网络连接评分机制之NetworkAgent（原）
前面介绍了开机过程中各个网络提供者的初始化过程，其实就是创建自己的NetworkFactory，并将其注册到ConnectivityService。而在介绍NetworkFactory的时候，我们看到该类的官方注释中有这么一句描述：
从刚才NetworkFactory的注释我们知道，NetworkAgent是被NetworkFactory创建的，这里的创建并不是说在NetworkFactory内部创建NetworkAgent，而是说， 在NetworkFactory这个环境就绪之后，网络提供者才可以创建NetworkAgent。并且在一个NetworkFactory中可以创建不同的NetworkAgent，他们拥有不同的Capabilities等参数。
而他们之间还有一个区别就是，NetworkFactory是在 系统初始化时就被创建，而NetworkAgent是在 真正接入网络时才会创建。
我们用运营商之间的关系来比喻他们的关系。
NetworkFactory相当于不同的运营商，比如中国电信、铁通、移动，他们具备联通互联网的能力，当用户入网时就决定了自己的运营商(即完成NetworkFactory初始化)。但同时在每个运营商内部又创建各个不同的接入点，比如对于中国电信来说，还分为上海电信、河北电信等，只有当用户打开电脑真正上网的时候，才会被分配具体的接入点(即完成NetworkAgent初始化)。
也就是说，同一个NetworkFactory可以在不同的时刻根据需要创建不同的NetworkAgent，比如使用数据上网时，会根据当前的需要(发送MMS还是IMS，或者单纯上网)来创建不同参数的NetworkAgent(不同的APN参数)对象，然后将其注册到ConnectivityService中。
下面我们来看NetworkAgent的创建过程：
然后我们继续来看在ConnectivityService中的注册过程：
然后就把当前创建的NetworkAgentInfo对象放入EVENT_REGISTER_NETWORK_AGENT消息中，发送给Handler处理：
1、将新注册的NetworkAgentInfo保存到mNetworkAgentInfos中；
2、利用刚才创建的AsyncChannel向NetworkAgent发起单向连接请求；
3、更新最新的NetworkAgentInfo状态；
我们主要关注第二个过程，而第三个过程将会在接下来小节中介绍。
根据AsyncChannel的原理( 不懂的点这里)，此时ConnectivityService发起的是单向的AsyncChannel连接，发起后将会在mTrackerHandler中收到CMD_CHANNEL_HALF_CONNECTED的消息：
那么网络请求中的分值来自于哪里呢？其实就是来自于NetworkAgent。
但是该过程还有一个重要的作用，就是通过rematchAllNetworksAndRequests方法将当前的NetworkRequest分配给合适的NetworkAgent，最后把当前最合适的NetworkAgent分数同步给所有的NetworkFactory。
比如当WIFI被关闭时，将会把WIFI的状态置为断开状态，然后通知到ConnectivityService：
也就是说，无论是直接更新NetworkAgent中的分数，还是更新NetworkAgent的状态，最终都会触发NetworkFactory中的评分机制。
"A NetworkFactory is an entity that creates NetworkAgent objects."这说明NetworkFactory的主要作用还是用来创建NetworkAgent的，那么NetworkAgent是什么对象，而NetworkFactory与NetworkAgent又是什么关系呢？
我们接下来介绍NetworkAgent。
一、NetworkAgent介绍
从刚才NetworkFactory的注释我们知道，NetworkAgent是被NetworkFactory创建的，这里的创建并不是说在NetworkFactory内部创建NetworkAgent，而是说， 在NetworkFactory这个环境就绪之后，网络提供者才可以创建NetworkAgent。并且在一个NetworkFactory中可以创建不同的NetworkAgent，他们拥有不同的Capabilities等参数。
而他们之间还有一个区别就是，NetworkFactory是在 系统初始化时就被创建，而NetworkAgent是在 真正接入网络时才会创建。
我们用运营商之间的关系来比喻他们的关系。
NetworkFactory相当于不同的运营商，比如中国电信、铁通、移动，他们具备联通互联网的能力，当用户入网时就决定了自己的运营商(即完成NetworkFactory初始化)。但同时在每个运营商内部又创建各个不同的接入点，比如对于中国电信来说，还分为上海电信、河北电信等，只有当用户打开电脑真正上网的时候，才会被分配具体的接入点(即完成NetworkAgent初始化)。
也就是说，同一个NetworkFactory可以在不同的时刻根据需要创建不同的NetworkAgent，比如使用数据上网时，会根据当前的需要(发送MMS还是IMS，或者单纯上网)来创建不同参数的NetworkAgent(不同的APN参数)对象，然后将其注册到ConnectivityService中。
下面我们跟踪一下数据连接的创建过程来看一下NetworkAgent的使用。
二、NetworkAgent创建过程
@DataConnection.java
private class DcActiveState extends State {
@Override public void enter() {
mRetryManager.restoreCurMaxRetryCount();
mDcController.addActiveDcByCid(DataConnection.this);
//更新当前的NetworkInfo状态
mNetworkInfo.setDetailedState(NetworkInfo.DetailedState.CONNECTED, mNetworkInfo.getReason(), null);
mNetworkInfo.setExtraInfo(mApnSetting.apn);
updateTcpBufferSizes(mRilRat);
//数据建立成功，创建并注册NetworkAgent
mNetworkAgent = new DcNetworkAgent(getHandler().getLooper(), mPhone.getContext(),
"DcNetworkAgent", mNetworkInfo, makeNetworkCapabilities(), mLinkProperties,
50);
}
} 我们看到，当数据连接建立成功后，就会更新当前的NetworkInfo( 点击这里了解NetworkInfo)，然后创建当前的NetworkAgent，并把NetworkInfo传递给NetworkAgent。
下面我们来看NetworkAgent的创建过程：
@NetworkAgent.java
public NetworkAgent(Looper looper, Context context, String logTag, NetworkInfo ni, NetworkCapabilities nc, LinkProperties lp, int score, NetworkMisc misc) {
super(looper);
LOG_TAG = logTag;
mContext = context;
if (ni == null || nc == null || lp == null) {
throw new IllegalArgumentException();
}
ConnectivityManager cm = (ConnectivityManager)mContext.getSystemService( Context.CONNECTIVITY_SERVICE);
cm.registerNetworkAgent(new Messenger(this), new NetworkInfo(ni), new LinkProperties(lp), new NetworkCapabilities(nc), score, misc);
} 在NetworkAgent的创建过程中，只做了一件事情，就是将其注册到ConnectivityService中，而这里传递的参数包含当前NetworkAgent的Messenger(用于与ConnectivityService之间建立AsyncChannel通道)、传递进来的NetworkInfo、NetworkCapabilities、以及当前连接的分数score等。
然后我们继续来看在ConnectivityService中的注册过程：
@ConnectivityService.java
public void registerNetworkAgent(Messenger messenger, NetworkInfo networkInfo, LinkProperties linkProperties, NetworkCapabilities networkCapabilities, int currentScore, NetworkMisc networkMisc) {
//权限检查
enforceConnectivityInternalPermission();
NetworkAgentInfo nai = new NetworkAgentInfo(messenger, new AsyncChannel(),
new NetworkInfo(networkInfo), new LinkProperties(linkProperties),
new NetworkCapabilities(networkCapabilities), currentScore, mContext, mTrackerHandler,
new NetworkMisc(networkMisc));
synchronized (this) {
nai.networkMonitor.systemReady = mSystemReady;
}
mHandler.sendMessage(mHandler.obtainMessage(EVENT_REGISTER_NETWORK_AGENT, nai));
} 我们看到，当NetworkAgent注册时，在ConnectivityService的内部创建了一个新的对象NetworkAgentInfo，该对象中保留了传递进来的一系列参数，包括NetworkAgent的Messenger对象、NetworkInfo、NetworkCapabilities、score以及创建了一个用于通讯的AsyncChannel通道。
然后就把当前创建的NetworkAgentInfo对象放入EVENT_REGISTER_NETWORK_AGENT消息中，发送给Handler处理：
@ConnectivityService.java
private class InternalHandler extends Handler {
public void handleMessage(Message msg) {
NetworkInfo info;
switch (msg.what) {
case EVENT_REGISTER_NETWORK_AGENT: {
handleRegisterNetworkAgent((NetworkAgentInfo)msg.obj);
break;
}
}
}
} 继续：
private void handleRegisterNetworkAgent(NetworkAgentInfo na) {
//将NetworkAgentInfo放入mNetworkAgentInfos中
mNetworkAgentInfos.put(na.messenger, na);
assignNextNetId(na);
//发起连接请求
na.asyncChannel.connect(mContext, mTrackerHandler, na.messenger);
NetworkInfo networkInfo = na.networkInfo;
na.networkInfo = null;
//更新最新的NetworkInfo
updateNetworkInfo(na, networkInfo);
} 在这里，ConnectivityService做了三个事情：
1、将新注册的NetworkAgentInfo保存到mNetworkAgentInfos中；
2、利用刚才创建的AsyncChannel向NetworkAgent发起单向连接请求；
3、更新最新的NetworkAgentInfo状态；
我们主要关注第二个过程，而第三个过程将会在接下来小节中介绍。
根据AsyncChannel的原理( 不懂的点这里)，此时ConnectivityService发起的是单向的AsyncChannel连接，发起后将会在mTrackerHandler中收到CMD_CHANNEL_HALF_CONNECTED的消息：
@ConnectivityService.java
private class NetworkStateTrackerHandler extends Handler {
public void handleMessage(Message msg) {
NetworkInfo info;
switch (msg.what) {
case AsyncChannel.CMD_CHANNEL_HALF_CONNECTED: {
handleAsyncChannelHalfConnect(msg);
break;
}
}
}
} 然后来看详细处理：
private void handleAsyncChannelHalfConnect(Message msg) {
AsyncChannel ac = (AsyncChannel) msg.obj;
if (mNetworkFactoryInfos.containsKey(msg.replyTo)) {
} else if (mNetworkAgentInfos.containsKey(msg.replyTo)) {
if (msg.arg1 == AsyncChannel.STATUS_SUCCESSFUL) {
//向NetworkAgent发起双向连接请求
mNetworkAgentInfos.get(msg.replyTo).asyncChannel.sendMessage(AsyncChannel.CMD_CHANNEL_FULL_CONNECTION);
} else {
}
}
} 我们看到，当ConnectivityService与NetworkAgent之间单向通道建立完成后，
又发起了双向通道的请求，此时在NetworkAgent端，将会收到CMD_CHANNEL_FULL_CONNECTION的消息：
@NetworkAgent.java
public void handleMessage(Message msg) {
switch (msg.what) {
case AsyncChannel.CMD_CHANNEL_FULL_CONNECTION: {
if (mAsyncChannel != null) {
} else {
AsyncChannel ac = new AsyncChannel();
ac.connected(null, this, msg.replyTo);
//连接建立成功
ac.replyToMessage(msg, AsyncChannel.CMD_CHANNEL_FULLY_CONNECTED, AsyncChannel.STATUS_SUCCESSFUL);
synchronized (mPreConnectedQueue) {
mAsyncChannel = ac;
for (Message m : mPreConnectedQueue) {
//如果有缓存消息，则发送出去
ac.sendMessage(m);
}
mPreConnectedQueue.clear();
}
}
break;
}
}
} 从NetworkAgent的消息处理中我们看到他收到请求之后就发送了建立成功的消息，然后检测消息队列，如果有消息就及时向ConnectivityService传递。
至此，NetworkAgent的初始化完毕。
三、NetworkAgent更新过程
那么网络请求中的分值来自于哪里呢？其实就是来自于NetworkAgent。
在网络连接过程中，根据网络情况，各个网络的NetworkFactory可以修改当前的NetworkAgent分值，此操作将会把最新的分值广播到系统内所有的NetworkFactory中，从而引发上面描述的评分过程，而更新NetworkAgent分值有两种方式，分别是：直接更新分值、通过sendNetworkInfo更新。下面我们分别来看这两种过程。
3.1、直接更新分值过程
@WifiStateMachine.java
private void calculateWifiScore(WifiLinkLayerStats stats) {
//初始值56
int score = 56; // Starting score, temporarily hardcoded in between 50 and 60
if (isBadLinkspeed) {
//网速过低，扣4分
score -= 4 ;
} else if ((isGoodLinkspeed) && (mWifiInfo.txSuccessRate > 5)) {
//否则加4分
score += 4; // So as bad rssi alone dont kill us
}
score -= mWifiInfo.badRssiCount * 2 + mWifiInfo.lowRssiCount ;
//是否干扰太大
if (isHighRSSI) {
score += 5;
}
//调整分值，最大为60，最小为0
if (score > NetworkAgent.WIFI_BASE_SCORE)
score = NetworkAgent.WIFI_BASE_SCORE;
if (score < 0)
score = 0;
if (score != mWifiInfo.score) {
mWifiInfo.score = score;
if (mNetworkAgent != null) {
//更新当前分值
mNetworkAgent.sendNetworkScore(score);
}
}
} 在上面这个方法中，我们看到最终的分数将会通过sendNetworkScore方法更新到NetworkAgent中：
@NetworkAgent.java
public void sendNetworkScore(int score) {
if (score < 0) {
throw new IllegalArgumentException("Score must be >= 0");
}
queueOrSendMessage(EVENT_NETWORK_SCORE_CHANGED, new Integer(score));
} 继续：
private void queueOrSendMessage(int what, Object obj) {
synchronized (mPreConnectedQueue) {
if (mAsyncChannel != null) {
mAsyncChannel.sendMessage(what, obj);
} else {
Message msg = Message.obtain();
msg.what = what;
msg.obj = obj;
mPreConnectedQueue.add(msg);
}
}
} 我们看到，NetworkAgent将会把最新的分值封装到EVENT_NETWORK_SCORE_CHANGED消息中，通过AsyncChannel发送出去，而这里的AsyncChannel通道就是当初NetworkAgent向ConnectivityService注册时由ConnectivityService发起的双向通道，也就是说，该消息将会被ConnectivityService中的mTrackerHandler处理：
@ConnectivityService.java
private class NetworkStateTrackerHandler extends Handler {
public void handleMessage(Message msg) {
NetworkInfo info;
switch (msg.what) {
case NetworkAgent.EVENT_NETWORK_SCORE_CHANGED: {
NetworkAgentInfo nai = mNetworkAgentInfos.get(msg.replyTo);
if (nai == null) {
break;
}
Integer score = (Integer) msg.obj;
//更新ConnectivityService中的NetworkAgent分值
if (score != null) updateNetworkScore(nai, score.intValue());
break;
}
}
}
} 在ConnectivityService收到该消息后，就通过updateNetworkScore方法来更新NetworkAgent分值：
private void updateNetworkScore(NetworkAgentInfo nai, int score) {
if (score < 0) {
score = 0;
}
final int oldScore = nai.getCurrentScore();
//将分值更新到NetworkAgentInfo中
nai.setCurrentScore(score);
//触发评分机制
if (nai.created) rematchAllNetworksAndRequests(nai, oldScore);
//将当前最新分值更新到每个NetworkFactory中
sendUpdatedScoreToFactories(nai);
} 在这个过程中，ConnectivityService将会把最新的分值更新到NetworkAgentInfo中，最后通过sendUpdatedScoreToFactories方法将此评分送达到每个NetworkFactory中。
但是该过程还有一个重要的作用，就是通过rematchAllNetworksAndRequests方法将当前的NetworkRequest分配给合适的NetworkAgent，最后把当前最合适的NetworkAgent分数同步给所有的NetworkFactory。
private void rematchNetworkAndRequests(NetworkAgentInfo newNetwork, boolean nascent) {
for (NetworkRequestInfo nri : mNetworkRequests.values()) {
//寻找当前NetworkRequest所使用的NetworkAgent
if (nri.request.networkCapabilities.satisfiedByNetworkCapabilities( newNetwork.networkCapabilities)) {
//如果当前NetworkRequest使用的NetworkAgent分数低于新的NetworkAgent分数，将会用新的NetworkAgent替代
if (currentNetwork == null || currentNetwork.getCurrentScore() < newNetwork.getCurrentScore()) {
//找到新的NetworkAgent替代方案
if (currentNetwork != null) {
if (DBG) log(" accepting network in place of " + currentNetwork.name());
currentNetwork.networkRequests.remove(nri.request.requestId);
currentNetwork.networkLingered.add(nri.request);
affectedNetworks.add(currentNetwork);
} else {
if (DBG) log(" accepting network in place of null");
}
mNetworkForRequestId.put(nri.request.requestId, newNetwork);
newNetwork.addRequest(nri.request);
if (nri.isRequest && nri.request.legacyType != TYPE_NONE) {
mLegacyTypeTracker.add(nri.request.legacyType, newNetwork);
}
keep = true;
//将分数更新到各个NetworkFactory中
sendUpdatedScoreToFactories(nri.request, newNetwork.getCurrentScore());
}
}
}
} 我们再看一下通知NetworkFactory的方法：
private void sendUpdatedScoreToFactories(NetworkRequest networkRequest, int score) {
for (NetworkFactoryInfo nfi : mNetworkFactoryInfos.values()) {
//将分值发送到各个NetworkFactory
nfi.asyncChannel.sendMessage(android.net.NetworkFactory.CMD_REQUEST_NETWORK, score, 0, networkRequest);
}
}
至此，ConnectivityService就将最新的NetworkAgent分值通过AsyncChannel通道发送给各个NetworkFactory，由NetworkFactory来决定自己的网络是否需要建立连接或者释放连接。
3.2、间接更新分值过程
比如当WIFI被关闭时，将会把WIFI的状态置为断开状态，然后通知到ConnectivityService：
@WifiStateMachine.java
private void handleNetworkDisconnect() {
//断开时，状态应该设置为DISCONNECTED
setNetworkDetailedState(DetailedState.DISCONNECTED);
} 将WIFI状态更新为DISCONNECTED：
private boolean setNetworkDetailedState(NetworkInfo.DetailedState state) {
if (state != mNetworkInfo.getDetailedState()) {
//将DISCONNECTED状态更新到WIFI的NetworkAgent中
mNetworkInfo.setDetailedState(state, null, mWifiInfo.getSSID());
if (mNetworkAgent != null) {
//将NetworkAgent更新到ConnectivityService中
mNetworkAgent.sendNetworkInfo(mNetworkInfo);
}
return true;
}
return false;
} 我们看到，最终通过sendNetworkInfo方法将最新的NetworkInfo更新到NetworkAgent中：
@NetworkAgent.java
public void sendNetworkInfo(NetworkInfo networkInfo) {
queueOrSendMessage(EVENT_NETWORK_INFO_CHANGED, new NetworkInfo(networkInfo));
} 与sendNetworkScore类似，NetworkAgent也将把最新的NetworkInfo通过AsyncChannel消息同步到ConnectivityService中：
@ConnectivityService.java
private class NetworkStateTrackerHandler extends Handler {
public void handleMessage(Message msg) {
NetworkInfo info;
switch (msg.what) {
case NetworkAgent.EVENT_NETWORK_INFO_CHANGED: {
NetworkAgentInfo nai = mNetworkAgentInfos.get(msg.replyTo);
info = (NetworkInfo) msg.obj;
updateNetworkInfo(nai, info);
break;
}
}
}
} ConnectivityService通过updateNetworkInfo来更新NetworkInfo：
private void updateNetworkInfo(NetworkAgentInfo networkAgent, NetworkInfo newInfo) {
NetworkInfo.State state = newInfo.getState();
NetworkInfo oldInfo = null;
synchronized (networkAgent) {
oldInfo = networkAgent.networkInfo;
networkAgent.networkInfo = newInfo;
}
if (state == NetworkInfo.State.CONNECTED && !networkAgent.created) {
//网络连接上
networkAgent.created = true;
updateLinkProperties(networkAgent, null);
notifyNetworkCallbacks(networkAgent, ConnectivityManager.CALLBACK_PRECHECK);
networkAgent.networkMonitor.sendMessage(NetworkMonitor.CMD_NETWORK_CONNECTED);
rematchNetworkAndRequests(networkAgent, false);
} else if (state == NetworkInfo.State.DISCONNECTED || state == NetworkInfo.State.SUSPENDED) {
//网络断开
networkAgent.asyncChannel.disconnect();
}
} 在这里我们看到，updateNetworkInfo的方法中将会对最新状态进行分类，如果是连接状态，则会触发rematchNetworkAndRequests，这个过程将会和上面直接更新分值的过程一致，而如果是断开状态，则直接把AsyncChannel通道断开即可，此时将会在ConnectivityService中收到CMD_CHANNEL_DISCONNECTED的消息：
private class NetworkStateTrackerHandler extends Handler {
public void handleMessage(Message msg) {
NetworkInfo info;
switch (msg.what) {
case AsyncChannel.CMD_CHANNEL_DISCONNECTED: {
handleAsyncChannelDisconnected(msg);
break;
}
}
}
} 然后进入handleAsyncChannelDisconnected方法：
private void handleAsyncChannelDisconnected(Message msg) {
NetworkAgentInfo nai = mNetworkAgentInfos.get(msg.replyTo);
if (nai != null) {
//删掉当前NetworkAgent对象
mNetworkAgentInfos.remove(msg.replyTo);
final ArrayList<NetworkAgentInfo> toActivate = new ArrayList<NetworkAgentInfo>();
for (int i = 0; i < nai.networkRequests.size(); i++) {
NetworkRequest request = nai.networkRequests.valueAt(i);
NetworkAgentInfo currentNetwork = mNetworkForRequestId.get(request.requestId);
if (currentNetwork != null && currentNetwork.network.netId == nai.network.netId) {
mNetworkForRequestId.remove(request.requestId);
//将0分更新到各个NetworkFactory中
sendUpdatedScoreToFactories(request, 0);
}
}
}
} 在这里，由于当前连接是断开状态，因此其分值必然为0，这样就把他的0分值通知到各个NetworkFactory中，由NetworkFactory判断是否需要开启自己的网络。
也就是说，无论是直接更新NetworkAgent中的分数，还是更新NetworkAgent的状态，最终都会触发NetworkFactory中的评分机制。