Android 使用ping命令判断当前网络状态

一. 介绍

        ping命令是用来测试和诊断网络连接问题的基本命令，当然我们的终端设备（手机/平板/车机）都可以用这个命令来判断当前网络是否有流量的状态，本篇文章主要介绍Linux的ping命令，因为Android系统也是使用了Linux内核。然后使用ping命令封装一个判断当前网络是否有流量的方法。

二. 作用

使用ping命令作用：

1. 检测网络连接问题：如果我们无法访问某个网站或主机，可以使用ping命令来检测网络连接是否正常。如果ping命令能够成功收到目标主机的回复，说明网络连接正常；如果无法收到回复，可能是网络故障或目标主机不可达。

2. 测量网络延迟：通过ping命令可以测量网络延迟，即从发送ICMP（Internet Control Message Protocol）(Internet控制消息协议)请求到接收到回复所需的时间。可以使用ping命令的-c选项指定发送的ICMP请求次数，然后计算平均延迟时间。较高的延迟可能会导致网络连接缓慢，需要进一步排查网络问题。

3. 检测丢包率：ping命令还可以用于检测网络丢包率，即发送的ICMP请求在传输过程中丢失的比例。可以观察ping命令的输出结果中的丢包率字段，如果丢包率较高，可能是网络拥堵或目标主机负载过高。

三. 使用格式

ping [参数] [主机名或IP地址]

ping命令运行在命令提示符终端，用法为：“ping 参数 目标主机”。其中参数为零到多个，目标主机可以是IP或者域名。

如下图：

ping命令它会持续不断地给目标IP发送ICMP数据报，上面的截图中的每一行代表了一个从ICMP响应的信息，具体包括：

icmp_seq：ICMP 数据包序号，从1开始递增，如果中间不连续代表丢包了。
ttl：生存时间，具体指允许数据包之间通过多少个路由器或跳数，数据包每经过一个路由器，ttl会减1，当ttl归零时，这个数据包的生成周期结束，处理它的路由器会丢弃这个数据包。默认情况下，Linux系统的TTL值为64或255。
time： 这个数据报的响应时间，时间越短，代表响应速度越快。
然后是统计信息，它告诉我们，一共有12个数据报被传递，全被接收，没有数据包丢失。最后一行是：最小/最大/平均响应时间和本机硬件耗费时间。

看下所有的参数：

 ping -help
Usage: ping [-aAbBdDfhLnOqrRUvV64] [-c count] [-i interval] [-I interface]
            [-m mark] [-M pmtudisc_option] [-l preload] [-p pattern] [-Q tos]
            [-s packetsize] [-S sndbuf] [-t ttl] [-T timestamp_option]
            [-w deadline] [-W timeout] [hop1 ...] destination
Usage: ping -6 [-aAbBdDfhLnOqrRUvV] [-c count] [-i interval] [-I interface]
             [-l preload] [-m mark] [-M pmtudisc_option]
             [-N nodeinfo_option] [-p pattern] [-Q tclass] [-s packetsize]
             [-S sndbuf] [-t ttl] [-T timestamp_option] [-w deadline]
             [-W timeout] destination

好了，到这里，我们来介绍一下它的参数：

其实常用的就是如下几个：

ping常用命令选项：

-c count：指定发送的ICMP请求次数，默认为无限次。

-i interval：指定发送ICMP请求的时间间隔，默认为1秒。

-s packetsize：指定发送的ICMP请求的数据包大小，默认为56字节。

-W timeout：指定等待ICMP回复的超时时间，默认为10秒。

-w 10   ： 最长超时时间为10秒

四. 实际使用

使用ping命令访问阿里公共DNS，来判断当前网络是否有流量，间接的判断当前网络是否可用，目前国内公共的DNS有：

代码如下：

 public boolean isNetworkHasTraffic() {
        Runtime runtime = Runtime.getRuntime();
        java.lang.Process ipProcess = null;
        InputStream inputStrem = null;
        BufferedReader in = null;
        try {
            ipProcess = runtime.exec("ping -c 4 -i 0.2 -w 1 223.5.5.5");
            inputStrem = ipProcess.getInputStream();
            in = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStrem));
            StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();
            String content = "";

            while ((content = in.readLine()) != null) {
                stringBuffer.append(content);
            }

            int exitValue = ipProcess.waitFor();
            Log.i(TAG, "return result after executing the ping command: " + exitValue);

            if (exitValue == 0) {
                //网络正常且有流量
                return true;
            } else if (exitValue == 1) {
                if (stringBuffer.indexOf("100% packet loss") != -1) {
                    //状态值返回1 网络丢包严重，判断为网络未连接
                    return false;
                } else {
                    return true;
                }
            } else if (exitValue == 2) {
                // 状态值返回2  网络未连接不可用
                return false;
            } else {
                // 其他异常场景
                return false;
            }
        } catch(IOException | InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (ipProcess != null) {
                ipProcess.destroy();
            }

             try {
                if (in != null) {
                    in.close();
                }
                if (inputStrem != null) {
                    inputStrem.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                Log.e(TAG, " IOException " + e);
            }

            runtime.gc();
        }
        return false;
    }

该方法中的ping 命令：

ping -c 4 -i 0.2 -w 1 223.5.5.5

发送4次数据， 每次间隔200毫秒，deadline 为1秒执行完成   

233.5.5.5 为阿里DNS

ping -c 4 -i 0.2 -w 1 223.5.5.5
PING 223.5.5.5 (223.5.5.5) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 223.5.5.5: icmp_seq=1 ttl=114 time=87.7 ms
64 bytes from 223.5.5.5: icmp_seq=2 ttl=114 time=71.0 ms
64 bytes from 223.5.5.5: icmp_seq=3 ttl=114 time=72.2 ms
64 bytes from 223.5.5.5: icmp_seq=4 ttl=114 time=71.0 ms

--- 223.5.5.5 ping statistics ---
4 packets transmitted, 4 received, 0% packet loss, time 601ms
rtt min/avg/max/mdev = 71.007/75.506/87.732/7.084 ms

返回值是通过调用 Process.waitFor() 方法，根据实际测试用例场景

1. 打开和关闭 手机流量开关  当正常上网时，返回值为0   关闭流量开关： 返回值2 

2. 连接上有流量的Wifi热点，正常上网时，返回值为0

3. 连接上没有流量的Wifi热点， 无法上网，返回值为1 ，此时丢包率是100%

五. 注意事项

java中 Process的waitFor() 方法说明

JDK帮助文档上这么说：如有必要，一直要等到由该 Process 对象表示的进程已经终止。如果已终止该子进程，此方法立即返回。但是直接调用这个方法会导致当前线程阻塞，直到退出子进程。

也就是说： 此方法不建议使用在主线程中，因为ping网络的过程是一个耗时操作，Process的waitFor()方法会阻塞当前线程， 直接导致结果： 阻塞UI线程。

        经过实际测试，确实会影响主线程，验证过程： 我把这个方法写在生命周期onStart()方法中，onResume() 就会延时1秒执行。那么UI界面也会延时1秒显示，这对用户追求系统流畅角度来看，这当然是不允许的。

        当然waitFor()方法除了 0/1/2 还有很多返回值，详细见：Process.waitFor()方法的返回值

六. 方法封装

在第5小节，我们已经说明此方法不建议使用在主线程中，下面是封装的方法和使用代码

使用方法一：

new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
               boolean isAvalible =  isNetworkHasTraffic();
               //根据这个判断条件去处理对应的业务逻辑
               if (isAvalible) { 
                   Log.d(TAG, " 网络正常 ");
               } else {
                   Log.d(TAG, " 当前网络不可用 ");
               }
            }
        }).start();

使用方法二：使用AsyncTask，把耗时操作放在doInBackground方法中，在子线程中做ping操作，当结果返回时，在onPostExecute主线程中更新状态。

/*
     Params：决定了执行excute()方法时传入的参数类型，excute()方法传入的参数会传入到方法doInBackground()，所以同时也决定了doInBackground()方法内的参数类型。
     Progress：任务执行时，返回进度值的类型，即onProgressUpdate()方法内的参数类型。
     Result：任务完成后，返回的结果的类型，即doInBackground()方法的返回类型，doInBackground()方法的返回结果传入onPostExecute()方法作为参数，所以同时也决定了onPostExecute()方法的参数类型。
    *
    * */

    private abstract class getNetworkStatusTask extends AsyncTask<Void,Void,Boolean> {
        @Override
        protected Boolean doInBackground(Void... voids) {
           return isNetworkHasTraffic();
        }

        //定义为抽象方法，在子类复写
        @Override
        protected abstract void onPostExecute(Boolean aBoolean);
    }


//调用代码
   new getNetworkStatusTask(){
                @Override
                protected void onPostExecute(Boolean hastraffic) {
                    //根据判断条件处理业务逻辑代码
                    if (hastraffic) {
                        Log.d(TAG, "====网络正常=====");
                    } else {
                        Log.d(TAG, "====网络不可用=====");
                    }
                }
            }.execute();