NetworkCallback: що це, застосування та обробка мережі в Android

Що таке NetworkCallback?

NetworkCallback — це абстрактний клас із пакета android.net, що входить до складу Android SDK. Він призначений для отримання сповіщень про зміни стану мережевого з'єднання через системний сервіс ConnectivityManager.

До появи NetworkCallback розробники використовували широкомовні приймачі BroadcastReceiver для відстеження мережі. Такий підхід вимагав постійної реєстрації в маніфесті, працював із затримкою та не надавав детальної інформації про характеристики з'єднання. Android 5.0 (API 21) представив NetworkCallback як більш гнучку та продуктивну альтернативу.

Колбек працює асинхронно: додаток підписується на події через ConnectivityManager, і система викликає методи колбека при зміні стану мережі. Це виключає необхідність періодичного опитування мережевого статусу, економлячи ресурси батареї та процесора.

Як працює колбек в Android

ConnectivityManager керує всіма мережевими інтерфейсами пристрою — Wi-Fi, мобільними даними, Ethernet, VPN. При зміні будь-якого з цих інтерфейсів система формує об'єкт Network і передає його у відповідний метод зареєстрованого колбека. Кожен Network має унікальний ідентифікатор, який змінюється при перепідключенні.

Колбек не прив'язаний до конкретного типу мережі — він може відстежувати всі доступні інтерфейси одночасно. Для фільтрації типів з'єднань використовується клас NetworkRequest, де вказуються необхідні транспортні протоколи (Wi-Fi, стільникові дані, Ethernet) та можливості мережі.

Як зареєструвати NetworkCallback у додатку

Реєстрація NetworkCallback виконується через метод ConnectivityManager.registerNetworkCallback. Першим параметром передається NetworkRequest.Builder, що описує вимоги до мережі, другим — екземпляр колбека. Для роботи потрібен дозвіл ACCESS_NETWORK_STATE у маніфесті.

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", "Available: ${network}")
        }

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

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

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

Реєстрація в Activity та Fragment

Рекомендується реєструвати NetworkCallback у момент, коли додаток знаходиться на передньому плані, і скасовувати при переході у фон. В Activity зручно використовувати onStart та onStop для керування життєвим циклом колбека. У Fragment — onResume та onPause.

Для спрощення керування реєстрацією можна використовувати Lifecycle-сумісні компоненти. Бібліотека AndroidX Lifecycle дозволяє створити власний LifecycleObserver, який автоматично реєструє та скасовує колбек при зміні стану життєвого циклу.

Реєстрація в сервісі

Для фонових завдань реєстрація виконується в Service або WorkManager. Важливо враховувати, що в Android 8+ фонові сервіси мають обмеження на запуск. WorkManager з NetworkType — більш надійний спосіб для виконання завдань при певному стані мережі, оскільки він інтегрований з API сумісності та враховує Doze-режим.

Основні методи NetworkCallback

NetworkCallback надає набір методів, які викликаються при зміні мережевого стану. Не всі методи обов'язкові до перевизначення — достатньо реалізувати лише ті, які потрібні для конкретного завдання додатку. onAvailable та onLost є мінімально необхідними для базового моніторингу з'єднання.

Метод onCapabilitiesChanged

Цей метод — ключовий для отримання детальної інформації про мережу. Параметр NetworkCapabilities містить прапорці: NET_CAPABILITY_INTERNET — наявність доступу до інтернету, NET_CAPABILITY_NOT_METERED — безлімітне з'єднання, NET_CAPABILITY_NOT_ROAMING — відсутність роумінгу. Також можна дізнатися затримку сигналу та пропускну здатність.

Каптивні портали (captive portals) — окремий випадок: при підключенні до публічної Wi-Fi мережі через портал метод onCapabilitiesChanged не одразу показує INTERNET. Спочатку мережа доступна, але без інтернету — потрібна авторизація через браузер. Розробнику потрібно враховувати цю затримку в логіці додатку.

Метод onBlockedStatusChanged

Викликається, коли система блокує мережевий трафік для додатку — наприклад, при включенні режиму економії трафіку або обмеженні фонових даних. onBlockedStatusChanged дозволяє додатку дізнатися, що його мережеві запити тимчасово заборонені, та переключитися на локальну обробку.

Приклади реалізації NetworkCallback

Розглянемо практичну реалізацію NetworkCallback для відстеження доступу до інтернету та обробки каптивних порталів. У прикладі нижче показана перевірка NET_CAPABILITY_INTERNET та валідація з'єднання через HTTP-запит до сервера Google.

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", "Mobile data connected")
            hasInternet ->
                Log.d("Network", "Wi-Fi connected")
            else ->
                Log.d("Network", "No internet access")
        }
    }

    override fun onLost(network: Network) {
        Log.d("Network", "Connection lost: ${network}")
        // Зупинити мережеві запити
    }
}

Обробка каптивних порталів

При підключенні до публічної мережі з авторизацією (кафе, аеропорт) система спочатку повідомляє onAvailable, але onCapabilitiesChanged може не показувати INTERNET. У таких випадках потрібна додаткова перевірка через HTTP-запит до стабільного ендпоінту, наприклад https://www.google.com/generate_204.

Якщо запит повертає код 204 — інтернет є. Якщо редирект (301, 302, 307) — потрібна авторизація через браузер. У цьому випадку можна відкрити WebView або Intent на URL редиректу для проходження аутентифікації на порталі.

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", "Internet is available")
                in HttpURLConnection.HTTP_MOVED_PERM
                        ..HttpURLConnection.HTTP_TEMP_REDIRECT ->
                    Log.d("Network", "Captive portal detected")
            }
            connection.disconnect()
        } catch (e: Exception) {
            Log.e("Network", "Validation failed: ${e.message}")
        }
    }
}

Відмінності від інших способів моніторингу мережі

До NetworkCallback основним способом моніторингу мережі був BroadcastReceiver з фільтром android.net.conn.CONNECTIVITY_CHANGE. Цей підхід мав суттєві недоліки: затримка в кілька секунд, відсутність інформації про тип інтерфейсу, підвищене енергоспоживання через постійне пробудження пристрою.

Сучасна альтернатива — LiveData або StateFlow у парі з NetworkCallback. Патерн полягає в обгортці колбека в реактивний стрим, який автоматично сповіщає UI про зміну стану. Наприклад, MutableStateFlow з типом NetworkStatus оновлюється всередині методів колбека, а ViewCollector підписується на зміни.

Робота з фоновим режимом

Починаючи з Android 10 рівень фонових обмежень посилено, і NetworkCallback може не викликатися, коли додаток у фоні. Для критично важливих завдань — наприклад, завантаження даних при появі мережі — використовуйте WorkManager з обмеженням NetworkType.CONNECTED. WorkManager гарантує виконання завдання при дотриманні умов мережі.

В Android 12+ з'явилося обмеження на маніфест-реєстрацію BroadcastReceiver для CONNECTIVITY_ACTION. Розробники зобов'язані мігрувати на NetworkCallback або використовувати WorkManager. Політика Google Play із серпня 2022 вимагає видалення маніфест-реєстрації для цієї дії.