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检测互联网网络可用性

stevenmcohn
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2010年3月12日

Ms-PL

4分钟阅读

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检测网络可用性，特别是对互联网的可用性，并监控状态变化

目录

引言

本文介绍了一个用于确定网络可用性并检测连接性变化的小类。本文侧重于“互联网可用性”。换句话说，如果至少有一个与 IP 相关的接口可用且正常工作，我们就认为“网络”是可用的。

背景

iTuner 歌词引擎依赖在线提供商搜索歌曲歌词。每当播放一首尚无歌词的歌曲时，它就会连接到互联网。iTuner 的特定要求如下：

  • 确定当前的连接状态
  • 订阅以在网络连接发生变化时收到通知
  • 忽略所有可能不提供互联网连接的网络适配器，因为我的主要目标是联系互联网资源

这导致了 System.Net.NetworkInformation 命名空间和下面提供的轻量级包装器。有些场景是这些 System 类无法覆盖的，本文将解决这些问题。当然，您可以将这些要求泛化到任何应用程序，或者用其他功能扩展此类，例如在进行更繁重的通信之前ping目标站点以检查其是否存在。

Using the Code

NetworkStatus 类是一个 static 类，它公开了一个方法和一个事件，如下所示：

public static class NetworkStatus
{
    public static event NetworkStatusChangedHandler AvailabilityChanged;
    public static bool IsAvailable { get; }
}

如您所见，它并不复杂——这就是关键。虽然这个类背后的代码量不多，但它封装了所有繁琐的细节，这样我们就不用担心这些细节了。NetworkStatusDemo 应用程序附带本文，演示了此类最简单的用法。它首先使用 IsAvailable 属性报告当前网络可用性。

if (NetworkStatus.IsAvailable)
{
    Console.WriteLine("... Network is available");
}
else
{
    Console.WriteLine("... Network is not available");
}

然后，NetworkStatusDemo 将 NetworkStatusChangedHandler 处理程序附加到 AvailabilityChanged 事件。

NetworkStatus.AvailabilityChanged +=
    new NetworkStatusChangedHandler(DoAvailabilityChanged);

static void DoAvailabilityChanged (
    object sender, NetworkStatusChangedArgs e)
{
    if (e.IsAvailable)
    {
        Console.WriteLine("... Network is available");
    }
    else
    {
        Console.WriteLine("... Network is not available");
    }
}

很简单，但足以确定我们在任何特定时间点是否应该尝试联系网站或 Web 服务。

代码内部

虽然原始的 .NET 类提供了此处所需的大部分功能，但我有两个主要目标：

  1. 缩小 NetworkInterface 类的范围，使其仅报告能够连接到互联网的适配器
  2. 封装 NetworkChange 类提供的多个事件

System.Net.NetworkInformation.NetworkInterface

NetworkInteface 类包含 static GetIsNetworkAvailable() 方法。虽然此方法已完成了我们大部分需要的工作，但我发现有些情况，尤其是在使用无线适配器时，网络似乎在线但尚未建立真正的开放连接。它还会看到虚拟机适配器并认为它们在线；显然，除非您有一些奇怪的开发配置，您正在使用虚拟机作为路由器，否则这些都不会引导您访问互联网。

我们首先使用 GetIsNetworkAvailable 进行快速测试，然后通过检查每个合适的网络接口的活动、BytesReceived 和 BytesSent 来扩展它。这被封装在我们的 NetworkStatus.IsNetworkAvailable() 方法中。

private static bool IsNetworkAvailable ()
{
    // only recognizes changes related to Internet adapters
    if (NetworkInterface.GetIsNetworkAvailable())
    {
        // however, this will include all adapters
        NetworkInterface[] interfaces =
            NetworkInterface.GetAllNetworkInterfaces();

        foreach (NetworkInterface face in interfaces)
        {
            // filter so we see only Internet adapters
            if (face.OperationalStatus == OperationalStatus.Up)
            {
                if ((face.NetworkInterfaceType != NetworkInterfaceType.Tunnel) &&
                    (face.NetworkInterfaceType != NetworkInterfaceType.Loopback))
                {
                    IPv4InterfaceStatistics statistics =
                        face.GetIPv4Statistics();

                    // all testing seems to prove that once an interface
                    // comes online it has already accrued statistics for
                    // both received and sent...

                    if ((statistics.BytesReceived > 0) &&
                        (statistics.BytesSent > 0))
                    {
                        return true;
                    }
                }
            }
        }
    }

    return false;
}

虽然这足以测试当前可用性，但我们可以通过维护一个 private Boolean 变量 isAvailable 并仅在连接状态更改时设置其状态来优化效率。这时 NetworkChange 类就派上用场了。

System.Net.NetworkInformation.NetworkChange

NetworkChange 类有两个事件：NetworkAvailabilityChanged 和 NetworkAddressChanged。听起来不错。但问题是 NetworkChange 不会区分可能不向我们提供互联网访问的适配器，例如隧道适配器。所以我们的 NetworkStatus 类将此功能扩展为仅从相关适配器获取事件。我们通过严格控制 NetworkAvailabilityChanged 和 NetworkAddressChanged 事件来管理这一点，将它们隐藏在我们自己的 AvailabilityChanged 事件后面。

public static event NetworkStatusChangedHandler AvailabilityChanged
{
    add
    {
        if (handler == null)
        {
            NetworkChange.NetworkAvailabilityChanged
                += new NetworkAvailabilityChangedEventHandler(
                   DoNetworkAvailabilityChanged);

            NetworkChange.NetworkAddressChanged
                += new NetworkAddressChangedEventHandler(
                   DoNetworkAddressChanged);
        }

        handler = (NetworkStatusChangedHandler)Delegate.Combine(handler, value);
    }

    remove
    {
        handler = (NetworkStatusChangedHandler)Delegate.Remove(handler, value);

        if (handler == null)
        {
            NetworkChange.NetworkAvailabilityChanged
                -= new NetworkAvailabilityChangedEventHandler(
                   DoNetworkAvailabilityChanged);

            NetworkChange.NetworkAddressChanged
                -= new NetworkAddressChangedEventHandler(
                   DoNetworkAddressChanged);
        }
    }
}

您可以看到我们提供了自己的 handler 变量。这被定义为一个事件，我们可以在需要向使用者发出状态更改信号时触发它。

不幸的是，这两个包装事件的处理程序签名不相似。所以我们需要提供两个不同的处理程序。但它们都汇集到一个点：SignalAvailabilityChange。

private static void SignalAvailabilityChange (object sender)
{
    bool change = IsNetworkAvailable();
    // only signal consumers when the general state changes
    if (change != isAvailable)
    {
        // set the local isAvailable variable
        isAvailable = change;
        if (handler != null)
        {
            handler(sender, new NetworkStatusChangedArgs(isAvailable));
        }
    }
}

最终，代码量不大，也不复杂或具有革命性。但它已被证明是一个整洁的实现，有助于简化任何主应用程序。

结论

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