Android网络带宽监控：获取、查看上行与下行带宽全攻略

一、引言：网络带宽监控的重要性

在移动应用开发中，网络带宽的监控与分析是优化用户体验、诊断网络问题的关键环节。无论是实时音视频传输、文件上传下载，还是API请求响应，都需要准确掌握当前网络的上行（发送）与下行（接收）带宽，以动态调整传输策略，避免卡顿或资源浪费。本文将围绕Android系统，系统阐述如何获取、查看上行与下行带宽，并提供可落地的技术方案。

二、Android原生API：TrafficStats的带宽统计

Android系统提供了TrafficStats类（位于android.net包），用于统计设备网络接口的收发数据量。其核心方法是：

• getUidRxBytes(int uid)：获取指定UID（应用）的接收字节数（下行）。
• getUidTxBytes(int uid)：获取指定UID（应用）的发送字节数（上行）。
• getTotalRxBytes()：获取设备总接收字节数。
• getTotalTxBytes()：获取设备总发送字节数。

2.1 基础实现示例

// 获取当前应用的上下行流量（单位：字节）
long uid = android.os.Process.myUid();
long rxBytes = TrafficStats.getUidRxBytes(uid);
long txBytes = TrafficStats.getUidTxBytes(uid);
// 转换为KB或MB
double rxKB = rxBytes / 1024.0;
double txKB = txBytes / 1024.0;
Log.d("Bandwidth", "下行: " + rxKB + " KB, 上行: " + txKB + " KB");

2.2 动态计算带宽（实时速率）

通过定时采样差值计算瞬时带宽：

private long lastRxBytes = 0;
private long lastTxBytes = 0;
private long lastTime = 0;
public void startMonitoring() {
    lastRxBytes = TrafficStats.getUidRxBytes(uid);
    lastTxBytes = TrafficStats.getUidTxBytes(uid);
    lastTime = System.currentTimeMillis();
    // 每1秒采样一次
    new Handler(Looper.getMainLooper()).postDelayed(this::calculateBandwidth, 1000);
}
private void calculateBandwidth() {
    long currentRx = TrafficStats.getUidRxBytes(uid);
    long currentTx = TrafficStats.getUidTxBytes(uid);
    long currentTime = System.currentTimeMillis();
    long deltaRx = currentRx - lastRxBytes;
    long deltaTx = currentTx - lastTxBytes;
    long deltaTime = currentTime - lastTime;
    double rxSpeed = (deltaRx * 8.0) / (deltaTime / 1000.0); // 转换为bps（比特/秒）
    double txSpeed = (deltaTx * 8.0) / (deltaTime / 1000.0);
    Log.d("Bandwidth", "下行速率: " + rxSpeed/1024 + " Kbps, 上行速率: " + txSpeed/1024 + " Kbps");
    lastRxBytes = currentRx;
    lastTxBytes = currentTx;
    lastTime = currentTime;
    new Handler(Looper.getMainLooper()).postDelayed(this::calculateBandwidth, 1000);
}

2.3 局限性

• 精度问题：采样间隔过长可能导致瞬时峰值被平滑。
• 多网络接口：无法区分WiFi、移动数据等不同接口的带宽。
• 系统限制：需READ_NETWORK_USAGE_HISTORY权限（Android 10+受限）。

三、第三方库：更强大的带宽监控

3.1 OkHttp带宽监听

OkHttp的EventListener可监听请求的传输进度，间接计算带宽：

OkHttpClient client = new OkHttpClient.Builder()
    .eventListener(new EventListener() {
        private long startTime;
        private long bytesReceived = 0;
        @Override
        public void callStart(Call call) {
            startTime = System.currentTimeMillis();
        }
        @Override
        public void bytesReceived(Call call, long bytes) {
            bytesReceived += bytes;
            long currentTime = System.currentTimeMillis();
            double speed = (bytesReceived * 8.0) / ((currentTime - startTime) / 1000.0);
            Log.d("OkHttp", "实时下行速率: " + speed/1024 + " Kbps");
        }
    })
    .build();

3.2 网络诊断库（如SpeedTestLib）

开源库如SpeedTestLib提供完整的带宽测试功能，支持多线程下载/上传测速：

SpeedTestSocket speedTestSocket = new SpeedTestSocket();
speedTestSocket.addSpeedTestListener(new ISpeedTestListener() {
    @Override
    public void onProgress(float percent, DownloadSpeedTestReport report) {
        Log.d("SpeedTest", "下行速率: " + report.getTransferRateBit() / 1024 + " Kbps");
    }
});
speedTestSocket.startDownload("http://example.com/largefile");

四、系统级工具：查看全局带宽

4.1 ADB命令

通过ADB获取设备整体带宽：

adb shell cat /proc/net/dev
# 输出示例：wlan0: 12345678 98765432 ...（接收字节 发送字节）

4.2 Android Studio Profiler

使用Android Studio的Network Profiler，可实时查看应用的上下行流量及速率曲线。

五、高级场景：多网络接口区分

5.1 ConnectivityManager监听

通过ConnectivityManager.NetworkCallback监听网络切换，结合TrafficStats按接口统计：

ConnectivityManager cm = (ConnectivityManager) getSystemService(Context.CONNECTIVITY_SERVICE);
cm.registerNetworkCallback(
    new NetworkRequest.Builder().build(),
    new ConnectivityManager.NetworkCallback() {
        @Override
        public void onAvailable(Network network) {
            // 获取当前网络接口的带宽
        }
    }
);

5.2 使用Netstat命令（需Root）

Root设备可通过netstat -i查看各接口的收发数据包，但非Root设备无法直接调用。

六、最佳实践与注意事项

1. 权限管理：
   • 普通应用：使用TrafficStats无需额外权限。
   • 系统应用：可申请NETWORK_STATS权限获取更详细数据。
2. 后台监控：
   • 使用WorkManager或ForegroundService实现长期监控。
3. 性能优化：
   • 避免高频采样（建议≥500ms间隔）。
   • 缓存计算结果，减少UI线程负担。
4. 兼容性：
   • 测试不同Android版本（尤其是Android 10+的隐私限制）。

七、总结

Android系统提供了从应用级到系统级的多种带宽监控方案：

• 简单场景：使用TrafficStats快速获取上下行流量。
• 实时监控：结合定时采样或OkHttp监听计算瞬时速率。
• 完整测速：集成SpeedTestLib等第三方库。
• 系统级分析：通过ADB或Android Studio Profiler深入调试。

开发者应根据实际需求选择合适的方法，平衡精度、性能与权限限制，最终实现高效的网络带宽监控与优化。