Android 常用开源框架源码解析 系列 （二）网络框架之一 OkHttp杂题
1、Android基础网络编程：socket、HttpClient、HttpURLConnection
1.1 Socket 定义
是一个对TCP/IP协议进行封装的编程调用接口，本身不是一种协议是接口Api！！
成堆出现，一对套接字：包括ip地址和端口号
基于应用层和传输层抽象出来的一个层。App可以通过该层发送、接收数据，并通过Socket将App添加到网络当中
简单来说就是应用与外部通信的端口，提供了两端数据的传输的通道
1.2 Socket通信模型
基于TCP和UDP协议的两种模型
- TCP：采用字节流协议来提供可靠的字节流服务
- UDP：采用数据报文的形势提供数据，打包的形势发送服务
1.3 Socket与Http对比
Android与服务器的通信方式
（1）Http通信
基于请求-响应方式；属于应用层；解决如何包装数据的问题
（2）Socket通信
采用服务器主动发送数据的方式，Socket属于传输层；解决数据如何在网络中传输
1.4 Socket实现
/**
* Tcp 客户端Socket
*/
public void TcpSendMessage(String msg) {
Socket socket = null;
OutputStream outputStream = null;
InputStream inputStream = null;
try {
//1、创建客户端Socket对象，传入目标主机名orId地址和端口号
socket = new Socket("192.168.1.1", 8080);
//2、通过socket获取输出流
outputStream = socket.getOutputStream();
//3、写入输出流操作
outputStream.write(msg.getBytes());
//4、关闭socket操作,msg写入结束 ps：不调用会造成服务器端消息返回的无法获取
socket.shutdownOutput();
//5、msg的IO流读取操作
inputStream = socket.getInputStream();
byte[] b = new byte[1024];
int len = -1;
final StringBuffer sb = new StringBuffer();
while ((len = inputStream.read(b)) != -1) {
sb.append(new String(b, 0, len, Charset.forName("gbk")));
}
//todo 在主线程中更新Ui
} catch (UnknownHostException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//注意，输出流不需要关闭，因为它不是创建的而是通过Socket中得到输出流对象获取的
if ((socket != null)) {
try {
socket.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
/**
* Tcp 服务器Socket
*/
public void ServerMessage() {
ServerSocket server = null;
Socket socket = null;
try {
//1、创建服务器Socket对象并监听需要的端口号
server = new ServerSocket(8888);
while (true) {
//2、接收客户端发送的请求；ps：若客户端没有发送数据，该线程会停滞,accept中会阻塞
socket = server.accept();
//3、获取输入流
InputStream inputStream = socket.getInputStream();
//4、创建缓存输入流进行数据的读入
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(inputStream);
byte[] b = new byte[1024];
int len = -1;
while ((len = bis.read()) != -1) {
System.out.println(new String(b, 0, len, "UTF-8"));
}
socket.shutdownInput();
OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
outputStream.write("收到".getBytes());
bis.close();
socket.close();//serverSocket不能被关闭！
socket = null;
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
1.4 HttpClient 和 HttpURLConnection
基本的HttpURLConnection链接 一个简单Get实例：
/**
* HttpURLConnection
*/
public static void readContentFromGet() throws IOException {
//1、拼接get请求字符串
String getURL = "GET_URL" + "？username= " + URLEncoder.encode("fat-man", "UTF-8");
//2、创建URL对象
URL getUrl = new URL(getURL);
//3、表明这个connection只能发送一个请求
HttpURLConnection connection = (HttpURLConnection) getUrl.openConnection();
//4、建立链接，这时并没有将真正请求发送给服务器端
connection.connect();
//取得输入流，并使用Reader读取,getInputStream()方法将真正的请求发送给服务器端
BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader
(connection.getInputStream()));
String lines;
while ((lines = reader.readLine()) != null) {
System.out.println(lines);
}
reader.close();
//断开链接,关闭底层Socket链接
connection.disconnect();
}
2、了解WebSocket？知道和Socket的区别？OkHttp是如何处理WebSocket的相关问题
2.1 WebSocket
推送-轮询 是特定的时间间隔，由浏览器对服务器发送Http请求，然后由服务器返回最新的数据给客户端的浏览器。
短轮询
提交表单的形势进行数据传递；
缺陷：在某个时间段Server没有更新数据，但Client端仍然每隔一段时间发送请求来询问，所以这段时间内的询问都是无效的，冗余数据。
长轮询
服务器端接收request请求后不会立即返回数据response给客户端，会检查数据是否有更新。如果有更新了就会返回给客户端数据，如果没有更新则不返回。
缺陷：
- 浪费带宽
- Http Head 过大实际body缺不大
- 消耗服务器CPU占用
WebSocket
WebSocket一旦建立了两端的连接，可以不断的进行通信，是一种全双通的通信模式。
2.2 WebSocket 与Http
Http是 懒惰的协议，有接收才有响应
WebSocket是全双向通信网络协议，server主动向client发送数据
2.3 WebSocket 与Socket
Socket 首先要明白是一种接口 并不是一向协议
WebSocket是同等级的网络协议
两者没有任何关系
- 本质上是一个基于TCP的协议
- 向服务器发起一个HTTP请求 /“Upgrade WebSocket”
- 服务器端解析头信息
2.4 OkHttp是如何处理WebSocket的
private Handler handler = new Handler() {
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
super.handleMessage(msg);
}
};
/**
* WebSocketListener 运行在工作线程的
*/
private final class EchoWebSocketListener extends WebSocketListener {
//WebSocket 和远程 服务器端建立链接
@Override
public void onOpen(WebSocket webSocket, Response response) {
// super.onOpen(webSocket, response);
//OkHttp使用自己的后台发送数据，不用担心sendMessage1会阻塞当前线程的问题
webSocket.send("xxx");
//发送消息已经完成
webSocket.close(1000, "ss");
}
/**
* onMessage()中与主线程的交互要非常非常小心！！与主线程用handler交互可以
*/
@Override
public void onMessage(WebSocket webSocket, String text) {
// super.onMessage(webSocket, text);
setText("onMessage :" + text);
handler.sendEmptyMessage(0);
}
//远端已经没有数据的情况,准备关闭WebSocket链接但是还没有关闭
@Override
public void onClosing(WebSocket webSocket, int code, String reason) {
// super.onClosing(webSocket, code, reason);
setText("onClosed:" + code + "/" + reason);
}
//这个链接已经完全被关闭了
@Override
public void onClosed(WebSocket webSocket, int code, String reason) {
// super.onClosed(webSocket, code, reason);
setText("onClosed:" + code + "/" + reason);
}
@Override
public void onFailure(WebSocket webSocket, Throwable t, Response response) {
// super.onFailure(webSocket, t, response);
setText("onFailure:" + t + "/" + response);
}
}
3、Http如何处理缓存？OkHttp如何处理缓存相关问题？
- 强制缓存
（1）Expires 过期时间 —Http1.0
值表示服务器端返回的到期时间；
下一次请求时候，请求的时间 < 服务端返回的到期时间 —》会直接使用缓存数据
缺陷：
到期时间是由服务器端生成的，会与客户端的时间造成误差
（2）Cache-Control
Cache-control 是由服务器返回的Response中添加的头信息；
作用是告诉用户是从本地读取缓存还是从服务端获取消息
Cache-Control的取值：
- private ：表示客户端可以取缓存
- public ：表示客户端和代理服务器都可以缓存
- max-age：表示缓存内容在多少秒后失效
- no-cache：表示强制缓存的标识无法处理缓存
- no-store：表示不进行缓存
- 对比缓存——网络协议
1、首先需要进行比较判断是否可以使用缓存
2、服务器会将缓存标识与数据一起返回给客户端
流程：
再次请求数据——>
if(有缓存 != null) {
if(是否过期 ？){
没过期直接从缓存读取数据
}else if(无法判断是否已经过期){
// 进行对比缓存检查
if(判断ETag 标准){
向web服务器请求带If-None-Match—— 两者进行匹配！
资源 有改动返回200，请求响应； 无改动返回304 直接从缓存读取
}else if(ETag != null){
if(Last-Modified == null ){
向服务器请求带If-Modified-Since
有改动返回200 ，请求响应；无改动返回304 直接从缓存读取
}
}
}
}
当前资源是否被改动过，改动过返回200，再去请求响应，没有改动过返回304
ETag / If-None-Match 成对出现
- ETag : 服务器端响应请求时候，告诉浏览器当前资源在服务器的唯一标识
ps：生成规则由服务器端决定唯一标识 与下面的进行匹配
- If-None-Match：再次请求服务器时候，通过此字段通知服务器客户端缓存数据的唯一标识
Last-Modified / If-Modefied-Since 成对出现
- Last-Modified : 服务器在响应请求时，告诉浏览器资源的最后修改时间
- If-Modefied-Since ：再次请求服务器时，浏览器通知服务器端上次请求时，服务器返回的资源最后修改时间
4、断点续传的原理？如何实现？OkHttp中如何实现相关原理？
4.1 断点续传
断点续传：从文件已经下载完的地方开始继续下载
实现：客户端发送给浏览器端的请求头报文当中，添加这次下载从什么位置开始的新条件
RANGE:bytes = 200080 -
表明这次从 资源的 200080位置开始下载
在Java中用HttpURLConnection 实现：
public void doBreakDownLoadJava() {
URL url = null;
try {
//1、创建URL对象
url = new URL("http://www.sjtu.edu.cn/down.zip");
//2、通过URL创建 HttpURLConnection,由它完成网络请求
HttpURLConnection httpURLConnection = (HttpURLConnection) url.openConnection();
//3、通过setRequestProperty ,创建请求头部信息，设置断点续传的开始位置
httpURLConnection.setRequestProperty("RANGE", "bytes=2000080”);
InputStream inputStream = httpURLConnection.getInputStream();
//4、获取到流信息保存到文件中,用字节进行指定的读取
RandomAccessFile oSaveFile = new RandomAccessFile("down.zip", "rw");
long nPos = 2000070;
//5、表明文件读取的位置
oSaveFile.seek(nPos);
//常规IO流读写操作
byte[] b = new byte[1024];
int nRead;
while ((nRead = inputStream.read(b, 0, 1024)) > 0) {
//6、对文件写入操作
oSaveFile.write(b, 0, nRead);
}
} catch (MalformedURLException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
OkHttp中相关实现实例：
/**
* OkHttp断点续传
*/
public void doDownloadWithOkHttp() {
InputStream is = null;
RandomAccessFile savedFie = null;
File file;
//1、首先记录已经下载的文件长度
long downloadLength = 0;
String downloadUrl = "www.baidu.com/wenku/o2232.txt";
String filename = downloadUrl.substring(downloadUrl.lastIndexOf("/"));
File directory = Environment.getExternalStoragePublicDirectory(Environment.DIRECTORY_DOWNLOADS);
file = new File(directory + filename);
//2、判断下载的文件是否存在 ，存在的话下载长度范围赋值
if (file.exists()) {
downloadLength = file.length();
}
long contentLength = getContentLength(downloadUrl);
//3、创建OkHttpClient对象
OkHttpClient client = new OkHttpClient();
//4、创建Request对象,通过addHeader加头部信息添加到请求里,表明下载的范围
Request request = new Request.Builder()
.addHeader("RANGE", "bytes=" + downloadLength + "-")
.url(downloadUrl)
.build();
//5、开启一个同步请求
try {
Response response = client.newCall(request).execute();
//6、根据Response进行判断
if (request != null) {
is = request.body().byteStream();
savedFie = new RandomAccessFile(file, "rw");
//7、跳过已经下载的字节
savedFie.seek(downloadLength);
byte[] b = new byte[1024];
int total = 0;
int len;
while ((len = is.read()) != -1) {
total += len;
savedFie.write(b, 0, len);
//8、计算已经下载的百分比
int progress = (int) ((total + downloadLength) * 100 / contentLength);
}
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
5、多线程下载原理，OkHttp如何实现？
多线程下载：每个线程只负责下载文件的一部分，也就是分段加载。
5.1 Java中多线程
在Java中多线程的下载 实例：
/**
* 多线程下载
*/
public void download() throws Exception {
URL url = new URL(path);
HttpURLConnection connection = (HttpURLConnection) url.openConnection();
connection.setRequestMethod("GET");
connection.setConnectTimeout(10000);
//根据connection的ResponseCode来进行相应的操作
int code = connection.getResponseCode();
if (code == 200) {
//获取资源文件大小
int connectionLength = connection.getContentLength();
//在本地创建一个与资源同样大小的文件来占位
RandomAccessFile randomAccessFile = new RandomAccessFile(
new File(targetfilePath, getFilePath));
//在本地创建一个占位文件
randomAccessFile.setLength(connectionLength);
//计算每一个线程加载的数量
int blockSize = connectionLength / threadCount;
//为每一个线程分配任务
for (int threadId = 0; threadId < threadCount; threadId++) {
//线程开始/结束下载的位置
int startIndex = threadId * blockSize;
int endIndex = (threadId + 1) * blockSize - 1;
if (threadId == (threadCount - 1)) {
//将所有任务交给endIndex完成
endIndex = connectionLength - 1;
}
//开始正式多线程的实现
new DownloadThread(threadId, startIndex, endIndex).start();
}
randomAccessFile.close();
}
}
/**
* 开始正式多线程的实现
*/
private class DownloadThread extends Thread {
private int threadID, startIndex, endIndex;
public DownloadThread(int threadID, int startIndex, int endIndex) {
this.threadID = threadID;
this.startIndex = startIndex;
this.endIndex = endIndex;
}
@Override
public void run() {
System.out.println("线程" + threadID + "开始下载");
try {
//1、分段下载也需要分段的获取URL 将文件保存到本地
URL url = new URL(path);
//2、加载下载位置的文件,获取文件大小
File downThreadFile = new File(targetFilePath, "downThread_" + threadID + ".dt");
//3、创建一个新的RandomAccessFile
RandomAccessFile downThreadStream = null;
if (downThreadFile.exists()) {
//4、如果文件不存在
downThreadStream = new RandomAccessFile(downThreadFile, "rwd");
String startIndex_str = downThreadStream.readLine();
if (startIndex_str != unll || !"".equals(startIndex_str)) {
this.startIndex = Integer.parseInt(startIndex_str) - 1;//下载起点
}
} else {
downThreadStream = new RandomAccessFile(downThreadFile, "rwd");
}
HttpURLConnection connection = (HttpURLConnection) url.openConnection();
connection.setRequestMethod("GET");
connection.setConnectTimeout(10000);
//5、设置分段下载头信息
connection.setRequestProperty("RANGE", "bytes=" + startIndex + "-" + endIndex);
if (connection.getResponseCode() == 206) {//6、部分资源请求成功
InputStream inputStream = connection.getInputStream();
//7、获取创建的文件
RandomAccessFile randomAccessFile = new RandomAccessFile(
new File(targetFilePath, getFileName(url), "rw")
);
//8、文件写入的计算位置
randomAccessFile.seek(startIndex);
//IO流读写操作
byte[] buffer = new byte[1024];
int length = -1;
int total = 0;//记录本次下载文件的大小
while ((length = inputStream.read(buffer)) > 0) {
randomAccessFile.write(buffer, 0, length);
total += length;
downThreadStream.seek(0);
downThreadStream.write((startIndex + total + "").getBytes("UTF-8"));
}
//9、关闭IO流操作
downThreadStream.close();
inputStream.close();
randomAccessFile.close();
cleanTemp(downThreadFile);//删除创建的占位临时文件
System.out.println("线程：" + threadID + "下载完毕");
} else {
System.out.println("响应码：" + connection.getResponseCode() + "服务器不支持");
}
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
5.2 OkHttp 多线程下载的实现：
/**
* OkHttp断点续传
*/
public void doDownloadWithOkHttp() {
InputStream is = null;
RandomAccessFile savedFie = null;
File file;
//1、记录已经下载的文件长度
long downloadLength = 0;
String downloadUrl = "www.baidu.com/wenku/o2232.txt";
String filename = downloadUrl.substring(downloadUrl.lastIndexOf("/"));
File directory = Environment.getExternalStoragePublicDirectory(Environment.DIRECTORY_DOWNLOADS);
file = new File(directory + filename);
if (file.exists()) {
downloadLength = file.length();
}
long contentLength = getContentLength(downloadUrl);
//2、创建OkHttpClient对象
OkHttpClient client = new OkHttpClient();
//3、创建Request对象,通过addHeader加头部信息添加到请求里,表明下载的范围
Request request = new Request.Builder()
.addHeader("RANGE", "bytes=" + downloadLength + "-")
.url(downloadUrl)
.build();
//4、开启一个同步请求
try {
Response response = client.newCall(request).execute();
//5、根据Response进行判断
if (request != null) {
is = request.body().byteStream();
savedFie = new RandomAccessFile(file, "rw");
//6、跳过已经下载的字节
savedFie.seek(downloadLength);
byte[] b = new byte[1024];
int total = 0;
int len;
while ((len = is.read()) != -1) {
total += len;
savedFie.write(b, 0, len);
//7、计算已经下载的百分比
int progress = (int) ((total + downloadLength) * 100 / contentLength);
}
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
6、文件上传如何做？原理？OkHttp如何完成文件上传
6.1 文件上传
Java中的文件上传 ：在UrlConnection中使用post方法 然后在请求头时候添加Http之 Content-Type
指定请求和响应的HTTP内容类型 ，比如：
Content-Type : multipart / form-data;
boundary = ———(分割数据)WebkKitFormBoundaryOGKWPJsJCPWjZP
6.2 OkHttp 文件上传的简单操作
public
String requestUrl = String.format (“%s/%s”,”upload”,cationUrl);
//0、通过MultipartBody创建文件上传的body体
MultipartBody.Builder builder = new MultipartBody.Builder()
.addPart(Headers.of(
"Content-Disposition",
"form-data; name=\"mFile\";
filename=\"1.txt\""), fileBody)
.build();
;
builder.setType(MultipartBody.FORM);
for (String key : paramsMap.keySet() ){
Object object =paramsMap.get(key);
if( ! ( object instanceof File) ){
builder.addFormDataPart (key, object.toString() );
} else {
File file = (File)object ;
builder .addFormDataPart(key,file.getName(),
RequestBody.create(MediaType.parse(“application/octet-stream”)) );
}
}
//1、构建RequestBody
RequestBody body = builder.build();
//2、构建Request
Request request = new Request.Builder().url(“…”).post(body).build();
//3、构建Call
Call call = client . newBuilder().writeTimeout(60,TimeUnit.xxx);
//4、构建异步回调
call.enqueue(new Callback(){
...
});
7、json数据如何解析？OkHttp如何解析json类型数据
7.1 json数据的JAVA 解析
json：文本形式的数据交换格式
1、传统的JSON解析——— JSObject和JSArray
2、GSON————
3、FastJSON——
GSON 的两种解析方式：
/**
** 将json数据解析成list
*/
public void doGson(){
//构建Gson对象
Gson gson = new Gson();
//通过fromJson 实现反序列化
List
}
public void doGson(){
//1、构建JsonParser 解析对象
JsonParser parser = new JsonParser();
//2、通过解析对象 将String类型json数组转化成JsonArray
JsonArray jsonArray = parser .parse (stringjson). getAsJsonArray():
//3、构建Gson对象 list对象
Gson gson = new Gson();
ArrayList
//4、开始一个for循环 循环遍历jsonArray，获取jsonArray的每一个元素
for ( JsonElement je : jsonArray ){
T t1 = gson .fromJson(je , T.class);
list .add ( t1) ;
}
}
7.2 OkHttp中的json解析
a、封装一个工具类HttpUtil
public class HttpUtil {
public static void sendOkHttpRequest (final String address ,final okhttp3.Callback callback){
OkHttpClient client = new OkHttpClient();
Request request = new Request.Builder().url(address).build();
client.newCall(request).enqueue(callback);
b、在响应中的调用
private void sendRequestWithOkHttp(){
new Thread(new Runnable(){
@Override
public void run(){
//子线程中执行http请求，并将最终的请求结果回调到Callback中
HttpUtil.sendOkHttpRequest( url, new okhttp3.Callback(){
@Override
public void onResponse(Call call, Response response) throws IOException{
String responseData = response.body().string();
//解析json数据
parseJsonWithGson(responseData);
//显示UI界面，通知主线程更新ui
showResponse( responseData.toString() );
}
@Override
public void onFailure(Call call ,IOException e){
}
)};
}
}).start();
}
private void parseJsonWithGson (String jsonData){
//使用轻量级的Gson解析得到json
Gson gson = new Gson();
List
}
private void showResponse (final String response) {
//在自线程中通知ui更新
runOnUiThread (new Runnable() {
@Override
public void run(){
//在此进行UI处理操作
text .setText ( response);
}
)};
}
Lambda表达式的操作样式
private void showResponse(final String response) {
runOnUiThread( () -> {
text.setText (response);
});
}
8、Https协议处理？
Https协议
Https是一种基于SSL/TLS的Http协议，是属于应用层协议；
- 添加SSL/TLS 握手过程
- 两者数据加密传输
所有传输的内容都经过加密（对称加密+不对称加密）
对称加密
是指加密和解密使用的密钥匙同一个密钥，两者可以互相推算。真正传输的数据进行加密
不对称加密
不对称加密和解密使用的密钥不是同一密钥，对外公开其中一个密钥叫公钥。该加密是用于握手阶段的！
传送模式：
对称加密所使用的密钥我们可以通过非对称加密的方式发送出去
实例：
一笔交易流程：
1、客户端生成一个随机对称密钥
2、客户端向服务器端请求一个公共密钥 -不对称加密所需要的公钥，给外界用的
3、服务端返回公钥给客户端
4、客户端接收到公钥后，通过该公钥对自己生成的随机对称密钥进行加密
5、将加密过的对称密钥发送给服务端
6、服务端接收该对称密钥后会用自己的私钥对其进行解密
7、进行传输 使用对称加密进行
Https 握手过程：
1、客户端发起Https链接请求获取不对称加密的公钥（客户端支持的加密规则发送给服务端--不对称加密）
2、服务端接收到请求后，从规则中选出一个不对称加密算法和一个hash算法（验证数据完整性的）
3、服务端将自己的身份信息以证书的形式返回给客户端 -含有不对称加密的公钥
4、客户端生成随机数-对称密钥 需要客户端和服务端双方保存
5、客户端使用不对称加密的公钥对 “随机生成的对称密钥 进行加密”
6、客户端将加密过的密钥发送给服务端
7、服务端通过私钥对获取的加密过的密钥进行解密
8、之后均是： 通过对称密钥加密的密纹通信