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背景

Linux 的 tracepath 指令可以追蹤數據到達目標主機的路由信息，同時還能夠發現 MTU 值。它跟蹤路徑到目的地，沿著這條路徑發現 MTU。它使用 UDP 端口或一些隨機端口。它類似于 Traceroute，只是不需要超級用戶權限，并且沒有花哨的選項。

Android 也是移植的它，其源碼放置位置在platform/external/iputils/tracepath6.c。我們之所以直接移植tracepath6.c而不是tracepath.c的原因是 tracepath6 支持 IPV6 和 IPV4 兩種模式，而tracepath.c僅僅支持 IPV4，所以一把梭后我們直接完美兼容了兩種。

最近剛好在調研網絡診斷覆蓋能力，所以順手移植了下它，大致效果如下。

demo 效果

移植后開箱即用地址https://github.com/yanbober/android-tracepath，喜歡就給個小星星唄，一閃一閃亮晶晶。

開始移植

本想撿個現成，去看了platform/external/iputils/tracepath6.c源碼發現這貨直接是寫死默認假定 IPV6 模式的，需要不同模式的話需要自己執行命令時傳遞模式參數，不支持自己動態識別模式，所以需要移植改造。

定義 Java 接口約定

為了方便給 app 使用，需要通過 JNI 包裝到 Java 層接口，約定如下：

package cn.yan.android.tracepath; 
 
public final class AndroidTracePath { 
    static { 
        System.loadLibrary("tracepath-compat"); 
    } 
 
    private StateListener mStateListener; 
 
    public AndroidTracePath(StateListener stateListener) { 
        this.mStateListener = stateListener; 
    } 
 //業務方調用開始 tracepath 的方法，hostName 是你的域名或者 ip 
    public void startTrace(String hostName) { 
        nativeInit(); 
        nativeStartTrace(hostName); 
    } 
 
    public native void nativeInit(); 
 
    public native void nativeStartTrace(String hostName); 
 
    public void nativeOnStart() { 
        if (null != mStateListener) { 
            mStateListener.onStart(); 
        } 
    } 
 
    public void nativeOnUpdate(String update) { 
        if (null != mStateListener) { 
            mStateListener.onUpdate(update); 
        } 
    } 
 
    public void nativeOnEnd() { 
        if (null != mStateListener) { 
            mStateListener.onEnd(); 
        } 
    } 
 //tracepath 回調狀態 
    public interface StateListener { 
        void onStart(); 
        void onUpdate(String update); 
        void onEnd(); 
    } 
} 

接著就是對應 JNI 層的接口了，這里沒啥說的，都是老套路，一鍵生成也罷，動態映射也罷，隨意擺弄，反正最終能調用到tracepath6.c源碼就行。

我們重點是改造tracepath6.c，由于這玩意默認編譯后是一個可執行文件，我們通過 cmake 需要當作依賴編譯，所以他的 main 方法入口就不再適合我們了，我們需要進行改造(換個方法名即可)，如下：

//int main(int argc, char **argv) 替換為 tracepath 函數 
int tracepath(int argc, char **argv) 

這玩意需要給我們的 JNI 包裝接口(apicompat.c)調用，所以我們給他新建一個頭文件把這個方法報漏一下，如下：

//tracepath6.h 
 
#ifndef ANDROIDTRACEPATH_TRACEPATH6_H 
#define ANDROIDTRACEPATH_TRACEPATH6_H 
 
int tracepath(int argc, char** arg); 
 
#endif //ANDROIDTRACEPATH_TRACEPATH6_H 

手機連著 ipv4 的網絡一運行，臥槽，跪了，定位代碼發現tracepath6.c里面是寫死模式的，需要動態適配，改造點如下：

...... 
sa_family_t family = AF_UNSPEC; //把這里初值AF_INET6換成AF_UNSPEC 
...... 
int tracepath(int argc, char **argv) 
{ 
 ...... 
 memset(&hints, 0, sizeof(hints)); 
 hints.ai_family = AF_UNSPEC; //把這里family變量換成AF_UNSPEC 
 hints.ai_socktype = SOCK_DGRAM; 
 hints.ai_protocol = IPPROTO_UDP; 
#ifdef USE_IDN 
 hints.ai_flags = AI_IDN; 
#endif 
 gai = getaddrinfo(argv[0], pbuf, &hints, &ai0); 
 if (gai) { 
  fprintf(stderr, "getaddrinfo: %s\n", gai_strerror(gai)); 
        return 1; 
 } 
 
 fd = -1; 
 for (ai = ai0; ai; ai = ai->ai_next) { 
  //這里一段判斷family的邏輯刪掉 
  if (ai->ai_family != AF_INET6 && 
      ai->ai_family != AF_INET) 
   continue; 
  family = ai->ai_family; 
  fd = socket(ai->ai_family, ai->ai_socktype, ai->ai_protocol); 
  if (fd < 0) 
   continue; 
  memcpy(&target, ai->ai_addr, sizeof(target)); 
  targetlen = ai->ai_addrlen; 
  break; 
 } 
 ...... 
} 

可以看到，貫穿全流程的模式是通過一個全局的 family 變量類型來維護的，默認改為 AF_UNSPEC 后就會自動探測類型，匹配到 AF_INET6 或者 AF_INET 則走自己對應邏輯，這樣就能完美兼容 IPV6 和 IPV4 了。

到此運行能出結果了，但是 tracepath 的打印結果沒法輸出到 Java 層回調中，我們需要繼續改造。常規想法就是一個一個換掉tracepath6.c里面的 printf 函數為 JNI 回調 Java 方法實現，這樣比較麻煩。我們還是采用了一把梭的模式，如下：

//tracepath6.c 
 
#include "./../apicompat.h" 
 
#define printf(...) callbackOnUpdate(__VA_ARGS__) 

如上通過一個宏直接替換 printf 為我們 JNI 接口層的 callbackOnUpdate 函數，這個函數的作用就是調用 Java 方法，這樣就能把數據傳遞回去了。

到此基本 ok 了，還差最后的優化，你也看到了，tracepath6.c編寫初衷是一個可執行程序，現在把它移植成 so，所以我們不能在直接 exit 了，相關地方都需要一把梭的替換為 return 解決問題，到此完美解決所有。