Android P适配以太网功能开发指南

前言

  此时的我吃着火锅唱着歌，进行着Android P(此P非彼P，Android 9)的适配工作。我真的只能说每次Android版本的迭代更新，都是对我们的一次炼狱般的摧残啊，各种适配啊，我真的想说fuck the coding。但是吐槽归吐槽，为了我热爱的coding事业，让我们愉快的适配起来。

注意：本文演示的代码是Android P高通msm8953平台。

一.具体需求和成果展示

1.1 具体需求

具体需求说多不多，说少不少就三个如下：

• 设置中增加以太网开/关设置
• 设置中增加以太网静态设置
• 设置中增加代理设置

1.2 成果展示

好了需求前面明确了，在正式开始Android P以太网适配的开发指南前，得先让大伙看看最终的成果演示这样大伙才有动力和我一起干不是。

二.需求实施

好了前面说了一大把了，也该正式开干了，不然大伙就要说我是光说不干的花架子了。先放上Android O和Android P的以太网逻辑架构图，有了这个读者心里因该就大概有谱了。不会迷路瞎逛了。

2.1 Android P以太网部分变动

2.1.1 源码文件的增添

在正式开发前，我们一般都应该了解Android新版本对当前实施的需求的改动，Android原生已经对以太网部分有很好的支持了，具体的源码路径在frameworks/opt/net/ethernet/java/com/android/server/ethernet，下面让我们看看Android O和Android P该目录下文件的变化！

• Android O(Android 8)此目录下的文件为：

[arm-msm8909-user] tangkw@pd:~/ssd/A50/ap/idh.code/frameworks/opt/net/ethernet/java/com/android/server/ethernet$ ls  EthernetConfigStore.java  EthernetNetworkFactory.java  EthernetServiceImpl.java  EthernetService.java 

• Android P(Android 9)此目录下的文件为：

tangkw@Ubuntu16-Model:~/ssd/qcom_64/msm8953-9/frameworks/opt/net/ethernet/java/com/android/server/ethernet$ ls EthernetConfigStore.java  EthernetNetworkFactory.java  EthernetServiceImpl.java  EthernetService.java  EthernetTracker.java 

这里发现Android P(Android 9)多了EthernetTracker.java区别其他版本，Google新增的类，这个是比较大的改动。

2.1.1 接口参数的变动

有过Android 6/7/8版本开发经验的老司机都知道，Android对以太网的操作主要是依靠EthernetManager这个类来执行，而这个类中最重要的设置以太网信息的方法就是setConfiguration了，让我们来分别看看Android不同版本对这个方法定义的差别！

• Android O(Android 8)此方法定义如下：

 /**       * Set Ethernet configuration.      */ public void setConfiguration(IpConfiguration config) { try {             mService.setConfiguration(config); } catch (RemoteException e) { throw e.rethrowFromSystemServer(); } } 

• Android P(Android 9)此方法定义如下：

```java     /**       * Set Ethernet configuration.      */ public void setConfiguration(String iface, IpConfiguration config) { try {             mService.setConfiguration(iface, config); } catch (RemoteException e) { throw e.rethrowFromSystemServer(); } } 

对比发现了什么，多了一个参数String iface，这个参数的意思是什么呢，即我们通常看到的设备网口名称，譬如eth0，我们可以通过命令 ifconfig 可以看到你设备下的所有网口名称，这个eth0怎么来的我们后续会讲解。

130|console:/ # ifconfig dummy0    Link encap:Ethernet  HWaddr 62:df:e7:bb:49:0f           inet6 addr: fe80::60df:e7ff:febb:490f/64 Scope: Link           UP BROADCAST RUNNING NOARP  MTU:1500  Metric:1           RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0            TX packets:8 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0            collisions:0 txqueuelen:1000            RX bytes:0 TX bytes:560   rmnet_ipa0 Link encap:UNSPEC             UP RUNNING  MTU:2000  Metric:1           RX packets:8 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0            TX packets:17 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0            collisions:0 txqueuelen:1000            RX bytes:3196 TX bytes:1268   rmnet_data0 Link encap:UNSPEC             inet6 addr: fe80::f265:e5b9:fecd:242c/64 Scope: Link           UP RUNNING  MTU:2000  Metric:1           RX packets:19 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0            TX packets:17 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0            collisions:0 txqueuelen:1000            RX bytes:2968 TX bytes:1132   lo        Link encap:Local Loopback             inet addr:127.0.0.1  Mask:255.0.0.0            inet6 addr: ::1/128 Scope: Host           UP LOOPBACK RUNNING  MTU:65536  Metric:1           RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0            TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0            collisions:0 txqueuelen:1            RX bytes:0 TX bytes:0   eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 00:80:0f:11:70:00  Driver smsc9500           inet addr:172.16.151.22  Bcast:172.16.151.255  Mask:255.255.255.0            inet6 addr: fe80::56e0:5755:28c3:6270/64 Scope: Link           UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1           RX packets:7812 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0            TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0            collisions:0 txqueuelen:1000            RX bytes:507092 TX bytes:0  

2.2 App层Settings修改

Settings中的修改不是本文的重点，这个和以前的逻辑Android版本的添加几乎可以保持不变，只是对所有的相关接口多添加一个String iface参数即可，可以参见如下代码，实际UI效果如下 :

2.3 Framework的适配

这个是本文的重点，当然前提得驱动的同事已经将有线网络的驱动加载OK了。怎么判断驱动OK了呢，一般就是插上网线然后状态栏上会有如下截图一个小角图标显示，并且在终端下面能发现/sys/class/net/eth0的节点。

2.3.1 EthernetService加入SystemServiceManager并启动

参见framework/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java的代码，将EthernetService加入SystemServiceManager管理，并启动。这里不做过多介绍，因为这个篇章的重点不是这个。

 private static final String ETHERNET_SERVICE_CLASS = "com.android.server.ethernet.EthernetService"; if (mPackageManager.hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_ETHERNET) ||                 mPackageManager.hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_USB_HOST)) { traceBeginAndSlog("StartEthernet");                 mSystemServiceManager.startService(ETHERNET_SERVICE_CLASS); traceEnd(); } 

2.3.2 EthernetService介绍

先来看下核心服务frameworksoptnetethernetjavacomandroidserverethernetEthernetService.java，代码如下所示：

public final class EthernetService extends SystemService { private static final String TAG = "EthernetService"; final EthernetServiceImpl mImpl; public EthernetService(Context context) { super(context);         mImpl = new EthernetServiceImpl(context); } @Override public void onStart() {         Log.i(TAG, "Registering service " + Context.ETHERNET_SERVICE); publishBinderService(Context.ETHERNET_SERVICE, mImpl); } @Override public void onBootPhase(int phase) { if (phase == SystemService.PHASE_SYSTEM_SERVICES_READY) {             mImpl.start(); } } } 

这段代码非常简单，EthernetService 继承了系统服务，那自然也就是系统服务，这个会加载在system_server中启动，在该类中调用 EthernetServiceImpl 的 start()，我们继续接着看看。

2.3.3 EthernetServiceImpl 介绍

该文件所在源码目录为frameworks/opt/net/ethernet/java/com/android/server/ethernet/EthernetServiceImpl.java，让我们看看主要做了些啥。

 public void start() {         Log.i(TAG, "Starting Ethernet service");          HandlerThread handlerThread = new HandlerThread("EthernetServiceThread");         handlerThread.start();         mHandler = new Handler(handlerThread.getLooper());          mTracker = new EthernetTracker(mContext, mHandler);         mTracker.start();          mStarted.set(true); } 

主要创建了 EthernetTracker，这个类是 9.0 中新增出来的，用于监听以太网的切换、以太网判断当前网络是否可用等一系列操作。之前 8.1 中都集成在 EthernetNetworkFactory 中，这个是Android P的主要差别，继续跟进。

2.3.3 EthernetTracker介绍

关于以太网初始化和基本操作基本集中在这个类里面了，取代了Android P之前EthernetNetworkFactory的部分功能。该文件的源码位置为frameworksoptnetethernetjavacomandroidserverethernetEthernetTracker.java。

 void start() {         mConfigStore.read(); // Default interface is just the first one we want to track.         mIpConfigForDefaultInterface = mConfigStore.getIpConfigurationForDefaultInterface(); final ArrayMap<String, IpConfiguration> configs = mConfigStore.getIpConfigurations(); for (int i = 0; i < configs.size(); i++) {             mIpConfigurations.put(configs.keyAt(i), configs.valueAt(i)); } try {             mNMService.registerObserver(new InterfaceObserver()); } catch (RemoteException e) {             Log.e(TAG, "Could not register InterfaceObserver " + e); }             mHandler.post(this::trackAvailableInterfaces); } 

在EthernetTracker通过ConcurrentHashMap<String, IpConfiguration> mIpConfigurations这个表来管理保存的 IpConfigStore 信息，那么这个Map的初识值从那里来的呢，主要如下两个地方：

• EthernetConfigStore 中存储的信息，EthernetConfigStore 中通过读取 /misc/ethernet/ipconfig.txt
• 获取interfaceConfigs 的信息，在 EthernetTracker 的构造方法中通过解析 config_ethernet_interfaces 字符串也可向 Map 中添加初始信息。

 EthernetTracker(Context context, Handler handler) {         mHandler = handler;         mContext = context; // The services we use.         IBinder b = ServiceManager.getService(Context.NETWORKMANAGEMENT_SERVICE);         mNMService = INetworkManagementService.Stub.asInterface(b); // Interface match regex.         mIfaceMatch = context.getResources().getString(                 com.android.internal.R.string.config_ethernet_iface_regex); // Read default Ethernet interface configuration from resources final String[] interfaceConfigs = context.getResources().getStringArray(                 com.android.internal.R.array.config_ethernet_interfaces); for (String strConfig : interfaceConfigs) { parseEthernetConfig(strConfig); }          mConfigStore = new EthernetConfigStore();          NetworkCapabilities nc = createNetworkCapabilities(true /* clear default capabilities */);         mFactory = new EthernetNetworkFactory(handler, context, nc);         mFactory.register(); } private void parseEthernetConfig(String configString) {         String[] tokens = configString.split(";");         String name = tokens[0];         String capabilities = tokens.length > 1 ? tokens[1] : null;         NetworkCapabilities nc = createNetworkCapabilities( !TextUtils.isEmpty(capabilities) /* clear default capabilities */, capabilities);         mNetworkCapabilities.put(name, nc); if (tokens.length > 2 && !TextUtils.isEmpty(tokens[2])) {             IpConfiguration ipConfig = parseStaticIpConfiguration(tokens[2]);             mIpConfigurations.put(name, ipConfig); } } 

让我们看看config_ethernet_interfaces的取值从哪里看，具体位置如下frameworks/base/core/res/res/values/config.xml具体代码如下：

 <string-array translatable="false" name="config_ethernet_interfaces"> <!-- <item>eth1;12,13,14,15;ip=192.168.0.10/24 gateway=192.168.0.1 dns=4.4.4.4,8.8.8.8</item> <item>eth2;;ip=192.168.0.11/24</item> --> </string-array> 

这里就给各位解释了iface这个参数的由来了。

2.3.4 增加以太网打开/关闭接口

在EthernetTracker.文件中添加如下两个接口如下所示，即打开和关闭以太网接口，至于怎么从EthernetManager调用到EthernetTracker的逻辑就不细说了，各位可以看我最后上传的patch包即可。

/**  state  true 开启以太网  false 关闭以太网 **/ public boolean setInterfaceStatus(String iface, boolean state){ try { if(!TextUtils.isEmpty(iface)) { if(!state)                     mNMService.setInterfaceDown(iface); else                      mNMService.setInterfaceUp(iface); return true; } else {                 Log.e(TAG,"iface is null"); } } catch (Exception e) {             Log.e(TAG, "Error setInterfaceStatus : " + iface + " state : " + state + " exception : " + e); } return false; } 

2.3.5 增加以太网状态判断和Mac接口

 public String getEthMacAddress(String iface){         InterfaceConfiguration config = null; // Bring up the interface so we get link status indications. try {             config = mNMService.getInterfaceConfig(iface); } catch (RemoteException | IllegalStateException e) { // Either the system is crashing or the interface has disappeared. Just ignore the // error; we haven't modified any state because we only do that if our calls succeed.             Log.e(TAG, "Error upping interface " + iface, e); } if (config == null) {             Log.e(TAG, "Null interface config for " + iface + ". Bailing out."); return ""; } final String hwAddress = config.getHardwareAddress(); return hwAddress; } public int getEthIfaceState(String mIface) { //return mTracker.getEthIfaceState(iface); try{             File file = new File("/sys/class/net/"+mIface+"/flags"); if(!file.exists()) return EthernetManager.ETH_IFACE_STATE_DOWN;             FileInputStream fin= new FileInputStream(file);             BufferedReader reader= new BufferedReader(new InputStreamReader(fin));             String flag = reader.readLine();             Log.e(TAG,"mIface : " + mIface);             fin.close();             flag = flag.substring(2); int flag_int = Integer.parseInt(flag, 16); if ((flag_int & 0x1) > 0) { return EthernetManager.ETH_IFACE_STATE_UP; } else { return EthernetManager.ETH_IFACE_STATE_DOWN; } }catch(Exception e){             e.printStackTrace(); } return EthernetManager.ETH_IFACE_STATE_DOWN; } 

2.3.5 增加以太网静态IP设置接口，并解决拔插后才能更改ip地址

以太网静态接口设置，主要是调用EthernetManager类里面的setConfiguration方法进行参数配置。我们看一下这个方法具体做了什么操作。

 /**      * Set Ethernet configuration.      */ public void setConfiguration(String iface, IpConfiguration config) { try {             mService.setConfiguration(iface, config); } catch (RemoteException e) { throw e.rethrowFromSystemServer(); } } 

发现是通过mService.setConfiguration（）方法。那么这个mService是哪里传来的呢，都是老司机就不买弄了，这里的mService是EthernetServiceImpl ，让我们看看该代码：

 public void setConfiguration(String iface, IpConfiguration config) { if (!mStarted.get()) {             Log.w(TAG, "System isn't ready enough to change ethernet configuration"); } enforceConnectivityInternalPermission(); if (mTracker.isRestrictedInterface(iface)) { enforceUseRestrictedNetworksPermission(); } // TODO: this does not check proxy settings, gateways, etc. // Fix this by making IpConfiguration a complete representation of static configuration.         mTracker.updateIpConfiguration(iface, new IpConfiguration(config)); } 

上面是Android 9.0中的方法实现。这里就是我花了一段时间解决的为什么Android P设置了静态IP不立即生效的地方。我们看一下Android 8.0之前的版本是这个方法是怎么写的，这个地方是关键。

 public void setConfiguration(IpConfiguration config) { if (!mStarted.get()) {             Log.w(TAG, "System isn't ready enough to change ethernet configuration"); } enforceConnectivityInternalPermission(); synchronized (mIpConfiguration) {             mEthernetConfigStore.writeIpAndProxyConfigurations(config); // TODO: this does not check proxy settings, gateways, etc. // Fix this by making IpConfiguration a complete representation of static configuration. if (!config.equals(mIpConfiguration)) {                 mIpConfiguration = new IpConfiguration(config);                 mTracker.stop();                 mTracker.start(mContext, mHandler); } } } 

我们也是看着都是mTracker对象调用方法进行设置。其实这两个mTracker是不同的对象。在Android 9.0之前的版本，这个mTracker对象都是EthernetNetworkFactory的实例对象。因为后续的设置参数进行连接网络判断端口等一系列操作都在这个EthernetNetworkFactory类中完成。而在Android9.0及以后后，Google将他们抽离出来了，对于监听以太网切换、以太网判断当前网络是否可用等一些列操作抽离到一个EthernetTracker类中。那么9.0的EthernetNetworkFactory只需要关心拿到参数进行连接上网操作就可以了。

我们现在只关心9.0是怎么走的。找到EthernetTracker类的具体实现，可以看到调用了EthernetNetworkFactory中的方法

 void updateIpConfiguration(String iface, IpConfiguration ipConfiguration) { if (DBG) {             Log.i(TAG, "updateIpConfiguration, iface: " + iface + ", cfg: " + ipConfiguration); }                         mConfigStore.write(iface, ipConfiguration);         mIpConfigurations.put(iface, ipConfiguration);                          mHandler.post(() -> mFactory.updateIpConfiguration(iface, ipConfiguration)); } 

而其实这个方法并没有做任何上网的操作，这就是为什么设置静态IP后，没有变动的原因。

 void updateIpConfiguration(String iface, IpConfiguration ipConfiguration) {         NetworkInterfaceState network = mTrackingInterfaces.get(iface); if (network != null) {             network.setIpConfig(ipConfiguration);//仅仅是将ip地址等以太网参数保存下来。 } } 

这里设置下去仅仅是将参数保存下来，显示是不符合我们的需求的。此时已经可以通过拔插网线实现设置静态ip上网。那么接下来，我们看看正常流程怎么走。

还是继续看EthernetTracker类。因为判断能不能连接网络的条件都在这里实现。这里要怎么才能做到设置静态IP后能动态的上网呢，这个可以参见EthernetTracker类，因为一般的正常上网都是从这个类开始的。这里我也不过多讲述其中的过程了，可以参见这篇博客Android 9.0 以太网上网设置静态ip，解决拔插后才能更改ip地址的问题
有比较详细的讲解，最后我们的解决方法是EthernetServiceImpl中添加如下逻辑即可代码如下所示：

 public void setConfiguration(String iface, IpConfiguration config) { if (!mStarted.get()) {             Log.w(TAG, "System isn't ready enough to change ethernet configuration"); } enforceConnectivityInternalPermission(); if (mTracker.isRestrictedInterface(iface)) { enforceUseRestrictedNetworksPermission(); } // TODO: this does not check proxy settings, gateways, etc. // Fix this by making IpConfiguration a complete representation of static configuration.         mTracker.updateIpConfiguration(iface, new IpConfiguration(config)); //Add by paxsz 2020.04.23 if (mTracker.isRestrictedInterface(iface)) { enforceUseRestrictedNetworksPermission(); } // TODO: this does not check proxy settings, gateways, etc. // Fix this by making IpConfiguration a complete representation of static configuration.               mTracker.updateIpConfiguration(iface, new IpConfiguration(config));         mTracker.removeInterface(iface);//清除当前端口         mTracker.start(); } 

收工，over！

结语

各位乡亲们，Android 9的适配以太网就结束了，整的我腰酸背痛啊。Android版本升级之时就是我等受苦之时啊。

写在最后

  好了如上就是Android P适配以太网功能开发指南的所有，如有问题或者有任何疑问请及时沟通或者交流，也可点个赞或者吐槽一番也是可以的。so goodbye。

当然得最后附上终极patch包不是，不然你们又得在背后diss我了。
Android P Settings Framework以太网适配path包