okHttp源码分析

OkHttp 是一套处理 HTTP 网络请求的依赖库,由 Square 公司设计研发并开源,目前可以在 Java 和 Kotlin 中使用。

对于 Android App 来说,OkHttp 现在几乎已经占据了所有的网络请求操作,RetroFit + OkHttp 实现网络请求似乎成了一种标配。因此它也是每一个 Android 开发工程师的必备技能,了解其内部实现原理可以更好地进行功能扩展、封装以及优化。

异步执行的队列

先从OkHttp的基本使用切入:

先是构建请求,通过 Builder() 构建初始化Dispatcher,Http协议类型protocols,Cookie压缩类型,dns等参数。

请求操作的起点从 OkHttpClient.newCall().enqueue() 方法开始。

  • newCall

okHttpClient.newCall 把 request 封装转成一个 RealCall

这个方法会返回一个 RealCall 类型的对象,通过它将网络请求操作添加到请求队列中。

enqueue方法将Callable对象转换成一个异步的AsyncCall的runnable对象。

AsyncCall是RealCall的内部类,并且把它交给了client的dispatch对象。

Dispatcher 是 OkHttpClient 的调度器,是一种门户模式。主要用来实现执行、取消异步请求操作。本质上是内部维护了一个线程池去执行异步操作,并且在 Dispatcher 内部根据一定的策略,保证最大并发个数、同一 host 主机允许执行请求的线程个数等。

在enqueue方法会先判断在运行的asyncCalls数量是不是已经达到最大的64个,并且还会判断当前运行的主机数(也就是网页URL主要部分,端口前面的主地址)是不是超过了最大的5个。如果都小于,则将当前的AsyncCall加入到正在执行的集合中,否则加入准备执行的集合中。加入到正在执行的集合中,就会调用线程池的执行方法。最终去了AsyncCall的execute方法

这里为什么不是run方法的原因是因为AsyncCall继承的NamedRunnable的run方法中调用了execute方法

在AsyncCall的execute方法中,就会来到最重要的一个部分,也就是拦截器的部分。而等拦截器执行完,拦截器方法返回的就是Response。

拦截器

而真正获取请求结果的方法是在 getResponseWithInterceptorChain 方法中,从名字也能看出其内部是一个拦截器的调用链,具体代码如下:

在添加上述几个拦截器之前,会调用 client.interceptors 将开发人员设置的拦截器添加到列表当中。

而如果是需要在进行连接后回传数据进行拦截的的话,也会通过调用 client.networkInterceptors。

例如自定义缓存拦截器加载在后面,也就是addNetworkInterceptor,来实现自定义缓存策略拦截器。如果是调用 client.interceptors ,则因为回传数据已经进过CacheInterceptor,所以无法生效。而调用 client.networkInterceptors 则是在接收到resp后,resp会先来到 networkInterceptors 添加的拦截器,进行缓存策略的更改,再回传给 CacheInterceptor 上层进行缓存策略判断。

RetryAndFollowUpInterceptor拦截器

内部为一个死循环,每次都会重试丢给下一级处理。

@Override public Response intercept(Chain chain) throws IOException {
    Request request = chain.request();
    RealInterceptorChain realChain = (RealInterceptorChain) chain;
    Call call = realChain.call();

    /**
    部分代码省略
    **/    

    while (true) {
      /**
      部分代码省略
      **/    
      Response response;
      boolean releaseConnection = true;
      try {
        response = realChain.proceed(request, streamAllocation, null, null);
        releaseConnection = false;
      } catch (RouteException e) {
        // The attempt to connect via a route failed. The request will not have been sent.
        if (!recover(e.getLastConnectException(), streamAllocation, false, request)) {
          throw e.getLastConnectException();
        }
        releaseConnection = false;
        continue;
      } catch (IOException e) {
        // An attempt to communicate with a server failed. The request may have been sent.
        boolean requestSendStarted = !(e instanceof ConnectionShutdownException);
        if (!recover(e, streamAllocation, requestSendStarted, request)) throw e;
        releaseConnection = false;
        continue;
      } finally {
        /**
        部分代码省略
        **/    
      }

      if (++followUpCount > MAX_FOLLOW_UPS) {
        streamAllocation.release();
        throw new ProtocolException("Too many follow-up requests: " + followUpCount);
      }

      if (followUp.body() instanceof UnrepeatableRequestBody) {
        streamAllocation.release();
        throw new HttpRetryException("Cannot retry streamed HTTP body", response.code());
      }

      if (!sameConnection(response, followUp.url())) {
        streamAllocation.release();
        streamAllocation = new StreamAllocation(client.connectionPool(),
            createAddress(followUp.url()), call, eventListener, callStackTrace);
        this.streamAllocation = streamAllocation;
      } else if (streamAllocation.codec() != null) {
        throw new IllegalStateException("Closing the body of " + response
            + " didn't close its backing stream. Bad interceptor?");
      }

      /**
      部分代码省略
      **/    

  }

是否跳出循环看是否为致命异常,如果不是致命异常,例如连接超时,则进行重试。

并且在这个拦截器中,还会处理重定向307、308等。会通过获取新的头部信息,生产一个新的请求,交给下级。

RetryAndFollowUpInterceptor中followUpRequest方法处理状态码

BridgeInterceptor拦截器

主要设置一些通用的请求头,Content-type,connection,content-length,Cookie。做一些返回的处理,如果被压缩,采用Zip解压,保存Cookie。

@Override public Response intercept(Chain chain) throws IOException {
    Request userRequest = chain.request();
    Request.Builder requestBuilder = userRequest.newBuilder();

    RequestBody body = userRequest.body();
    if (body != null) {
      MediaType contentType = body.contentType();
      if (contentType != null) {
        requestBuilder.header("Content-Type", contentType.toString());
      }

      long contentLength = body.contentLength();
      if (contentLength != -1) {
        requestBuilder.header("Content-Length", Long.toString(contentLength));
        requestBuilder.removeHeader("Transfer-Encoding");
      } else {
        requestBuilder.header("Transfer-Encoding", "chunked");
        requestBuilder.removeHeader("Content-Length");
      }
    }

    if (userRequest.header("Host") == null) {
      requestBuilder.header("Host", hostHeader(userRequest.url(), false));
    }

    if (userRequest.header("Connection") == null) {
      requestBuilder.header("Connection", "Keep-Alive");
    }

    // If we add an "Accept-Encoding: gzip" header field we're responsible for also decompressing
    // the transfer stream.
    boolean transparentGzip = false;
    if (userRequest.header("Accept-Encoding") == null && userRequest.header("Range") == null) {
      transparentGzip = true;
      requestBuilder.header("Accept-Encoding", "gzip");
    }

    List<Cookie> cookies = cookieJar.loadForRequest(userRequest.url());
    if (!cookies.isEmpty()) {
      requestBuilder.header("Cookie", cookieHeader(cookies));
    }

    if (userRequest.header("User-Agent") == null) {
      requestBuilder.header("User-Agent", Version.userAgent());
    }

    Response networkResponse = chain.proceed(requestBuilder.build());

    HttpHeaders.receiveHeaders(cookieJar, userRequest.url(), networkResponse.headers());

    Response.Builder responseBuilder = networkResponse.newBuilder()
        .request(userRequest);

    if (transparentGzip
        && "gzip".equalsIgnoreCase(networkResponse.header("Content-Encoding"))
        && HttpHeaders.hasBody(networkResponse)) {
      GzipSource responseBody = new GzipSource(networkResponse.body().source());
      Headers strippedHeaders = networkResponse.headers().newBuilder()
          .removeAll("Content-Encoding")
          .removeAll("Content-Length")
          .build();
      responseBuilder.headers(strippedHeaders);
      String contentType = networkResponse.header("Content-Type");
      responseBuilder.body(new RealResponseBody(contentType, -1L, Okio.buffer(responseBody)));
    }

    return responseBuilder.build();
  }

CacheInterceptor拦截器

负责 HTTP 请求的缓存处理。

CacheInterceptor 主要做以下几件事情:

  • 根据 Request 获取当前已有缓存的 Response(有可能为 null),并根据获取到的缓存 Response,创建 CacheStrategy 对象。
  • 通过 CacheStrategy 判断当前缓存中的 Response 是否有效(比如是否过期),如果缓存 Response 可用则直接返回,否则调用 chain.proceed() 继续执行下一个拦截器,也就是发送网络请求从服务器获取远端 Response。具体如下:
  • 如果从服务器端成功获取 Response,再判断是否将此 Response 进行缓存操作。

ConnectInterceptor拦截器

负责建立与服务器地址之间的连接,也就是 TCP 连接。

建立Socket连接连接缓存,封装HttpCodec里面封装了okio的输入输出流,就可以向服务器写数据和返回数据。

CallServerInterceptor拦截器

CallServerInterceptor 是 OkHttp 中最后一个拦截器,也是 OkHttp 中最核心的网路请求部分,其 intercept 方法如下:

如上图所示,主要分为 2 部分。蓝线以上的操作是向服务器端发送请求数据,蓝线以下代表从服务端获取相应数据并构建 Response 对象。

总结

这节课主要分析了 OkHttp 的源码实现:

  • OkHttp 内部是一个门户模式,所有的下发工作都是通过一个门户 Dispatcher 来进行分发。

  • 在网络请求阶段通过责任链模式,链式的调用各个拦截器的 intercept 方法。

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