Retrofit2.0 源码解析

首先介绍下Retrofit基本用法,先创建接口,注解申明、请求方式Post/Get等

public interface Service {

    @POST("list")
    Call<User> loadRepo();

}

基本使用如下

Retrofit retrofit = new Retrofit.Builder()
                .baseUrl("http://www.jianshu.com/u/c030e2bc8731")
                .build();

        Service service = retrofit.create(Service.class);
        Call<User> userCall = service.loadRepo();

        userCall.enqueue(new Callback<User>() {
            @Override
            public void onResponse(Call<User> call, Response<User> response) {

            }

            @Override
            public void onFailure(Call<User> call, Throwable t) {

            }
        });

上面是简单的网络请求流程,那么我们来分析具体是怎么实现的,直接看源码

Retrofit.Builder()方法

首先Retrofit.Builder()中Platform.get()最后调用findPlatform()得到平台信息,可以看到支持Android、Java8平台,其中还对Converter.Factory 设置默认值。

  private static Platform findPlatform() {
    try {
      Class.forName("android.os.Build");
      if (Build.VERSION.SDK_INT != 0) {
        return new Android();
      }
    } catch (ClassNotFoundException ignored) {
    }
    try {
      Class.forName("java.util.Optional");
      return new Java8();
    } catch (ClassNotFoundException ignored) {
    }
    return new Platform();
  }
Retrofit.Builder().builder()方法
    public Retrofit build() {
      //baseUrl必须不为空
      if (baseUrl == null) {
        throw new IllegalStateException("Base URL required.");
      }
      //OkHttpClient对象
      okhttp3.Call.Factory callFactory = this.callFactory;
      if (callFactory == null) {
        callFactory = new OkHttpClient();
      }
      //将回调传递,此时platform为Android 平台,在Retrofit.Builder()中初始化
      Executor callbackExecutor = this.callbackExecutor;
      if (callbackExecutor == null) {
        callbackExecutor = platform.defaultCallbackExecutor();
      }

      // Make a defensive copy of the adapters and add the default Call adapter.
      List<CallAdapter.Factory> adapterFactories = new ArrayList<>(this.adapterFactories);
      //将callbackExecutor转化成ExecutorCallAdapterFactory并添加到adapterFactories 集合中
      adapterFactories.add(platform.defaultCallAdapterFactory(callbackExecutor));

      // Make a defensive copy of the converters.
      List<Converter.Factory> converterFactories = new ArrayList<>(this.converterFactories);

      return new Retrofit(callFactory, baseUrl, converterFactories, adapterFactories,
          callbackExecutor, validateEagerly);
    }

1)以上可见baseUrl必须传,null则抛出异常。
2)若未传入OkHttpClient则默认创建一个,此处callFactory即OkHttpClient对象,OkHttpClient实现了okhttp3.Call.Factory接口。
3)callbackExecutor,是用来将回调切换到主线程中去,此处利用platform对象,对平台进行判断,判断主要是利用Class.forName("")进行查找,如果是Android平台,会自定义一个Executor对象MainThreadExecutor,并且利用Looper.getMainLooper()实例化一个handler对象,在Executor内部通过handler.post(runnable),代码如下:

  static class Android extends Platform {
    @Override public Executor defaultCallbackExecutor() {
      return new MainThreadExecutor();
    }

    @Override CallAdapter.Factory defaultCallAdapterFactory(Executor callbackExecutor) {
      return new ExecutorCallAdapterFactory(callbackExecutor);
    }

    static class MainThreadExecutor implements Executor {
      private final Handler handler = new Handler(Looper.getMainLooper());

      @Override public void execute(Runnable r) {
        handler.post(r);
      }
    }
  }

4)adapterFactories,这个对象主要用于对Call进行转化。创建callbackExecutor即MainThreadExecutor对象,MainThreadExecutor
5)converterFactories 转换器工厂,该对象用于转化数据,例如将返回的responseBody转化为对象等;当然不仅仅是针对返回的数据,还能用于一般备注解的参数的转化例如@Body标识的对象做一些操作等。

retrofit.create(Service.class)
  public <T> T create(final Class<T> service) {
    Utils.validateServiceInterface(service);
    ......
    return (T) Proxy.newProxyInstance(service.getClassLoader(), new Class<?>[] { service },
        new InvocationHandler() {
            ......
          @Override public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
              throws Throwable {
            ......
            ServiceMethod<Object, Object> serviceMethod = (ServiceMethod<Object, Object>) loadServiceMethod(method);
            OkHttpCall<Object> okHttpCall = new OkHttpCall<>(serviceMethod, args);
            return serviceMethod.callAdapter.adapt(okHttpCall);
          }
        });
  }

分三个步骤,第一根据我们的method将其包装成ServiceMethod,第二通过ServiceMethod和方法的参数构造retrofit2.OkHttpCall对象,第三通过serviceMethod.callAdapter.adapt()方法,将OkHttpCall进行代理包装;

1>将method包装成ServiceMethod

下面看Retrofit的loadServiceMethod()方法:

  ServiceMethod<?, ?> loadServiceMethod(Method method) {
    ServiceMethod<?, ?> result = serviceMethodCache.get(method);
    if (result != null) return result;

    synchronized (serviceMethodCache) {
      result = serviceMethodCache.get(method);
      if (result == null) {
        result = new ServiceMethod.Builder<>(this, method).build();
        serviceMethodCache.put(method, result);
      }
    }
    return result;
  }

可见将method缓存在Map中,所以Retrofit带有缓存,第二次网络请求相同方法时,会避免创建实例化和解析注解,减少响应时间。

ServiceMethod.build():

    public ServiceMethod build() {
      callAdapter = createCallAdapter();
      responseType = callAdapter.responseType();
      if (responseType == Response.class || responseType == okhttp3.Response.class) {
        throw methodError("'"
            + Utils.getRawType(responseType).getName()
            + "' is not a valid response body type. Did you mean ResponseBody?");
      }
      responseConverter = createResponseConverter();

      for (Annotation annotation : methodAnnotations) {
        parseMethodAnnotation(annotation);
      }

      if (httpMethod == null) {
        throw methodError("HTTP method annotation is required (e.g., @GET, @POST, etc.).");
      }

      if (!hasBody) {
        if (isMultipart) {
          throw methodError(
              "Multipart can only be specified on HTTP methods with request body (e.g., @POST).");
        }
        if (isFormEncoded) {
          throw methodError("FormUrlEncoded can only be specified on HTTP methods with "
              + "request body (e.g., @POST).");
        }
      }

      int parameterCount = parameterAnnotationsArray.length;
      parameterHandlers = new ParameterHandler<?>[parameterCount];
      for (int p = 0; p < parameterCount; p++) {
        Type parameterType = parameterTypes[p];
        if (Utils.hasUnresolvableType(parameterType)) {
          throw parameterError(p, "Parameter type must not include a type variable or wildcard: %s",
              parameterType);
        }

        Annotation[] parameterAnnotations = parameterAnnotationsArray[p];
        if (parameterAnnotations == null) {
          throw parameterError(p, "No Retrofit annotation found.");
        }

        parameterHandlers[p] = parseParameter(p, parameterType, parameterAnnotations);
      }

      if (relativeUrl == null && !gotUrl) {
        throw methodError("Missing either @%s URL or @Url parameter.", httpMethod);
      }
      if (!isFormEncoded && !isMultipart && !hasBody && gotBody) {
        throw methodError("Non-body HTTP method cannot contain @Body.");
      }
      if (isFormEncoded && !gotField) {
        throw methodError("Form-encoded method must contain at least one @Field.");
      }
      if (isMultipart && !gotPart) {
        throw methodError("Multipart method must contain at least one @Part.");
      }

      return new ServiceMethod<>(this);
    }

1)以上代码中callAdapter为在Retrofit.Builder.build中platform.defaultCallAdapterFactory(callbackExecutor)创建,在createCallAdapter()中获取方法的注解和Bean的数据类型,最后调用ExecutorCallAdapterFactory.get()取出,callAdapter的作用是将回调传递到UI线程。
2)callAdapter.responseType()返回的是我们方法的实际类型,例如:Call<User>,则返回User类型,然后对该类型进行判断。
3)createResponseConverter()得到responseConverter转换器对象,它的作用是寻找合适的数据类型转换器。在构建retrofit时,addConverterFactory添加的ConverterFactory对象来寻找一个合适的返回,寻找的依据主要看该converter能否处理你编写方法的返回值类型,默认实现为BuiltInConverters,仅仅支持返回值的实际类型为ResponseBody和Void,也就说明了默认情况下,是不支持Call<User>这类类型的。

2>通过ServiceMethod和方法的参数构造retrofit2.OkHttpCall对象

OkHttpCall构造方法中对方法参数进行赋值

  OkHttpCall(ServiceMethod<T, ?> serviceMethod, Object[] args) {
    this.serviceMethod = serviceMethod;
    this.args = args;
  }
3>通过serviceMethod.callAdapter.adapt()方法,将OkHttpCall进行代理包装
serviceMethod.callAdapter.adapt(okHttpCall)

上面说了callAdapter通过CallAdapter<?, ?> adapter = adapterFactories.get(i).get(returnType, annotations, this);获得,而adapterFactories.get(i)得到的call对象是ExecutorCallAdapterFactory。当通过retrofit的create()方法再获得call对象,调用call.enque()去访问网络时,方法中有回掉函数,回掉函数里重写两个方法,一个成功,一个失败;这个call对象其实就是ExcutorCallAdapterFactory。callAdapter是ExecutorCallAdapterFactory.get()方法得到的。

看return new CallAdapter中的adapt(Call call)我们可以知道,在我们得到接口的代理实例之后,通过代理接口调用里面的方法,就会触发InvocationHandler对象中的invoke方法,从而完成上面的三个步骤并且返回一个Call对象,通过Call对象就可以去完成我们的请求了。

从下面代码可以看出adapt返回的是ExecutorCallbackCall对象。

final class ExecutorCallAdapterFactory extends CallAdapter.Factory {
  final Executor callbackExecutor;

  ExecutorCallAdapterFactory(Executor callbackExecutor) {
    this.callbackExecutor = callbackExecutor;
  }

  @Override
  public CallAdapter<?, ?> get(Type returnType, Annotation[] annotations, Retrofit retrofit) {
    if (getRawType(returnType) != Call.class) {
      return null;
    }
    final Type responseType = Utils.getCallResponseType(returnType);
    // return new CallAdapter
    return new CallAdapter<Object, Call<?>>() {
      @Override public Type responseType() {
        return responseType;
      }

      @Override public Call<Object> adapt(Call<Object> call) {
        return new ExecutorCallbackCall<>(callbackExecutor, call);
      }
    };
  }

再看下面代码可以看出ExecutorCallbackCall是对 Call<T> delegate 的封装,delegate 就是OkHttpCall对象,enqueue即是调用OkHttpCall的方法enqueue而已。

  static final class ExecutorCallbackCall<T> implements Call<T> {
    final Executor callbackExecutor;
    final Call<T> delegate;

    ExecutorCallbackCall(Executor callbackExecutor, Call<T> delegate) {
      this.callbackExecutor = callbackExecutor;
      this.delegate = delegate;
    }

    @Override public void enqueue(final Callback<T> callback) {
      if (callback == null) throw new NullPointerException("callback == null");

      delegate.enqueue(new Callback<T>() {
        @Override public void onResponse(Call<T> call, final Response<T> response) {
          callbackExecutor.execute(new Runnable() {
            @Override public void run() {
              if (delegate.isCanceled()) {
                // Emulate OkHttp's behavior of throwing/delivering an IOException on cancellation.
                callback.onFailure(ExecutorCallbackCall.this, new IOException("Canceled"));
              } else {
                callback.onResponse(ExecutorCallbackCall.this, response);
              }
            }
          });
        }

        @Override public void onFailure(Call<T> call, final Throwable t) {
          callbackExecutor.execute(new Runnable() {
            @Override public void run() {
              callback.onFailure(ExecutorCallbackCall.this, t);
            }
          });
        }
      });
    }

再来看OkHttpCall的方法enqueue()方法,也是调用okhttp3.Call的enqueue()方法,下面代码中可以看到 createRawCall()中对okhttp3.Call初始化;另通过parseResponse()构建Response对象。

  @Override public void enqueue(final Callback<T> callback) {
    if (callback == null) throw new NullPointerException("callback == null");

    okhttp3.Call call;
    Throwable failure;

    synchronized (this) {
      if (executed) throw new IllegalStateException("Already executed.");
      executed = true;

      call = rawCall;
      failure = creationFailure;
      if (call == null && failure == null) {
        try {
          //okhttp3.Call call初始化
          call = rawCall = createRawCall();
        } catch (Throwable t) {
          failure = creationFailure = t;
        }
      }
    }

    if (failure != null) {
      callback.onFailure(this, failure);
      return;
    }

    if (canceled) {
      call.cancel();
    }

    call.enqueue(new okhttp3.Callback() {
      @Override public void onResponse(okhttp3.Call call, okhttp3.Response rawResponse)
          throws IOException {
        Response<T> response;
        try {
          //构造Response对象
          response = parseResponse(rawResponse);
        } catch (Throwable e) {
          callFailure(e);
          return;
        }
        callSuccess(response);
      }

      @Override public void onFailure(okhttp3.Call call, IOException e) {
        try {
          callback.onFailure(OkHttpCall.this, e);
        } catch (Throwable t) {
          t.printStackTrace();
        }
      }

      private void callFailure(Throwable e) {
        try {
          callback.onFailure(OkHttpCall.this, e);
        } catch (Throwable t) {
          t.printStackTrace();
        }
      }

      private void callSuccess(Response<T> response) {
        try {
          callback.onResponse(OkHttpCall.this, response);
        } catch (Throwable t) {
          t.printStackTrace();
        }
      }
    });
  }

createRawCall() 中通过serviceMethod.toRequest()构造Requset对象,再通过request构造call对象。

  private okhttp3.Call createRawCall() throws IOException {
    Request request = serviceMethod.toRequest(args);
    okhttp3.Call call = serviceMethod.callFactory.newCall(request);
    if (call == null) {
      throw new NullPointerException("Call.Factory returned null.");
    }
    return call;
  }

parseResponse()是中逻辑为通过serviceMethod对ResponseBody进行转化,然后返回,转化实际上就是通过responseConverter的convert方法。

  Response<T> parseResponse(okhttp3.Response rawResponse) throws IOException {
    ResponseBody rawBody = rawResponse.body();
     ......
    ExceptionCatchingRequestBody catchingBody = new ExceptionCatchingRequestBody(rawBody);
    T body = serviceMethod.toResponse(catchingBody);
    return Response.success(body, rawResponse);
  }
  R toResponse(ResponseBody body) throws IOException {
    return responseConverter.convert(body);
  }

好了关于Retrofit2.0的源码分析就到这里,下面总结一下:
1)首先构造retrofit,核心的参数是baseurl,callFactory(默认okhttpclient)、converterFactories、adapterFactories、excallbackExecutor。
2)其次通过create得到接口的实现类,利用Proxy类完成动态代理的相关代理。在我们得到接口的代理实例之后,通过代理接口调用里面的方法,就会触发InvocationHandler对象中的invoke方法,从而完成上面的三个步骤并且返回一个Call对象。
3)拿到Call执行enqueue或者execute方法。
由此Retrofit完成整个请求回调流程。


参考:
Retrofit2 完全解析 探索与okhttp之间的关系
Retrofi2源码解析(二)

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