довољно је имплементирати само оне које су потребне за конкретан задатак апликације. onAvailable и onLost су минимално потребни за основно праћење везе.

Метода onCapabilitiesChanged

Ова метода је кључна за добијање детаљних информација о мрежи. Параметар NetworkCapabilities садржи заставице: NET_CAPABILITY_INTERNET — приступ интернету, NET_CAPABILITY_NOT_METERED — неограничена веза, NET_CAPABILITY_NOT_ROAMING — без роминга. Такође се може сазнати кашњење сигнала и пропусни опсег.

Каптивни портали (captive portals) — посебан случај: при повезивању на јавну Wi-Fi мрежу путем портала, метода onCapabilitiesChanged не приказује одмах INTERNET. Прво је мрежа доступна, али без интернета — потребна је ауторизација путем прегледача. Програмер треба да узме у обзир ово кашњење у логици апликације.

Метода onBlockedStatusChanged

Позива се када систем блокира мрежни саобраћај за апликацију — на пример, при укључивању режима уштеде података или ограничавању позадинских података. onBlockedStatusChanged омогућава апликацији да сазна да су њени мрежни захтеви привремено забрањени и да се пребаци на локалну обраду.

Примери имплементације NetworkCallback-а

Размотримо практичну имплементацију NetworkCallback-а за праћење приступа интернету и обраду каптивних портала. У примеру испод приказана је провера NET_CAPABILITY_INTERNET и валидација везе путем HTTP захтева ка Google серверу.

val networkCallback = object : ConnectivityManager.NetworkCallback() {

    override fun onCapabilitiesChanged(
        network: Network,
        caps: NetworkCapabilities
    ) {
        val hasInternet = caps.hasCapability(
            NetworkCapabilities.NET_CAPABILITY_INTERNET
        )
        val isMetered = caps.hasCapability(
            NetworkCapabilities.NET_CAPABILITY_NOT_METERED
        ).not()

        when {
            hasInternet && isMetered ->
                Log.d("Network", "Мобилни подаци повезани")
            hasInternet ->
                Log.d("Network", "Wi-Fi повезан")
            else ->
                Log.d("Network", "Нема приступа интернету")
        }
    }

    override fun onLost(network: Network) {
        Log.d("Network", "Веза изгубљена: ${network}")
        // Заустави мрежне захтеве
    }
}

Обрада каптивних портала

При повезивању на јавну мрежу са ауторизацијом (кафић, аеродром), систем прво пријављује onAvailable, али onCapabilitiesChanged можда неће приказати INTERNET. У таквим случајевима потребна је додатна провера путем HTTP захтева ка стабилном ендпоинту, на пример https://www.google.com/generate_204.

Ако захтев враћа код 204 — интернет постоји. Ако преусмеравање (301, 302, 307) — потребна је ауторизација путем прегледача. У овом случају се може отворити WebView или Intent на URL преусмеравања за пролазак кроз аутентификацију на порталу.

fun Context.validateInternet(network: Network) {
    CoroutineScope(Dispatchers.IO).launch {
        try {
            val url = URL("https://www.google.com/generate_204")
            val connection =
                network.openConnection(url) as HttpURLConnection
            connection.instanceFollowRedirects = false
            connection.connect()
            when (connection.responseCode) {
                HttpURLConnection.HTTP_NO_CONTENT ->
                    Log.d("Network", "Интернет је доступан")
                in HttpURLConnection.HTTP_MOVED_PERM
                        ..HttpURLConnection.HTTP_TEMP_REDIRECT ->
                    Log.d("Network", "Каптивни портал откривен")
            }
            connection.disconnect()
        } catch (e: Exception) {
            Log.e("Network", "Валидација није успела: ${e.message}")
        }
    }
}

Разлике од других начина праћења мреже

Пре NetworkCallback-а, главни начин праћења мреже био је BroadcastReceiver са филтером android.net.conn.CONNECTIVITY_CHANGE. Овај приступ је имао значајне недостатке: кашњење од неколико секунди, недостатак информација о типу интерфејса, повећану потрошњу енергије због сталног буђења уређаја.

Савремена алтернатива — LiveData или StateFlow у пару са NetworkCallback-ом. Образац се састоји у облагању callback-а у реактивни ток који аутоматски обавештава UI о промени стања. На пример, MutableStateFlow са типом NetworkStatus се ажурира унутар метода callback-а, а ViewCollector се претплаћује на промене.

Рад са позадинским режимом

Почев од Android 10, ниво позадинских ограничења је пооштрен и NetworkCallback се можда неће позивати када је апликација у позадини. За критично важне задатке — на пример, учитавање података при појави мреже — користите WorkManager са ограничењем NetworkType.CONNECTED. WorkManager гарантује извршење задатка при испуњењу услова мреже.

У Android 12+ појавило се ограничење за регистрацију у манифесту BroadcastReceiver-а за CONNECTIVITY_ACTION. Програмери су обавезни да мигрирају на NetworkCallback или да користе WorkManager. Google Play политика од августа 2022. захтева уклањање регистрације у манифесту за ову акцију.