Reachability: คืออะไร ไลบรารีตรวจสอบความพร้อมใช้งานของเครือข่าย

Reachability คืออะไร?

Reachability เป็นไลบรารีตัวอย่างจาก Apple ที่สาธิตการใช้เฟรมเวิร์ก SystemConfiguration สำหรับการตรวจสอบเครือข่าย ซอร์สโค้ดถูกเผยแพร่ในเอกสาร Apple Developer เป็นตัวอย่าง แต่ชุมชนได้นำมาใช้เป็นเครื่องมือมาตรฐานสำหรับตรวจสอบการเชื่อมต่อในโปรเจกต์ iOS

ไลบรารีทำงานบนพื้นฐานของ SCNetworkReachability — ฟังก์ชัน C จาก SystemConfiguration ที่ประเมินการเข้าถึงของโฮสต์ระยะไกลหรือที่อยู่ IP เมื่อสร้าง Reachability จะระบุชื่อโฮสต์ (เช่น google.com) หรือที่อยู่ IP และไลบรารีจะตรวจสอบแบบอะซิงโครนัสว่าโฮสต์นี้สามารถเข้าถึงได้ผ่านอินเทอร์เฟซเครือข่ายปัจจุบันของอุปกรณ์หรือไม่

ความนิยมของ Reachability มาจากความเรียบง่าย: เพียงสร้างอินสแตนซ์ สมัครรับการแจ้งเตือนผ่าน NotificationCenter และฟัง kReachabilityChangedNotification ในการตอบสนอง แอปจะได้รับสถานะ: NotReachable, ReachableViaWiFi หรือ ReachableViaWWAN (ข้อมูลเซลลูลาร์)

ประวัติและสถานะของไลบรารี

Reachability ปรากฏครั้งแรกใน iPhone OS 2 (2008) พร้อมกับเฟรมเวิร์ก SystemConfiguration เป็นเวลาหนึ่งทศวรรษที่มันเป็นวิธีดั้งเดิมเพียงวิธีเดียวในการตรวจสอบสถานะเครือข่ายใน iOS ด้วยการเปิดตัว iOS 12 และเฟรมเวิร์ก Network Apple แนะนำ NWPathMonitor เป็นตัวแทน แต่ Reachability ยังคงได้รับการสนับสนุน

ตัวห่อหุ้มของบริษัทอื่นมากมาย — AFNetworking, Alamofire, AshleyDodd/Reachability.swift — ใช้กลไก SCNetworkReachability ภายใน ไลบรารีเหล่านี้ เพิ่มอินเทอร์เฟซ Swift/Objective-C ที่สะดวก การจดจำสถานะ และ callback ที่ปลอดภัยต่อเธรด ในขณะที่ยังคงพื้นฐาน SystemConfiguration เดิมไว้

Reachability ทำงานภายในอย่างไร

กลไกหลักของ Reachability คือฟังก์ชัน SCNetworkReachabilityCreateWithName ซึ่งสร้างออบเจกต์ติดตามสำหรับโฮสต์ที่ระบุ จากนั้นเรียก SCNetworkReachabilityGetFlags — การตรวจสอบแบบซิงโครนัสที่ส่งคืนบิตมาสก์ของ SCNetworkReachabilityFlags พร้อมสถานะเครือข่ายปัจจุบัน

สำหรับการตรวจสอบแบบอะซิงโครนัส จะใช้ SCNetworkReachabilitySetCallback ซึ่งลงทะเบียนฟังก์ชัน callback แบบ C callback จะทำงานบน RunLoop ปัจจุบันเมื่อสถานะการเข้าถึงของโฮสต์เปลี่ยนแปลง Reachability ห่อหุ้ม C-callback นี้เป็นเมธอด Objective-C และส่งการแจ้งเตือนผ่าน 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
    }
}

แฟลกการเข้าถึงเครือข่าย

SCNetworkReachabilityFlags เป็นบิตมาสก์ที่เข้ารหัสสถานะเครือข่าย แฟลก kSCNetworkReachabilityFlagsReachable บ่งชี้ว่าโฮสต์สามารถเข้าถึงได้ kSCNetworkReachabilityFlagsConnectionRequired — จำเป็นต้องสร้างการเชื่อมต่อ การรวมกันของแฟลกกำหนดว่าแอปพลิเคชันสามารถส่งข้อมูลได้หรือไม่

แฟลกเพิ่มเติม: kSCNetworkReachabilityFlagsIsWWAN — การเชื่อมต่อผ่านเครือข่ายเซลลูลาร์ (iOS), kSCNetworkReachabilityFlagsInterventionRequired — ต้องการการแทรกแซงจากผู้ใช้ (เช่น สำหรับ VPN) Reachability พิจารณาแฟลกเหล่านี้เพื่อกำหนดประเภทอินเทอร์เฟซ

ตัวอย่างการใช้งาน Reachability

รูปแบบมาตรฐานของการใช้ Reachability ในแอป iOS รวมถึงการสร้างอินสแตนซ์ การสมัครรับการแจ้งเตือน และการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงสถานะ ตัวอย่างด้านล่างแสดงการรวมเข้ากับ NotificationCenter เพื่ออัปเดต UI เมื่อเครือข่ายเปลี่ยนแปลง

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("เชื่อมต่อผ่าน Wi-Fi")
            case .cellular:
                print("เชื่อมต่อผ่านเซลลูลาร์")
            case .unavailable:
                print("ไม่มีการเชื่อมต่อ")
            }
        }
    }
}

การตรวจสอบเครือข่ายก่อนคำขอ

ก่อนดำเนินการคำขอ HTTP สามารถตรวจสอบความพร้อมใช้งานของเครือข่ายแบบซิงโครนัส: reachability.connection != .unavailable ซึ่งไม่รับประกันความสำเร็จของคำขอ (เซิร์ฟเวอร์อาจไม่พร้อมใช้งาน) แต่ป้องกันคำขอที่ล้มเหลวอย่างแน่นอนและปรับปรุง UX — แอปไม่แสดงสปินเนอร์ในโหมดออฟไลน์

สำหรับการตรวจสอบที่แม่นยำยิ่งขึ้น ให้รวม Reachability กับ การหมดเวลา URLSession หาก Reachability แสดงว่าสามารถเข้าถึงได้ แต่คำขอล้มเหลวภายในเวลาที่กำหนด — อาจมีปัญหาที่ฝั่งเซิร์ฟเวอร์หรือพอร์ทัลกักบริเวณ ในกรณีนี้ สามารถแสดงข้อความเซิร์ฟเวอร์ไม่พร้อมใช้งานให้ผู้ใช้เห็น

ประเภทการเชื่อมต่อใน Reachability

Reachability แยกความแตกต่างสามสถานะการเชื่อมต่อหลัก: Wi-Fi, ข้อมูลเซลลูลาร์ (WWAN) และไม่พร้อมใช้งาน WWAN รวมถึงการเชื่อมต่อเซลลูลาร์ทุกประเภท — 2G, 3G, 4G/LTE, 5G ไลบรารีไม่ได้ให้รายละเอียดภายใน WWAN ดังนั้นการแยกความแตกต่างระหว่าง 4G และ 5G จึงต้องใช้ CoreTelephony

ข้อจำกัดของ Reachability ตามประเภทเครือข่าย

Reachability ไม่แยกความแตกต่างระหว่าง Ethernet, อุโมงค์ VPN หรือการเชื่อมต่อแบบหลายเส้นทาง — อินเทอร์เฟซที่ไม่ใช่ WWAN ทั้งหมดถูกจัดประเภทเป็น Wi-Fi ข้อจำกัดนี้เกิดจากสถาปัตยกรรม SystemConfiguration ซึ่งไม่ได้ให้ข้อมูลโดยละเอียดเกี่ยวกับอินเทอร์เฟซเครือข่ายนอกเหนือจากการจัดประเภทพื้นฐาน

สำหรับการกำหนดประเภทการเชื่อมต่อเซลลูลาร์เฉพาะ (4G เทียบกับ 5G) จำเป็นต้องใช้ CTTelephonyNetworkInfo จาก CoreTelephony การรวม Reachability กับ CoreTelephony ช่วยให้แอปเลือกคุณภาพเนื้อหา: บน 5G — สตรีมมิง 4K, บน 4G/LTE — HD, บน 3G — SD หรือเสียงเท่านั้น

การย้ายจาก Reachability ไปยัง NWPathMonitor

Apple แนะนำให้แทนที่ Reachability ด้วย NWPathMonitor ในโปรเจกต์ใหม่ทั้งหมดตั้งแต่ iOS 12 เป็นต้นไป เหตุผลหลักคือ NWPathMonitor เป็นส่วนหนึ่งของเฟรมเวิร์ก Network ที่ทันสมัย เขียนด้วย Swift รองรับ Combine และให้ข้อมูลเส้นทางเครือข่ายโดยละเอียดโดยไม่ต้องใช้ความเข้ากันได้กับ C

กระบวนการย้ายรวมถึงการแทนที่ SCNetworkReachability ด้วย NWPathMonitor การเปลี่ยนจาก NotificationCenter เป็น pathUpdateHandler closure หรือ Combine publisher อัลกอริทึมและตรรกะการจัดการสถานะเครือข่ายยังคงเหมือนเดิม — เฉพาะ API การตรวจสอบเท่านั้นที่เปลี่ยนไป

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

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

// การใช้งานที่ทันสมัยโดยใช้ 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()
    }
}

คำแนะนำการย้าย

สำหรับโปรเจกต์ที่รองรับ iOS 12+ ให้แทนที่ Reachability ด้วย NWPathMonitor ทั้งหมด สำหรับโปรเจกต์ที่รองรับ iOS 11 ให้ใช้ การคอมไพล์แบบมีเงื่อนไข #available(iOS 12, *) กับ NWPathMonitor และใช้ Reachability เป็นตัวสำรอง ซึ่งช่วยให้ย้ายได้ทีละน้อยโดยไม่สูญเสียการรองรับอุปกรณ์เก่า

ข้อได้เปรียบหลักของการย้ายคือ รายละเอียดเส้นทางเครือข่าย NWPathMonitor รายงานไม่เพียงแค่ “เข้าถึงได้/เข้าถึงไม่ได้” แต่ยังรวมถึงประเภทของแต่ละอินเทอร์เฟซ ต้นทุน ลำดับความสำคัญ การรองรับพรอกซีและ VPN ซึ่งให้ข้อมูลเพิ่มเติมแก่นักพัฒนาในการปรับพฤติกรรมของแอปพลิเคชันตามสภาวะเครือข่ายปัจจุบัน