Android wifi扫描机制(Android O)
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一、 Android O wifi扫描场景
Android O上的wifi扫面场景可以归结为以下四种：
1、 亮屏情况下，在Wifi settings界面，固定扫描，时间间隔为10s。
2、 亮屏情况下，非Wifi settings界面，二进制指数退避扫描，退避算法：interval*(2^n), 最小间隔min=20s, 最大间隔max=160s.
3、 灭屏情况下，有保存网络时，若已连接，不扫描，否则，PNO扫描，即只扫描已保存的网络。最小间隔min=20s，最大间隔max=60s. （详见Android wifi PNO扫描流程(Android O)）
4、 无保存网络情况下，固定扫描，间隔为5分钟，用于通知用户周围存在可用开放网络。
另外，当打开wifi时、进入wifi settings时、亮屏时、灭屏时、链接状态变化时，都会触发扫描。
其中场景1的逻辑在中WifiTracker中控制，2~3的逻辑主要在WifiConnectivityManager中控制，场景4的逻辑在WifiStateMachine中控制。
下面，我们看一下代码逻辑如何实现扫描机制的各种场景（wifi已打开）。
二、 Android O wifi扫描代码实现
1、 亮屏情况下，在Wifi settings界面，固定扫描，时间间隔为10s。
1>. packages/apps/Settings/src/com/android/settings/wifi/WifiSettings.java
public void onStart()
mWifiTracker.startTracking(); //startTracking for scan in a certain interval
public void onStop()
mWifiTracker.stopTracking(); //stop certain_interval_scan
2>. frameworks/base/packages/SettingsLib/src/com/android/settingslib/wifi/WifiTracker.java
public void startTracking()
resumeScanning();
public void resumeScanning()
if (mScanner == null) {
mScanner = new Scanner();
}
mWorkHandler.sendEmptyMessage(WorkHandler.MSG_RESUME);
if (mWifiManager.isWifiEnabled()) {
mScanner.resume();
}
class Scanner extends Handler
void resume()
if (!hasMessages(MSG_SCAN)) {
sendEmptyMessage(MSG_SCAN);
}
public void handleMessage(Message message)
mWifiManager.startScan() //调用wifimanager开始扫描
sendEmptyMessageDelayed(MSG_SCAN, WIFI_RESCAN_INTERVAL_MS); //waiting WIFI_RESCAN_INTERVAL_MS to send msg “MSG_SCAN”
private static final int WIFI_RESCAN_INTERVAL_MS = 10 * 1000; //default 10s
可以看到每间隔10s发送一次MSG_SCAN消息触发扫描。
3>. frameworks/base/wifi/java/android/net/wifi/WifiManager.java
mService.startScan(null, workSource, packageName);
4>. WifiServiceImpl.java
mWifiStateMachine.startScan(Binder.getCallingUid(), scanRequestCounter++,
settings, workSource);
5>. WifiStateMachine.java
sendMessage(CMD_START_SCAN, callingUid, scanCounter, bundle);
2、 亮屏情况下，非Wifi settings界面，二进制指数退避扫描，退避：interval*(2^n), 最小间隔min=20s, 最大间隔max=160s.
1>. WifiConnectivityManager.java
private void startConnectivityScan(boolean scanImmediately)
if (mScreenOn) {
startPeriodicScan(scanImmediately);
private void startPeriodicScan(boolean scanImmediately)
mPeriodicSingleScanInterval = PERIODIC_SCAN_INTERVAL_MS; //20s
startPeriodicSingleScan();
private void startPeriodicSingleScan()
startSingleScan(isFullBandScan, WIFI_WORK_SOURCE); //scan
schedulePeriodicScanTimer(mPeriodicSingleScanInterval);
mPeriodicSingleScanInterval *= 2; // next scan interval
if (mPeriodicSingleScanInterval > MAX_PERIODIC_SCAN_INTERVAL_MS) {
mPeriodicSingleScanInterval = MAX_PERIODIC_SCAN_INTERVAL_MS;
} // max is 160s
3、 灭屏情况下，有保存网络时，若已连接，不扫描，否则，PNO扫描，即只扫描已保存的网络。
1>. WifiConnectivityManager.java
public void handleScreenStateChanged
startConnectivityScan(SCAN_ON_SCHEDULE); //开关屏幕时会触发对应的扫描
private void startConnectivityScan(boolean scanImmediately)
if (mScreenOn) {
startPeriodicScan(scanImmediately);
} else {
if (mWifiState == WIFI_STATE_DISCONNECTED && !mPnoScanStarted) {
startDisconnectedPnoScan(); //无连接时启动PNO扫描
}
private void startDisconnectedPnoScan()
if (listSize == 0) {
// No saved network
return; // 无保存网络时，不扫描
}
scanSettings.periodInMs = DISCONNECTED_PNO_SCAN_INTERVAL_MS; //20s
mScanner.startDisconnectedPnoScan(scanSettings, pnoSettings, mPnoScanListener); //有已保存网络时，启动PNO扫描
mPnoScanStarted = true;
（PNO扫描比较复杂，详见Android wifi PNO扫描流程(Android O)）
4、 无保存网络情况下，固定扫描，间隔为5分钟，用于通知用户周围存在可用开放网络。
1>. WifiStateMachine.java
DisconnectedState
A. enter()
if (mNoNetworksPeriodicScan != 0 && !mP2pConnected.get()
&& mWifiConfigManager.getSavedNetworks().size() == 0) {
sendMessageDelayed(obtainMessage(CMD_NO_NETWORKS_PERIODIC_SCAN,
++mPeriodicScanToken, 0), mNoNetworksPeriodicScan);
} // mNoNetworksPeriodicScan = 3000s
B. processMessage()
case CMD_NO_NETWORKS_PERIODIC_SCAN:
if (mNoNetworksPeriodicScan != 0 && message.arg1 == mPeriodicScanToken &&
mWifiConfigManager.getSavedNetworks().size() == 0) {
startScan(UNKNOWN_SCAN_SOURCE, -1, null, WIFI_WORK_SOURCE); //scan
sendMessageDelayed(obtainMessage(CMD_NO_NETWORKS_PERIODIC_SCAN,
++mPeriodicScanToken, 0), mNoNetworksPeriodicScan);
}
5、 打开wifi时、进入wifi settings时、亮屏时、灭屏时、链接状态变化时，都会触发扫描。
WifiConnnectivityManager.java
1>.
public void handleConnectionStateChanged(int state) //链接状态变化时，触发对应的扫描
if (mWifiState == WIFI_STATE_DISCONNECTED) {
startConnectivityScan(SCAN_IMMEDIATELY);
} else {
startConnectivityScan(SCAN_ON_SCHEDULE);
}
note:
SCAN_ON_SCHEDULE, SCAN_IMMEDIATELY is false, true. the different is:
// timer based single scan will be scheduled // to provide periodic scan in an exponential backoff fashion. if (scanImmediately) { resetLastPeriodicSingleScanTimeStamp(); }
2>.
public void handleScreenStateChanged //开关屏幕时会触发对应的扫描
startConnectivityScan(SCAN_ON_SCHEDULE);
三、 wifi扫描功耗优化
Android手机一直以来都存在一个问题－－待机时间短。对于功耗优化，wifi扫描也可以做一些贡献。通过android wifi扫描场景的分析，结合wifi的具体使用场景，我们可以通过减少不必要的扫面来优化设备的功耗。
1. 亮屏非wifi settings界面，没有保存热点时，不扫描。
因为没有保存热点时，不存在自动链接的情况；用户需要链接热点时，必须进入wifi settings界面，而进入wifi settings界面时，会触发扫描；这种场景下的扫描只用一种作用：通知用户周围存在可用wifi。可以根据实际情况，对此场景进行优化。
2. 亮屏非wifi settings界面，只保存一个且已链接， 不扫描。
这个场景也不存在自动链接的情况；用户需要更换热点时，必须进入wifi settings界面。此场景可以进行优化。
3. 灭屏状态，没有保存热点时，不扫描。
这个场景也没有必要进行扫描，可以进行优化。
4. 已连接热点信号强度较强时，不需要考虑更换热点，在非wifi settings界面，也可以不用进行扫描，优化功耗。
5. 其他场景
如更改扫描间隔进行优化，更改信号强度进行优化等等。
以上扫描优化都可以在上述扫描机制中，通过修改扫描逻辑来实现。