Android应用流量统计——NetworkStatsManager使用

少年恃险若平地,独倚长剑凌清秋。这篇文章主要讲述Android应用流量统计——NetworkStatsManager使用相关的知识,希望能为你提供帮助。
在没有Root的情况下, android应用流量统计在6.0之前一直没有太好的办法, 官方虽然提供了TrafficStats, 但其主要功能是设备启动以来流量的统计信息, 和时间信息无法很好的配合。最近再看TrafficStats类时, 发现说明中提到, 为获取更具鲁棒性的网络历史数据, 建议使用NetworkStatsManager。
本文首先简单对比下TrafficStats和NetworkStatsManager各自的限制和优缺点, 然后详细说明NetworkStatsManager的用法, 并给出主要代码。
TrafficStats
Android API8提供了android.net.TrafficStats类。
通过此类能获取设备重启以来网络信息, 部分函数如下所示:

static longgetMobileRxBytes()//获取通过移动数据网络收到的字节总数 static longgetMobileTxBytes()//通过移动数据网发送的总字节数 static longgetTotalRxBytes()//获取设备总的接收字节数 static longgetTotalTxBytes()//获取设备总的发送字节数 static longgetUidRxBytes(int uid)//获取指定uid的接收字节数 static longgetUidTxBytes(int uid) //获取指定uid的发送字节数

通过文档及上述函数可以知道, TrafficStats能够获取设备的数据流量和总的网络流量消耗( 一般情况下也就得到Wi-Fi下的流量信息) ; 可以查询uid对应的流量信息, 而uid可以通过应用的包名查询到, 因此能够查询某个应用的流量统计信息( 不考虑shareuid) 。非常方便的是, 它的使用不需要特别的权限。另一方面它也一些限制:
( 1) 无法获取应用的数据流量消耗
从文档中仅能获取到指定uid的流量, 但无法区分不同网络类型下的消耗
间接方法是通过监听网络切换, 做好流量记录( 但是要保证你的应用一直存活, 且一定准确接收到网络切换信息) , 基本不可用。
( 2) 无法获取某个时间段内的流量消耗
从API文档中看, 函数参数没有与时间相关的信息。而且重要的一点是, TrafficStats类中记录的是设备重启以来的流量统计信息。因为TrafficStats 类, 底层还是读取/proc/net/xt_qtaguid/stats 对内容进行解析, 将得到对应的结果返回上层。
NetworkStatsManager
在Android 6.0( API23) 中新增加的类, 提供网络使用历史统计信息, 同时特别强调了可查询指定时间间隔内的统计信息。看看部分函数( 非静态) :
//查询指定网络类型在某时间间隔内的总的流量统计信息 NetworkStats.Bucket querySummaryForDevice(int networkType, String subscriberId, long startTime, long endTime) //查询某uid在指定网络类型和时间间隔内的流量统计信息 NetworkStats queryDetailsForUid(int networkType, String subscriberId, long startTime, long endTime, int uid)//查询指定网络类型在某时间间隔内的详细的流量统计信息( 包括每个uid) NetworkStats queryDetails(int networkType, String subscriberId, long startTime, long endTime)

从上述函数和文档看, NetworkStatsManager类克服了TrafficStats的查询限制, 而且统计信息也不再是设备重启以来的数据。但它也有自己的限制和缺点。
( 1) 权限限制
NetworkStatsManager的使用需要额外的权限, ”android.permission.PACKAGE_USAGE_STATS”是系统权限, 需要主动引导用户开启应用的“有权查看使用情况的应用”( 使用记录访问权限) 权限, 后面会有代码示例。
( 2) 文档不完善
不好说是文档不全, 还是我没找对。首先文档中没有给出类的实例对象的构造方法, 一开始还是反射获取的, 后来才发现可以通过获取系统服务方式得到。另外queryDetailsForUid函数中设置的时间间隔不太有用, 没能及时的获取流量统计信息, 而是有两个小时的时间间隔。还好可以在querySummary函数中获得。
代码示例
下面说说具体的使用和代码, 使用前必须明确的是这里的统计信息都是在网络层以上的数据。
1.权限设置
( 1) AndroidManifest中添加权限声明
< uses-permission android:name= " android.permission.READ_PHONE_STATE" /> < uses-permission android:name= " android.permission.PACKAGE_USAGE_STATS" tools:ignore= " ProtectedPermissions" />

( 2) 代码中主动引导用户开启权限
这里没有说明READ_PHONE_STATE的主动获取, 大家根据自己的targetSdkVersion设置
private boolean hasPermissionToReadNetworkStats() { if (Build.VERSION.SDK_INT < Build.VERSION_CODES.M) { return true; } final AppOpsManager appOps = (AppOpsManager) getSystemService(Context.APP_OPS_SERVICE); int mode = appOps.checkOpNoThrow(AppOpsManager.OPSTR_GET_USAGE_STATS, android.os.Process.myUid(), getPackageName()); if (mode = = AppOpsManager.MODE_ALLOWED) { return true; }requestReadNetworkStats(); return false; } // 打开“有权查看使用情况的应用”页面 private void requestReadNetworkStats() { Intent intent = new Intent(Settings.ACTION_USAGE_ACCESS_SETTINGS); startActivity(intent); }

2.查看设备和某应用的流量统计
( 1) 获取NetworkStatsManager示例对象
NetworkStatsManager networkStatsManager = (NetworkStatsManager) getSystemService(NETWORK_STATS_SERVICE);

( 2) 查询设备总的流量统计信息
NetworkStats.Bucket bucket = null; // 获取到目前为止设备的Wi-Fi流量统计 bucket = networkStatsManager.querySummaryForDevice(ConnectivityManager.TYPE_WIFI, " " , 0, System.currentTimeMillis()); Log.i(" Info" , " Total: " + (bucket.getRxBytes() + bucket.getTxBytes()));

( 3) 查询某应用( uid) 的数据流量统计信息
// 获取subscriberId TelephonyManager tm = (TelephonyManager) getSystemService(TELEPHONY_SERVICE); String subId = tm.getSubscriberId(); NetworkStats summaryStats; long summaryRx = 0; long summaryTx = 0; NetworkStats.Bucket summaryBucket = new NetworkStats.Bucket(); long summaryTotal = 0; summaryStats = networkStatsManager.querySummary(ConnectivityManager.TYPE_MOBILE, subId, getTimesMonthmorning(), System.currentTimeMillis()); do { summaryStats.getNextBucket(summaryBucket); int summaryUid = summaryBucket.getUid(); if (uid = = summaryUid) { summaryRx + = summaryBucket.getRxBytes(); summaryTx + = summaryBucket.getTxBytes(); } Log.i(MainActivity.class.getSimpleName(), " uid:" + summaryBucket.getUid() + " rx:" + summaryBucket.getRxBytes() + " tx:" + summaryBucket.getTxBytes()); summaryTotal + = summaryBucket.getRxBytes() + summaryBucket.getTxBytes(); } while (summaryStats.hasNextBucket());

3.附赠实用函数
( 1) 应用包名查uid
public static int getUidByPackageName(Context context, String packageName) { int uid = -1; PackageManager packageManager = context.getPackageManager(); try { PackageInfo packageInfo = packageManager.getPackageInfo(packageName, PackageManager.GET_META_DATA); uid = packageInfo.applicationInfo.uid; Log.i(MainActivity.class.getSimpleName(), packageInfo.packageName + " uid:" + uid); } catch (PackageManager.NameNotFoundException e) { }return uid; }

( 2) 获得本月第一天0点时间
public static long getTimesMonthMorning() { Calendar cal = Calendar.getInstance(); cal.set(cal.get(Calendar.YEAR), cal.get(Calendar.MONTH), cal.get(Calendar.DAY_OF_MONTH), 0, 0, 0); cal.set(Calendar.DAY_OF_MONTH, cal.getActualMinimum(Calendar.DAY_OF_MONTH)); return cal.getTimeInMillis(); }

4.提示无权限信息
15:39:06.531 5276-5276/cn.arainfo.test.android.testapp1 E/AndroidRuntime: FATAL EXCEPTION: main Process: cn.arainfo.test.android.testapp1, PID: 5276 java.lang.SecurityException: Network stats history of uid 10145 is forbidden for caller 10144 at android.os.Parcel.readException(Parcel.java:1665) at android.os.Parcel.readException(Parcel.java:1618) at android.net.INetworkStatsSession$Stub$Proxy.getHistoryIntervalForUid(INetworkStatsSession.java:425) at android.app.usage.NetworkStats.startHistoryEnumeration(NetworkStats.java:433) at android.app.usage.NetworkStatsManager.queryDetailsForUidTag(NetworkStatsManager.java:254) at android.app.usage.NetworkStatsManager.queryDetailsForUid(NetworkStatsManager.java:219)

统计测试
( 1) 测试设备
小米5S Plus Android 6.0 和 华为Mate9 Android 7.0设备上实际测试
( 2) 流量差距
实际测试流量有30M左右, 和运营商流量统计相差2M左右
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Android应用流量统计——NetworkStatsManager使用

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参考链接:
1.android.net.TrafficStats
2.android.app.usage.NetworkStatsManager
3.stack overflow里的两个问题
http://stackoverflow.com/questions/38783836/how-to-fetch-data-usage-report-for-all-uids-using-the-new-networkstatsmanager-c
【Android应用流量统计——NetworkStatsManager使用】http://stackoverflow.com/questions/36702621/getting-mobile-data-usage-history-using-networkstatsmanager

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