Android网络框架OkHttp源码分析(1)——请求流程
2021/7/20 22:06:28
本文主要是介绍Android网络框架OkHttp源码分析(1)——请求流程,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!
Android网络框架——OkHttp源码分析
前言
OkHttp是一个处理网络请求的高性能框架,由Square公司贡献。
它的出现替代了HttpUrlConnection和Apache HttpClient。
OkHttp采用了分层设计的思想,使用多层拦截器,每个拦截器解决一个问题,多层拦截器套在一起,就像设计模式中的装饰者模式一样,可以在保证每层功能高内聚的情况下,解决多样性的问题。
OkHttp源码的讲解可以分为两大部分:
- 请求流程
- 拦截器分析
接下来讲解第一部分:
okhttp3源码分析之请求流程(同步,异步)
我们通过一个简单的GET请求来回忆一下OkHttp的使用步骤,并以这个实例为例讲解OkHttp的请求流程,如下:
OkHttp的简单使用
//第一步、创建OkHttpClient OkHttpClient client = new OkHttpClient.Builder() .build(); //第二步、创建请求Request Request request = new Request.Builder() .url("http://github.com") .build(); //第三步、创建一个Call,用于发起网络请求 Call call = client.newCall(request); //第四步、发起异步请求, 调用Call的enqueue()方法(同步用execute()方法) call.enqueue(new Callback() { @Override public void onFailure(Call call, IOException e) { //请求失败处理 } @Override public void onResponse(Call call, Response response) throws IOException { //请求成功处理 } });
可以看见使用OkHttp 发送网络请求需要四个步骤:
- 创建OkHttpClient
- 创建请求Request
- 创建Call,其用于发送网络请求
- 调用Call的enqueue()或execute()方法发起异步或同步请求
下面将介绍每一个步骤:
1.创建OkHttpClient
//第一步、创建OkHttpClient OkHttpClient client = new OkHttpClient.Builder() .build();
OkHttpClient相当于OkHttp的大总管,它负责将每一个具体的工作发放给每个员工,
接下来一起看看OkHttpClient.Builder()中的各个参数:
public Builder() { dispatcher = new Dispatcher();// 调度器 protocols = DEFAULT_PROTOCOLS;// HTTP 协议 connectionSpecs = DEFAULT_CONNECTION_SPECS;// 传输层版本和连接协议 eventListenerFactory = EventListener.factory(EventListener.NONE);// 事件监听工厂 proxySelector = ProxySelector.getDefault();// 代理选择器 cookieJar = CookieJar.NO_COOKIES;// cookie socketFactory = SocketFactory.getDefault();// socket 工厂 hostnameVerifier = OkHostnameVerifier.INSTANCE;// 主机名字确认 certificatePinner = CertificatePinner.DEFAULT;// 证书链 proxyAuthenticator = Authenticator.NONE;// 代理服务器身份验证 authenticator = Authenticator.NONE;// 源服务器身份验证 connectionPool = new ConnectionPool();// 连接池 dns = Dns.SYSTEM;// 域名 followSslRedirects = true;// 是否遵循 ssl 重定向 followRedirects = true;// 是否遵循重定向 retryOnConnectionFailure = true;// 连接失败的时候是否重试 connectTimeout = 10_000;// 连接超时时间 readTimeout = 10_000;// 读超时时间 writeTimeout = 10_000;// 写超时时间 pingInterval = 0;// HTTP / 2 和 Web 套接字 ping 之间的时间间隔 }
这里只简单介绍每个参数的含义,这里先没有必要细述每一个参数的用途。
2.创建请求Request
//第二步、创建请求Request Request request = new Request.Builder() .url("http://github.com") .build();
在OkHttp网络请求中请求本身就是Request,其封装了请求所需的信息,比如url、header、requestBody等等,它和OkHttpClient一样都是使用建造者模式来配置自己的参数,如下:
public static class Builder { HttpUrl url; //请求地址 String method;//请求方法 Headers.Builder headers;//请求头 RequestBody body;//请求体 //这里配置默认的参数 public Builder() { this.method = "GET";//默认是GET请求 this.headers = new Headers.Builder(); } //配置完参数后,通过Builder的参数创建一个Request public Request build() { if (url == null) throw new IllegalStateException("url == null"); return new Request(this); } }
3.创建Call,其用于发送网络请求
//第三步、创建一个Call,用于发起网络请求 Call call = client.newCall(request);
通过上述代码,我们看到是通过newCall
方法返回了一个Call对象。
//OkHttpClient类中的newCall方法 @Override public Call newCall(Request request) { return RealCall.newRealCall(this, request, false /* for web socket */); } //RealCall类的newRealCall方法 static RealCall newRealCall(OkHttpClient client, Request originalRequest, boolean forWebSocket) { RealCall call = new RealCall(client, originalRequest, forWebSocket); call.eventListener = client.eventListenerFactory().create(call); return call; }
可以看到如上两步,就可以看到返回的是一个RealCall对象,而这个RealCall封装了请求的调用逻辑。
4. 调用Call的enqueue()或execute()方法发起异步或同步请求
//第四步、发起异步请求, 调用Call的enqueue()方法(同步用execute()方法) call.enqueue(new Callback() { @Override public void onFailure(Call call, IOException e) { //请求失败处理 } @Override public void onResponse(Call call, Response response) throws IOException { //请求成功处理 } });
上述代码展示了OkHttp发送异步请求,其实OkHttp除此之外还可以发送同步请求。
- 同步请求(execute())
//RealCall类的execute方法 @Override public Response execute() throws IOException { synchronized (this) { if (executed) throw new IllegalStateException("Already Executed"); executed = true; } captureCallStackTrace(); eventListener.callStart(this); try { client.dispatcher().executed(this);// 注释1 Response result = getResponseWithInterceptorChain();// 注释2 if (result == null) throw new IOException("Canceled"); return result; } catch (IOException e) { eventListener.callFailed(this, e); throw e; } finally { client.dispatcher().finished(this);// 注释3 } }
注释1:
这里大管家OkHttpClient的调度器dispatcher用其execute方法将其放入了运行同步请求的队列中:
//Dispatcher类的executed方法 synchronized void executed(RealCall call) { runningSyncCalls.add(call); } //上述runningSyncCalls实质是一个双向队列 private ArrayDeque<RealCall> runningSyncCalls = new ArrayDeque<>();
将请求放入runningSyncCalls后,执行注释2。
注释2:
// RealCall的getResponseWithInterceptorChain方法 Response getResponseWithInterceptorChain() throws IOException { // 创建一个拦截器链 List<Interceptor> interceptors = new ArrayList<>(); interceptors.addAll(client.interceptors());//添加自定义应用拦截器 interceptors.add(retryAndFollowUpInterceptor);.//添加负责重试重定向的拦截器 interceptors.add(new BridgeInterceptor(client.cookieJar()));//添加负责转换请求响应的拦截器 interceptors.add(new CacheInterceptor(client.internalCache()));//添加负责缓存的拦截器 interceptors.add(new ConnectInterceptor(client));//添加负责管理连接的拦截器 if (!forWebSocket) { //没有特殊要求,一般不添加该拦截器 interceptors.addAll(client.networkInterceptors());//添加我们自定义的网络拦截器 } interceptors.add(new CallServerInterceptor(forWebSocket));//添加负责发起请求获取响应的拦截器 //创建链条 Interceptor.Chain chain = new RealInterceptorChain(interceptors, null, null, null, 0, originalRequest, this, eventListener, client.connectTimeoutMillis(), client.readTimeoutMillis(), client.writeTimeoutMillis()); //调用Chain的proceed(Request)方法处理请求(该方法返回一个response) return chain.proceed(originalRequest); }
因为上述调用该方法返回一个Response对象,所以chain.proceed返回的一定是一个Response,跟进一下看齐实现:
//RealInterceptorChain类的proceed方法 @Override public Response proceed(Request request) throws IOException { return proceed(request, transmitter, exchange); } //上述方法调用该重载方法 public Response proceed(Request request, Transmitter transmitter, @Nullable Exchange exchange) throws IOException { //... //再新建一个RealInterceptorChain,这里注意index加1, RealInterceptorChain next = new RealInterceptorChain(interceptors, transmitter, exchange, index + 1, request, call, connectTimeout, readTimeout, writeTimeout); //获取interceptors列表中的下一个拦截器 Interceptor interceptor = interceptors.get(index); //调用下一个拦截器的intercept(Chain)方法,传入刚才新建的RealInterceptorChain,返回Response Response response = interceptor.intercept(next); //... return response; }
上述代码不难理解,就是不断调用链条中下一个拦截器的intercept()方法,其实每个拦截器由一条链连接起来,这就是典型的责任链模式,从节点的首部开始把请求传递下去,每一个拦截器都有机会处理这个请求,直到最后一个拦截器器处理完请求后,才开始逐层返回Resquese。拦截器也正是Okhttp核心功能所在。
关于拦截器介绍下篇文章再讲,这里只需要知道每一个拦截器都代表了一个功能,它们会处理请求并将它传到下一个拦截器直至最后一个拦截器,再一一返回回来直到拿到这个 Response。
注释3:
//Dispatcher类的finished方法 void finished(RealCall call) { //传进了runningSyncCalls队列 finished(runningSyncCalls, call); } //上述代码调用该重载方法 private <T> void finished(Deque<T> calls, T call) { Runnable idleCallback; synchronized (this) { //尝试移除队列中的同步请求任务 if (!calls.remove(call)) throw new AssertionError("Call wasn't in-flight!"); idleCallback = this.idleCallback; } //紧接着调用promoteAndExecute()方法进行异步任务的调度,如果没有异步任务要进行,promoteAndExecute()返回false boolean isRunning = promoteAndExecute(); //isRunning等于false且设置了idleCallback,会执行一遍idle任务 if (!isRunning && idleCallback != null) { idleCallback.run(); }
finished()方法首先尝试从runningSyncCalls队列(执行同步请求队列)把刚才通过 executed()入队的同步任务RealCall移除,
- 如果移除失败,就抛出异常
- 如果移除成功,就紧接着调用promoteAndExecute()方法进行异步任务的调度并尝试执行一遍idle任务
promoteAndExecute()方法在异步请求中再详细介绍。
- 异步请求(enqueue())
// RealCall的enqueue方法 @Override public void enqueue(Callback responseCallback) { synchronized (this) { // 如果这个 call 已经被执行过,抛异常 if (executed) throw new IllegalStateException("Already Executed"); executed = true; } captureCallStackTrace(); eventListener.callStart(this); client.dispatcher().enqueue(new AsyncCall(responseCallback)); }
上述代码可以看到将responseCallback封装到AsyncCall内,并且调用了大管家OkHttpClient的调度器dispatcher的enqueue
方法,
//Dispactcher类的enqueue方法 void enqueue(AsyncCall call) { synchronized (this) { readyAsyncCalls.add(call); //... } promoteAndExecute(); }
这里需要说明一下任务调度器Dispatcher的内部建立了一个线程池 ExecutorService ,而且维护了三个集合:
-
readyAsyncCalls : 等待被执行的异步请求集合
-
runningAsyncCalls : 正在执行的异步请求集合,包括已经被取消但未完成的请求
-
runningSyncCalls : 正在执行的同步请求集合,包括已经被取消但未完成的请求
可见,上述异步请求加入到等待被执行的异步请求集合后执行promoteAndExecute方法
//Dispatcher.java private boolean promoteAndExecute() { //准备一个正在执行任务列表executableCalls List<AsyncCall> executableCalls = new ArrayList<>(); boolean isRunning; synchronized (this) { //1、这个for循环主要把readyAsyncCalls中等待执行的异步任务转移到runningAsyncCalls队列和executableCalls列表中去 for (Iterator<AsyncCall> i = readyAsyncCalls.iterator(); i.hasNext(); ) { //取出readyAsyncCalls中等待执行的异步任务 AsyncCall asyncCall = i.next(); //判断条件:1、正在运行的异步请求任务不能大于maxRequests;2、等待执行的异步任务的主机请求数不能大于maxRequestsPerHost if (runningAsyncCalls.size() >= maxRequests) break; if (asyncCall.callsPerHost().get() >= maxRequestsPerHost) continue; //满足条件,进入下面逻辑 //把这个等待执行的异步任务从readyAsyncCalls中移除 i.remove(); asyncCall.callsPerHost().incrementAndGet(); //把这个等待执行的异步任务添加进executableCalls列表 executableCalls.add(asyncCall); //把这个等待执行的异步任务添加进runningAsyncCalls队列 runningAsyncCalls.add(asyncCall); } //runningCallsCount()里面的逻辑: return runningAsyncCalls.size() + runningSyncCalls.size(); isRunning = runningCallsCount() > 0; } //2、这个for循环主要是执行executableCalls列表中的异步任务 for (int i = 0, size = executableCalls.size(); i < size; i++) { AsyncCall asyncCall = executableCalls.get(i); //传进executorService,调用AsyncCall的executeOn()方法,由线程池执行这个异步任务 asyncCall.executeOn(executorService()); } return isRunning; }
promoteAndExecute()方法中主要是2个for循环:
- 第一个for循环是把符合条件的异步请求任务从readyAsyncCalls转移(提升)到runningAsyncCalls队列和添加到executableCalls列表中
- 第二个for循环就是遍历executableCalls列表,从executableCalls列表中获取AsyncCall对象,并且调用它的executeOn()方法,executeOn()方法传进了一个Dispatcher的executorService(线程池)
所以接下来应该看AsyncCall的executeOn方法:
//AsyncCall类的executeOn void executeOn(ExecutorService executorService) { boolean success = false; try { //传进this,执行AsyncCall异步任务,AsyncCall本质是Runnable executorService.execute(this); success = true; } catch (RejectedExecutionException e) { //... } finally { if (!success) { //异步任务执行失败,调用Dispatcher的finished(AsyncCall)方法 client.dispatcher().finished(this); } }
其AsyncCall的executeOn方法将执行请求的任务又交给了executorService对象,注释中说道AsyncCall实质上就是一个Runnable,所以我们需要看他如何实现run()方法:
public final void run() { String oldName = Thread.currentThread().getName(); Thread.currentThread().setName(name); try { //run方法中执行execute()方法 execute(); } finally { Thread.currentThread().setName(oldName); } }
其run方法内部有调用了execute()方法,所为我们再跳转到该方法:
@Override protected void execute() { //... try { //1.调用RealCall的getResponseWithInterceptorChain()方法处理请求获得response Response response = getResponseWithInterceptorChain(); signalledCallback = true; //请求处理完毕,返回响应,回调Callback的onResponse()方法 responseCallback.onResponse(RealCall.this, response); } catch (IOException e) { //... } finally { //异步请求任务执行完毕,调用Dispatcher的finished(AsyncCall)方法 client.dispatcher().finished(this); } }
这样我们就成功的完成了一次异步请求,但是还有最后一步finished方法没有介绍,其实通过上文同步请求的介绍大家也能猜到,就是将该请求从runningAsyncCalls(执行异步请求队列)中移除。
void finished(AsyncCal call) { //传进runningAsyncCalls,而不是runningSyncCalls finished(runningSyncCalls, call); } //上述代码调用重载方法与上文同步请求相同
总结
同步请求过程:
- 调用call.execute()
- 由于call的实质是RealCall,执行realCall.execute()
- realCall.execute()中执行Dispatcher的executed(RealCall)
- Dispatcher的executed(RealCall)把这个同步请求任务保存进runningSyncCalls队列中,然后RealCall执行getResponseWithInterceptorChain()处理同步请求,请求经过层层拦截器后获得Response
- 最后RealCall执行Dispatcher的finished(RealCall)把之前暂时保存的同步请求任务从runningSyncCalls队列中移除。
异步请求过程:
- call.enqueue(Callback)
- 由于call的实质是RealCall,执行realCall.enqueue(Callback)
- realCall.execute()中先把传进来的Callback包装成一个AsyncCall,然后执行Dispatcher的enqueue(AsyncCall)
- Dispatcher的enqueue(AsyncCall)把这个异步请求任务保存进readyAsyncCalls队列中,保存后开始执行 promoteAndExecute()进行异步任务的调度
- promoteAndExecute方法会先把符合条件的异步请求任务从readyAsyncCalls转移到runningAsyncCalls队列和添加到executableCalls列表中去,然后遍历executableCalls列表,逐个执行AsyncCall 的executeOn(ExecutorService)
- 由于AsyncCall实质是一个Runnable,所以当线程执行该Call时执行其run方法,run方法内部调用execute方法
- execute方法会调用RealCall的getResponseWithInterceptorChain()方法处理请求获得response,并且根据请求结果处理结果
- 最后RealCall执行Dispatcher的finished(RealCall)把之前暂时保存的异步请求任务从runningAsyncCalls队列中移除。
这篇关于Android网络框架OkHttp源码分析(1)——请求流程的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对大家有所帮助,也希望大家多多支持为之网!
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