前言:
一直以来总想对android常用的某个第三方库深入研究一下,每次看完源码之后总是经常的忘记。
为了方便对三方库快速阅读,特此以写文章方式记述。
就从OKHttp开始吧。
再阅读源码之前,要明确 OKHttp是用来做什么的?
网络请求框架。
为什么要是开发中要使用OKHttp?
- 减少请求延迟
- 支持缓存节省带宽
- 使用简单、高效
本章介绍内容:
OkHttp进行网络同步、异步请求主要流程
在阅读前熟悉起码要阅读一下官方文档:
官方文档:
OkHttp官方文档
中文翻译:
OkHttp官方文档中文翻译
依赖版本:
implementation("com.squareup.okhttp3:okhttp:4.9.3")
关键类介绍:
为什么还没开始阅读源码,就先介绍几个关键的类。
- 初步的印象
- 遇到时重点关注
关键类 | 介绍 |
---|---|
OkHttpClient | OkHttp框架的入口类,负责创建OkHttp客户端并配置各种参数和拦截器。 |
Request和Response | 于封装网络请求和响应的数据,包括请求头、请求体、响应头、响应体等信息。 |
Interceptor和Interceptor.Chain | OkHttp框架的拦截器,用于拦截、修改和重试网络请求和响应。 |
RealCall和RealInterceptorChain | OkHttp框架内部使用的类,用于将网络请求和拦截器串联起来,构建一个完整的请求处理链路。 |
Dispatcher和ExecutorService | 用于管理网络请求的调度器和线程池,包括连接池、DNS解析、请求重试等功能。 |
ConnectionPool | 用于管理HTTP/HTTPS连接的连接池,包括连接复用、空闲连接的清理和限制等功能。 |
ExchangeCodec | ExchangeCodec类是一个编解码器接口,它的作用是将HTTP请求和响应编码和解码为字节流。 |
Call和Callback | OkHttp框架的核心类,用于发送网络请求并处理响应,包括同步请求和异步请求两种方式。 |
OkHttpClient
OkHttpClient 应该被所有Http复用,
创建单个OkHttpClient实例并将用于所有Http调用时,OkHttp性能最佳。
意思就是App全局应该只使用一个OkHttpClient。通过newBuilder()可以复用OkHttpClient的builder
// 方式一:new OkHttpClient() 创建一个默认设置的共享实例:
public final OkHttpClient client = new OkHttpClient();// 方式二:new OkHttpClient.Builder()创建一个自定义设置的共享实例:
public final OkHttpClient client = new OkHttpClient.Builder().addInterceptor(new HttpLoggingInterceptor()).cache(new Cache(cacheDir, cacheSize)).build();
// 用newBuilder()自定义一个共享的OkHttpClient实例。
// 这将构建一个共享相同连接池、线程池和配置的 OkHttpClient
OkHttpClient eagerClient = client.newBuilder().readTimeout(500, TimeUnit.MILLISECONDS).build();
Response response = eagerClient.newCall(request).execute();
被占用的线程和连接如果处于空闲状态,将被自动释放。但是,如果您正在编写一个需要大量释放未使用资源的应用程序,则可以这样做。
// 使用Shutdown() 关闭dispatcher 服务。这将导致之后对client的调用被拒绝。
client.dispatcher().executorService().shutdown();
使用evictAll()清除连接池。注意,连接池的守护线程可能不会立即退出。
client.connectionPool().evictAll();
OkHttpClient的成员变量
感觉 对应OkHttpClient的初始化成员变量需要简单了解一下。
class Builder constructor() {//1、 调度器:用于调度执行 HTTP 请求和 WebSocket 请求的线程池。// 它实现了 ExecutorService 接口,可以并发地执行多个请求。// dispatcher 默认情况下创建了一个核心线程数为 0,最大线程数为 64,线程保活时间为 60 秒的线程池。// 在执行请求时,dispatcher 会将请求封装为一个 RealCall 对象并提交给线程池进行执行。// 线程池中的线程将会不断地从请求队列中获取请求并执行,直到队列为空或者线程池被关闭。internal var dispatcher: Dispatcher = Dispatcher()// 2、连接池:是一个包含所有HTTP和HTTPS连接的连接池。// 连接池被用来重用之前的连接,从而减少应用程序的延迟和资源消耗。// 默认情况下,每个OkHttpClient对象都会有一个连接池,它最多可以持有5个HTTP连接和5个HTTPS连接。internal var connectionPool: ConnectionPool = ConnectionPool()// 3、拦截器容器internal val interceptors: MutableList<Interceptor> = mutableListOf()// 4、网络拦截器容器internal val networkInterceptors: MutableList<Interceptor> = mutableListOf()// 5、EventListener是OkHttp的事件监听器接口,用于监控OkHttp的网络请求和响应过程,并提供相应的回调方法,// 如请求开始、DNS解析、连接建立、请求完成等。internal var eventListenerFactory: EventListener.Factory = EventListener.NONE.asFactory()// 6、失败重连,当连接失败时是否应该重试。默认情况下,// retryOnConnectionFailure为true,表示当连接失败时会自动重试。internal var retryOnConnectionFailure = true// 7、当服务器返回的响应需要进行身份验证时,OkHttp应该使用的身份验证器。// 当客户端向服务器发送请求时,服务器可能会返回401未授权响应,并要求客户端提供有效的身份验证凭据。// 在这种情况下,OkHttp会调用authenticator对象的authenticate()方法,以获取身份验证凭据并将其添加到请求头中。internal var authenticator: Authenticator = Authenticator.NONE// 8、用于指定是否自动跟随HTTP重定向。internal var followRedirects = true// 9、用于指定是否自动跟随SSL重定向。internal var followSslRedirects = true// 10、巴拉巴拉 没使用过(指定处理HTTP请求和响应中的cookie的策略)internal var cookieJar: CookieJar = CookieJar.NO_COOKIES// 11、缓存的实例,客户端在本地存储响应数据,以便在将来的请求中使用。// 缓存有助于减少对服务器的请求,减轻网络负担,提高响应速度。// 可以通过调用 new Cache(directory, maxSize) 来创建一个缓存实例,并将其传递给 OkHttpClient 实例的构造函数中。// 默认情况下,OkHttp 没有启用缓存internal var cache: Cache? = null// 12、DNS 解析器,用于将主机名解析为 IP 地址,// 在进行网络请求时,OkHttp 首先会将主机名传递给 DNS 解析器进行解析,以获取对应的 IP 地址。// 默认情况下,OkHttp 使用系统默认的 DNS 解析器进行解析。// 如果需要自定义 DNS 解析的行为,可以通过继承 Dns 类并实现其 lookup() 方法,// 然后将自定义的 DNS 解析器传递给 OkHttpClient 构造函数中的 DNS 参数。// 这样,在进行网络请求时,OkHttp 会使用自定义的 DNS 解析器来解析主机名。internal var dns: Dns = Dns.SYSTEM// 13、用于指定HTTP代理服务器的地址和端口号。具体添加方法参考: 片段①internal var proxy: Proxy? = null// 14、一个用于选择网络请求代理的工厂类internal var proxySelector: ProxySelector? = nullinternal var proxyAuthenticator: Authenticator = Authenticator.NONE// 15、用于创建 socket 连接的工厂。当 OkHttp 发起网络请求时,会调用该工厂的 createSocket() 方法创建一个 socket 连接。internal var socketFactory: SocketFactory = SocketFactory.getDefault()// 16、用于存储用于创建 SSL socket 的 SSL 套接字工厂对象。internal var sslSocketFactoryOrNull: SSLSocketFactory? = null// 17、是用于对 SSL 证书进行验证的信任管理器。在进行 HTTPS 请求时,服务器会向客户端返回一个数字证书,客户端需要验证该证书是否可信。// X509TrustManager 可以检查证书链是否完整、证书是否在有效期内、证书是否被吊销等等。如果证书被验证不通过,则连接将被拒绝。// 片段②internal var x509TrustManagerOrNull: X509TrustManager? = null// 18、包含支持的连接协议和socket协议的配置。internal var connectionSpecs: List<ConnectionSpec> = DEFAULT_CONNECTION_SPECS// 19、用于指定客户端支持的协议。该成员变量默认包含了 HTTP/2、HTTP/1.1 两个协议。internal var protocols: List<Protocol> = DEFAULT_PROTOCOLS// 20、用于验证SSL握手期间服务器主机名和证书主题是否匹配的接口。// 当客户端连接到一个使用HTTPS的服务器时,服务器会提供一个证书,证书中包含了服务器的主机名,// 客户端可以使用该主机名与服务器的实际主机名进行比较,以确保服务器的身份是合法的。internal var hostnameVerifier: HostnameVerifier = OkHostnameVerifier// 21、用于验证服务器证书和公钥是否匹配的一个工具。// 在建立 HTTPS 连接时,服务器会向客户端发送一个数字证书,证书中包含了公钥,用于加密数据。// 客户端需要验证这个证书是否是服务器发送的,并且证书中的公钥是否和服务器的公钥匹配,以确保连接的安全性。internal var certificatePinner: CertificatePinner = CertificatePinner.DEFAULT// 22、用于清理证书链。internal var certificateChainCleaner: CertificateChainCleaner? = null// 23、表示在与服务器建立连接、请求和响应的过程中,每个网络操作的最长允许时间,以毫秒为单位。internal var callTimeout = 0// 24、连接建立的超时时间,即在连接成功建立之前,等待连接建立的时间internal var connectTimeout = 10_000// 25、用于设置从服务器读取数据的超时时间。// 当客户端发起一个请求,并且服务器接受该请求后,客户端会等待服务器响应数据,// 这个过程中如果服务器在 readTimeout 时间内没有返回数据,那么客户端就会认为该请求失败,抛出 SocketTimeoutException 异常。internal var readTimeout = 10_000// 26、写入数据到服务器时的超时时间internal var writeTimeout = 10_000// 27、表示WebSocket的心跳间隔时间。// 当客户端和服务器之间的连接使用WebSocket时,pingInterval表示客户端发送心跳包的时间间隔。// 如果在这个时间间隔内服务器没有收到客户端发送的数据,就会认为连接已经断开。默认情况下,这个时间间隔是0,也就是不发送心跳包,// 如果需要发送心跳包可以通过设置这个成员变量的值来实现。internal var pingInterval = 0// 28、用于指定 WebSocket 发送给服务器的最小消息大小,以启用 WebSocket 消息压缩。// WebSocket 是一种在 Web 应用程序中实现双向通信的协议,它允许浏览器和服务器之间的长连接,用于实时数据传输。// 当 WebSocket 发送大量数据时,启用消息压缩可以降低数据传输的带宽占用和延迟。internal var minWebSocketMessageToCompress = RealWebSocket.DEFAULT_MINIMUM_DEFLATE_SIZE// 29、负责跟踪连接池中可用的路由和可用连接的数量。它的作用是优化连接的复用和减少不必要的连接建立。internal var routeDatabase: RouteDatabase? = null}
片段①:OKHttp添加代理:
Proxy proxy = new Proxy(Proxy.Type.HTTP, new InetSocketAddress("proxy.example.com", 8080));
OkHttpClient client = new OkHttpClient.Builder().proxy(proxy).build();
片段②:
// 创建 MyX509TrustManager
public class MyX509TrustManager implements X509TrustManager {@Overridepublic void checkClientTrusted(X509Certificate[] chain, String authType) throws CertificateException {// 客户端验证逻辑 ,没有具体业务可以不实现,但是不安全}@Overridepublic void checkServerTrusted(X509Certificate[] chain, String authType) throws CertificateException {// 服务器端验证逻辑}@Overridepublic X509Certificate[] getAcceptedIssuers() {return new X509Certificate[0];}
}
// 使用 MyX509TrustManager
X509TrustManager trustManager = new MyX509TrustManager();
SSLContext sslContext = SSLContext.getInstance("TLS");
sslContext.init(null, new TrustManager[]{trustManager}, null);OkHttpClient client = new OkHttpClient.Builder().sslSocketFactory(sslContext.getSocketFactory(), trustManager).build();
OKHttp请求流程
接下来开始正式的源码分析流程
// 使用OkHttp 网络请求
fun run() {OkHttpClient client = new OkHttpClient();Request request = new Request.Builder().url("www.baidu.com").build();Call call = client.newCall(request);try {Response response = call.execute();Log.("isSuccessful",response.isSuccessful)} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}
}
1.创建 OkHttpClient
通过建造者模式创建OkHttpClient
OkHttpClient
constructor() : this(Builder())
2.构建Request
同样通过建造者模式创建Request,其构造方法
class Request internal constructor(// url@get:JvmName("url") val url: HttpUrl,// 请求方法@get:JvmName("method") val method: String,// 请求Headers@get:JvmName("headers") val headers: Headers,// 请求体,默认为null@get:JvmName("body") val body: RequestBody?,internal val tags: Map<Class<*>, Any>
)
3.创建Call
// Call 的唯一实现接口类 RealCall
fun newCall(request: Request): Call = RealCall(this, request, forWebSocket = false)
4.通过Call执行同步请求
其中 execute 为同步方法、enqueue为异步方法
val response = call.execute()call.enqueue(object:Callback{override fun onFailure(call: Call, e: IOException) {TODO("Not yet implemented")}override fun onResponse(call: Call, response: Response) {TODO("Not yet implemented")}})
小结:OkHttp网络请求过程:
- 创建OKHttpClient
- 创建Request
- 通过OKHttpClient调用newCall(request)方法 获得Call 的唯一实现类RealCall .
- 执行RealCall 的execute()方法 获取响应Response
RealCall执行execute()的过程
override fun execute(): Response {// 检查Call是否执行过 --> 如果当前值==期望值,则自动将值设置为给定的更新值。check(executed.compareAndSet(false, true)) { "Already Executed" }// 貌似和请求超时有关。暂时不做分析timeout.enter()// 请求事件监听器,回调:callStart() ---> eventListener.callStart(this)callStart()try {// 将call 添加到Dispatcher 分发器中client.dispatcher.executed(this)// runningSyncCalls.add(call)return getResponseWithInterceptorChain()} finally {// 请求完成 接着通过dispatcher继续下一个请求任务client.dispatcher.finished(this)}
}
1.对RealCall的getResponseWithInterceptorChain()方法分析:
核心方法:
internal fun getResponseWithInterceptorChain(): Response {// Build a full stack of interceptors.// 创建 interceptors 列表 并添加 自定义拦截器 和 默认的5个拦截器// 1、自定义拦截器 2、重试和重定向拦截器 3、Bridge拦截器 4、缓存拦截器 // 5、连接拦截器 6、自定义网络拦截器 7、CallServer拦截器val interceptors = mutableListOf<Interceptor>()interceptors += client.interceptorsinterceptors += RetryAndFollowUpInterceptor(client)interceptors += BridgeInterceptor(client.cookieJar)interceptors += CacheInterceptor(client.cache)interceptors += ConnectInterceptorif (!forWebSocket) {interceptors += client.networkInterceptors}interceptors += CallServerInterceptor(forWebSocket)// 创建拦截器链 RealInterceptorChainval chain = RealInterceptorChain(call = this,interceptors = interceptors,index = 0,exchange = null,request = originalRequest,connectTimeoutMillis = client.connectTimeoutMillis,readTimeoutMillis = client.readTimeoutMillis,writeTimeoutMillis = client.writeTimeoutMillis)var calledNoMoreExchanges = falsetry {// 通过 RealInterceptorChain proceed()方法获取responseval response = chain.proceed(originalRequest)...return response} catch (e: IOException) {...} finally {...}
2.对RealInterceptorChain的proceed()方法分析
override fun proceed(request: Request): Response {// 初始值为0check(index < interceptors.size)// 初始值为0calls++// 异常检测 // if (exchange != null) {// check(exchange.finder.sameHostAndPort(request.url)) {// "network interceptor ${interceptors[index - 1]} must retain the same host and port"// }// check(calls == 1) {// "network interceptor ${interceptors[index - 1]} must call proceed() exactly once"// }// }// Call the next interceptor in the chain.// 获取创建下一个Interceptor对应的新的 RealInterceptorChain,将 index 改为 1 val next = copy(index = index + 1, request = request)// 获取 当前 index为 0的 interceptor val interceptor = interceptors[index]@Suppress("USELESS_ELVIS")// 将RealItercepterChain传递到下一个拦截器中// 如果不添加自定义拦截器 interceptor 是 RetryAndFollowUpInterceptor// 之后 在 RetryAndFollowUpInterceptor 中调用 realChain.proceed(request)// 则 会再次调用RealInterceptorChain的proceed()方法。// 注意:会copy 创建一个新的RealInterceptorChain,只是其成员变量index 会累加一次// 这样就会使得 下一个interceptor对应一个新的 RealInterceptorChainval response = interceptor.intercept(next) ?: throw NullPointerException("interceptor $interceptor returned null")if (exchange != null) {check(index + 1 >= interceptors.size || next.calls == 1) {"network interceptor $interceptor must call proceed() exactly once"}}check(response.body != null) { "interceptor $interceptor returned a response with no body" }// 经过默认的5个拦截器,后获取response 返回return response
}
给出一个官方给出的拦截器流程图
自己绘制拦截器调用流程图,不含自定义拦截器和网络拦截器
RealCall执行enqueue()的过程
1.对RealCall的enqueue()方法分析
override fun enqueue(responseCallback: Callback) {...// 网络请求事件监听回调 eventListener.callStart(this)callStart()// 通过参数CallBack 构建AsyncCall.其实就是构建 线程池可以执行的Runnable // AsyncCall(private val responseCallback: Callback) : Runnableclient.dispatcher.enqueue(AsyncCall(responseCallback))}
2.对Dispatcher的enqueue()方法分析
internal fun enqueue(call: AsyncCall) {synchronized(this) {// 将回调添加到 准备好异步调用 的队列中readyAsyncCalls.add(call)// 相同Host的请求,共享 callsPerHost = AtomicInteger(0) 变量,标记相同的Host请求数量if (!call.call.forWebSocket) {val existingCall = findExistingCallWithHost(call.host)// 赋值对象,多个Asynccall共享同一个callsPerHost ---> this.callsPerHost = other.callsPerHost if (existingCall != null) call.reuseCallsPerHostFrom(existingCall)}}promoteAndExecute()}
小结:Dispatcher的enqueue()方法主要是对相同Host AsyncCall ,设置一个共享原子类 计数变量 callsPerHost = AtomicInteger(0)。
主要为了 执行请求时判断相同的Host最大数量限制
3.对Dispatcher的promoteAndExecute()方法分析
private fun promoteAndExecute(): Boolean {// 临时 可以执行的call 列表,为了添加满足条件的Callval executableCalls = mutableListOf<AsyncCall>()val isRunning: Booleansynchronized(this) {val i = readyAsyncCalls.iterator()while (i.hasNext()) {// 从准备队列中取出元素val asyncCall = i.next()// 判断当前正在运行的Call数量是否大于 最大请求数量 64(默认)if (runningAsyncCalls.size >= this.maxRequests) break // Max capacity.// 判断每个相同Host 请求数量是否超过5个(默认)if (asyncCall.callsPerHost.get() >= this.maxRequestsPerHost) continue // Host max capacity.// 从准备队列中移除i.remove()// 添加 Host的请求数量 ++ asyncCall.callsPerHost.incrementAndGet()// 添加到 可以执行的call 列表中executableCalls.add(asyncCall)// 添加到 正在运行的 call列表中runningAsyncCalls.add(asyncCall)}isRunning = runningCallsCount() > 0}// 将可以运行的Call 执行for (i in 0 until executableCalls.size) {val asyncCall = executableCalls[i]// 执行 executorService???是什么?线程池。// 即:将线程池传递到Call中,再执行。如下:asyncCall.executeOn(executorService)}return isRunning
}
注意:面试被问到过
其传递的线程池为:
// 每个线程空闲存活60秒,核心线程数 为0 ,最多线程数:Int.MAX_VALUE
executorServiceOrNull = ThreadPoolExecutor(0, Int.MAX_VALUE, 60, TimeUnit.SECONDS,SynchronousQueue(), threadFactory("$okHttpName Dispatcher", false))
4.对RealCall.AsyncCall的executeOn()方法分析
fun executeOn(executorService: ExecutorService) {// 断言线程没有获得锁???不要紧client.dispatcher.assertThreadDoesntHoldLock()var success = falsetry {// 线程池 运行 runnable,进而会触发 Runnable的run()方法executorService.execute(this)success = true} catch (e: RejectedExecutionException) {...// 请求失败回调responseCallback.onFailure(this@RealCall, ioException)} finally {if (!success) {// 请求完成,执行后续的任务// 1.call.callsPerHost.decrementAndGet() 对应的Host 请求数量计数器 减一// 2. 再次从Dispatcher 获取可运行的Call 执行 promoteAndExecute()client.dispatcher.finished(this) // This call is no longer running!}}}
5.对RealCall.AsyncCall的run()方法分析
override fun run() {threadName("OkHttp ${redactedUrl()}") {var signalledCallback = false// 看门狗线程处理一个挂起的超时链表,按照要触发的顺序排序timeout.enter()try {// 核心方法 在RealCall的execute()方法中分析过val response = getResponseWithInterceptorChain()signalledCallback = true// 请求成功结果回调responseCallback.onResponse(this@RealCall, response)} catch (e: IOException) {if (signalledCallback) {// Do not signal the callback twice!Platform.get().log("Callback failure for ${toLoggableString()}", Platform.INFO, e)} else {// 请求失败结果回调responseCallback.onFailure(this@RealCall, e)}} catch (t: Throwable) {cancel()if (!signalledCallback) {val canceledException = IOException("canceled due to $t")canceledException.addSuppressed(t)responseCallback.onFailure(this@RealCall, canceledException)}throw t} finally {// Call请求完成,执行后续的任务client.dispatcher.finished(this)}}}}
至此RealCall的异步请求 分析完成
总结:通过对OKHttp整个请求过程的源码主流程分析,大概知道OKHttp的几个核心类:
- RealCall
- Dispatcher
- Intercapter
- RealInterceptorChain
后续对齐每个类结合各种拦截器 进行独立分析。