7、IP 配置与 DHCP：IpManager 设计、DHCP 客户端交互、静态 IP 配置
说到 Wi-Fi 连接，很多人以为只要把密码填对、关联上 AP 就完事了。其实不然。关联成功只是第一步，真正让手机能上网的，是 IP 配置这一步。你想想看，没有 IP 地址，数据包往哪儿发？
这一章，我们就来聊聊 Android 里 IP 配置的核心——IpManager。它负责管理 DHCP 客户端、处理静态 IP、监听网络状态变化。说白了，它就是 Wi-Fi 的「网络层管家」。
7.1 IpManager 的设计思路
我个人习惯把 IpManager 理解为「状态机 + 策略执行器」。它不直接发 DHCP 请求，而是协调各个模块完成 IP 获取。
它的核心职责有三块：
- 管理 DHCP 客户端：启动、停止、重启 DHCP 流程
- 处理静态 IP：当用户选择静态配置时，跳过 DHCP，直接设置 IP
- 监听网络状态：当网络断开或配置变更时，重新触发 IP 获取
我在项目中遇到过一个问题：某些路由器 DHCP 响应特别慢，导致 IpManager 超时后直接走 fallback 逻辑，分配了一个 169.254.x.x 的链路本地地址。用户一看「已连接但无法上网」，投诉就来了。后来我们调整了超时时间，才解决。
核心设计原则：IpManager 不关心底层是 Wi-Fi 还是以太网，它只关心「如何拿到一个可用的 IP 配置」。
它的内部状态机大致如下：
IDLE → RUNNING → CONFIGURED → DISCONNECTED
↑ ↓
└─────────┘嗯，这里要注意：从 RUNNING 到 CONFIGURED 的转换，取决于 DHCP 成功或静态配置生效。如果 DHCP 失败，它会尝试重试，重试次数耗尽后才进入 DISCONNECTED。
7.2 DHCP 客户端交互
Android 的 DHCP 客户端经历过几次变迁。早期用的是 dhcpcd，后来换成了 netd 内置的 DHCP 实现。现在主流版本用的是 IpManager + DhcpClient 的组合。
交互流程是这样的：
- Wi-Fi 关联成功后，WifiStateMachine 通知 IpManager 开始配置
- IpManager 创建 DhcpClient 实例，发起 DHCP Discover
- DhcpClient 收到 Offer 后，发送 Request
- 收到 Ack 后，DhcpClient 把 IP、网关、DNS 等信息返回给 IpManager
- IpManager 调用 netd 设置 IP 地址和路由
我曾经调试过一个奇葩问题：DHCP 明明拿到了 IP，但手机就是上不了网。抓包一看，网关地址是 0.0.0.0。你想想看，网关都是零，数据包往哪儿发？后来发现是路由器固件有 bug，Ack 包里的 Option 3 字段丢了。嗯，这种问题只能靠抓包定位。
调试技巧：用 adb shell dumpsys wifi 可以查看当前 IP 配置状态。如果看到 DhcpState=FAILED，基本可以断定是 DHCP 环节出了问题。
7.3 静态 IP 配置
静态 IP 配置，说白了就是跳过 DHCP，直接告诉系统「IP 是多少、网关是谁、DNS 用哪个」。这在企业网络或固定场景下很常见。
IpManager 处理静态 IP 的路径很简单：
if (isStaticIp) {
// 直接使用用户配置
LinkProperties lp = new LinkProperties();
lp.setLinkAddress(staticIpAddress);
lp.setRoutes(staticGateway);
lp.setDnsServers(staticDnsList);
// 通知网络层
notifyLinkPropertiesChanged(lp);
} else {
// 走 DHCP
startDhcpClient();
}这里有个坑：静态 IP 配置时，网关和子网掩码必须匹配。我见过有人把 IP 设为 192.168.1.100，网关却填了 10.0.0.1，结果数据包根本发不出去。系统不会帮你校验这个，它只会照做。
注意事项：静态 IP 配置不会自动处理 DNS 冲突。如果你手动填了 DNS，但路由器也下发 DNS，系统会优先使用手动配置的。这一点和 DHCP 不同。
7.4 核心流程图
下面这张图展示了 IpManager 从启动到配置完成的完整流程。我建议你仔细看看，尤其是 DHCP 失败时的 fallback 路径。
从图上你能看到，静态 IP 和 DHCP 是两条完全独立的路径。静态配置直接跳过网络交互，而 DHCP 则要经历完整的四次握手。如果 DHCP 失败，系统会分配一个 169.254.x.x 的链路本地地址——这其实是 IPv4 的「最后保底方案」。
7.5 避坑指南
最后，分享几个我踩过的坑：
- DHCP 超时设置：默认超时是 30 秒，但在信号弱的环境下，30 秒可能不够。我建议根据实际场景调整，比如企业网络可以放宽到 60 秒。
- 静态 IP 与 DHCP 冲突：如果同一个 IP 被 DHCP 分配给了另一台设备，就会发生 IP 冲突。Android 不会主动检测这个，需要上层应用或路由器做防护。
- DNS 缓存问题：切换网络时，DNS 缓存不会自动清空。我曾经遇到过用户从公司网络切到家庭网络，结果 DNS 还解析着公司内网地址，导致部分应用无法访问。
个人建议：在开发 Wi-Fi 相关功能时，一定要把 IP 配置的日志打全。尤其是 DHCP 的交互日志，它能帮你快速定位是「连不上」还是「配不上」。
好了，这一章的内容就到这里。IP 配置看似简单，但涉及到的细节不少。理解了 IpManager 的设计思路，你就能更好地掌控 Wi-Fi 连接的「最后一公里」。