Retrofit源码解析

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认识Retrofit2

*** A type-safe HTTP client for Android and Java ***
意思就是说Retrofit是一个Android和Java的类型安全的Http客户端/请求工具。
对于Retrofit的详细介绍我们可以通过官网了解。

Retrofit2 使用

public interface GitHubService {
  @GET("users/{user}/repos")
  Call> listRepos(@Path("user") String user);
}

Retrofit retrofit = new Retrofit.Builder()
  .baseUrl("https://api.github.com")
  .build();

GitHubService service = retrofit.create(GitHubService.class);

Call> repos = service.listRepos("octocat");

repos.enqueue(new Callback>() {
  @Override
  public void onResponse(Response> response) {
    // do something  
  }
  @Override
  public void onFailure(Throwable t) {
    // do something
  }
});

或者这样:

 public interface GitHubService {
   @GET("users/{user}/repos")
   Observable> listRepos(@Path("user") String user);
 }
 
 Retrofit retrofit = new Retrofit.Builder()
   .baseUrl("https://api.github.com")
   .addConverterFactory(GsonConverterFactory.create())
   .addCallAdapterFactory(RxJavaCallAdapterFactory.create())
   .build();

 GitHubService service = retrofit.create(GitHubService.class);
 
 service.listRepos("octocat")
               .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
               .subscribeOn(Schedulers.io())
               .subscribe();

** 注意:** 详细的使用,大家可以查看其它教程。

Retrofit2是怎么工作的

如上面的使用中我们可以看到:

  1. 通过Retrofit.Builder()创建Retrofit。
  2. 调用Retrofit的create()方法将生成接口GitHubService的实例。
  3. 调用GitHubService的listRepos()方法返Call>
  4. 执行Call>的enqueue方法在回调中处理返回的List

Retrofit2的主要成员

那么在了解Retrofit2到底是怎么工作的之前我们先认识一下Retrofit2的主要成员:

  1. Call(接口)--向服务器发送请求并返回响应的调用

  2. CallAdapter(接口)--Call的适配器,用来包装转换Call

  3. CallBack(接口)--顾名思义Call的回调,Call执行时的回调

  4. Converter(接口)--数据转换器,将一个对象转化另外一个对象

  5. CallAdapter.Factory(接口)--CallAdapter的工厂,通过get方法获取CallAdapter

  6. Converter.Factory(抽象类) -- 数据转换器Converter的工厂

    • responseBodyConverter -- 将服务器返回的数据转化ResponseBody。可以理解为数据解析的转换器
    • requestBodyConverter -- 将GitHubService.listRepos()中的Body,Part和PartMap注解转换为RequestBody(OkHttp3),以便http请求的时候使用。
    • stringConverter -- 将Field,FieldMap 值,Header,Path,Query,和QueryMap值转化为String,以便http请求的时候使用。
  7. MethodHandler -- 处理、执行GitHubService方法的类

  8. RequestFactory -- 创建OkHttp请求的Request

  9. RequestFactoryParser -- 解析GitHubService.listRepos()方法的注解和参数,生成RequestFactory。(会用到requestBodyConverter,stringConverter)

  10. OkHttpCall -- 实现Call接口,获取传入的Call(代理Call,通过Retrofit.callFactory生成的)执行请求,获取数据并使用responseConverter进行解析。

创建Retrofit

通过Retrofit.Builder创建Retrofit,先看看Retrofit.Builder都有什么。

Retrofit.Builder:

    private okhttp3.Call.Factory callFactory; // okhttp3 的网络请求Call
    private BaseUrl baseUrl; // 网络请求地址的基础部分(公共部分),Retrofit会自动拼接成真正的请求地址
    private List converterFactories = new ArrayList<>();
    private List adapterFactories = new ArrayList<>();
    private Executor callbackExecutor; // 回调的Executor
    private boolean validateEagerly;// 若为真,会提交调用eagerlyValidateMethods方法,提前加载MethodHandler
    public Retrofit build() {
      if (baseUrl == null) {
        throw new IllegalStateException("Base URL required.");
      }

      okhttp3.Call.Factory callFactory = this.callFactory;
      if (callFactory == null) {
        callFactory = new OkHttpClient();
      }

      // Make a defensive copy of the adapters and add the default Call adapter.
      List adapterFactories = new ArrayList<>(this.adapterFactories);
      adapterFactories.add(Platform.get().defaultCallAdapterFactory(callbackExecutor));

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

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

通过build的方法,我可以知道Retrofit.Builder提供一个默认的OkHttpClient,一个默认的CallAdapterFactory。
默认Platform:

  CallAdapter.Factory defaultCallAdapterFactory(Executor callbackExecutor) {
    if (callbackExecutor != null) {
      return new ExecutorCallAdapterFactory(callbackExecutor);
    }
    return DefaultCallAdapter.FACTORY;
  }

Platform.get().defaultCallAdapterFactory(callbackExecutor)返回默认的CallAdapterFactory有两种情况:

  1. callbackExecutor 为空的时候返回的是DefaultCallAdapter.FACTORY,这个DefaultCallAdapter.FACTORY返回一个DefaultCallAdapter,DefaultCallAdapter很简单,没做什么处理。
  2. callbackExecutor不为空的时候返回ExecutorCallAdapterFactory,这个Factory返回的CallAdapter是ExecutorCallbackCall,我们看看这个ExecutorCallbackCall的enqueue方法:
@Override public void enqueue(final Callback callback) {
      delegate.enqueue(new Callback() {
        @Override public void onResponse(final Response response) {
          callbackExecutor.execute(new Runnable() {
            @Override public void run() {
              if (delegate.isCanceled()) {
                // Emulate OkHttp's behavior of throwing/delivering an IOException on cancelation
                callback.onFailure(new IOException("Canceled"));
              } else {
                callback.onResponse(response);
              }
            }
          });
        }

        @Override public void onFailure(final Throwable t) {
          callbackExecutor.execute(new Runnable() {
            @Override public void run() {
              callback.onFailure(t);
            }
          });
        }
      });
    }

也很简单,就是修饰了一下CallBack,用callbackExecutor执行真正的回调,这样回调可以在线程中执行并使用callbackExecutor管理。

如果是Android的话:

 static class Android extends Platform {
    @Override CallAdapter.Factory defaultCallAdapterFactory(Executor callbackExecutor) {
      if (callbackExecutor == null) {
        callbackExecutor = new MainThreadExecutor();
      }
      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);
      }
    }
  }

也就是说如果在Android上使用的话,如果callbackExecutor为空会直接使用handler将回调返回到主线程(MainThread)。

当然,如果需要自己配置请求Client的话可以设置callFactory。

        HttpLoggingInterceptor logger = new HttpLoggingInterceptor();
        logger.setLevel(HttpLoggingInterceptor.Level.BODY);
        OkHttpClient client = new OkHttpClient
                .Builder()
                .addInterceptor(logger).build();
        Retrofit retrofit = new Retrofit.Builder()
                .baseUrl("https://api.github.com")
                .client(client)
                .build();

使用自己的OkHttpClient,并为这个OkHttpClient设置一个日志工具。通过这种方式设置,整个项目可以共用一个OkHttpClient。

动态代理

 GitHubService service = retrofit.create(GitHubService.class);

create方法传入一个接口GitHubService,然后动态代理GitHubService。

 public  T create(final Class service) {
    Utils.validateServiceInterface(service);
    if (validateEagerly) {
      eagerlyValidateMethods(service);
    }
    return (T) Proxy.newProxyInstance(service.getClassLoader(), new Class[] { service },
        new InvocationHandler() {
          private final Platform platform = Platform.get();

          @Override public Object invoke(Object proxy, Method method, Object... args)
              throws Throwable {
            // If the method is a method from Object then defer to normal invocation.
            if (method.getDeclaringClass() == Object.class) {
              return method.invoke(this, args);
            }
            if (platform.isDefaultMethod(method)) {
              return platform.invokeDefaultMethod(method, service, proxy, args);
            }
            return loadMethodHandler(method).invoke(args);
          }
        });
  }

主要是loadMethodHandler(method).invoke(args)。也就是说在调用service.listRepos方法的时候,会通过loadMethodHandler(method).invoke(args)来执行。那么看看loadMethodHandler做了什么:

 MethodHandler loadMethodHandler(Method method) {
    MethodHandler handler;
    synchronized (methodHandlerCache) {
      handler = methodHandlerCache.get(method);
      if (handler == null) {
        handler = MethodHandler.create(this, method);
        methodHandlerCache.put(method, handler);
      }
    }
    return handler;
  }

创建MethodHandler并使用一个Map-methodHandlerCache来自缓存MethodHandler。看来剩下的事交给MethodHandler了。

MethodHandler

  static MethodHandler create(Retrofit retrofit, Method method) {
    CallAdapter callAdapter = createCallAdapter(method, retrofit);
    Type responseType = callAdapter.responseType();
    if (responseType == Response.class || responseType == okhttp3.Response.class) {
      throw Utils.methodError(method, "'"
          + Utils.getRawType(responseType).getName()
          + "' is not a valid response body type. Did you mean ResponseBody?");
    }
    Converter responseConverter =
        createResponseConverter(method, retrofit, responseType);
    RequestFactory requestFactory = RequestFactoryParser.parse(method, responseType, retrofit);
    return new MethodHandler(retrofit.callFactory(), requestFactory, callAdapter,
        responseConverter);
  }
  Object invoke(Object... args) {
    return callAdapter.adapt(
        new OkHttpCall<>(callFactory, requestFactory, args, responseConverter));
  }
  • invoke()方法,调用callAdapter.adapt的方法并传入一个OkHttpCall。如果是默认的CallAdapter的话返回的就是一个OkHttpCall或者ExecutorCallAdapterFactory.ExecutorCallbackCall,也就是说listRepos("user")方法就返回Call> 。所以说方法返回什么要看CallAdapter.adapt,如果要返回Observable>就需要RxJavaCallAdapterFactory.create()的CallAdapter。

  • 在介绍的主要成员的时候说过OkHttpCall,执行请求的类,那么执行请求之前呢。那就要看create方法,这个方法中拿到:

    1. CallAdapter--通过Retrofit类的callAdapter方法获得。
    2. 拿到ResponseConverter--通过Retrofit类的createResponseConverter方法获得。
    3. 获得RequestFactory--通过RequestFactoryParser.parse方法获得。这个parse方法会解析method也就是listRepos("user")方法的注解和参数,返回一个RequestFactory。
      static RequestFactory parse(Method method, Type responseType, Retrofit retrofit) {
    RequestFactoryParser parser = new RequestFactoryParser(method);
    parser.parseMethodAnnotations(responseType);
    parser.parseParameters(retrofit);
    return parser.toRequestFactory(retrofit.baseUrl());
    }

注:具体的解析就不展开了,主要是将注解和参数的值获取放入RequestAction,RequestFactory会根据这些RequestAction和基本参数构建OkHttp使用的Request。

  • 最后这些callFactory, requestFactory, responseConverter将传入OkHttpCall

OkHttpCall

执行Http请求返回数据并解析成实体,在回调中返回。

  • 请求:通过CallFactory(OkHttpClient)的newCall方法传入一个Request(通过requestFactory.create(args)创建)执行。

    okhttp3.Call rawCall = createRawCall();
    
    private okhttp3.Call createRawCall() throws IOException {
     okhttp3.Call call = callFactory.newCall(requestFactory.create(args));
        if (call == null) {
         throw new NullPointerException("Call.Factory returned null.");
        }
     return call;
    }
    
  • 解析:通过responseConverter.convert()方法解析

    Response parseResponse(okhttp3.Response rawResponse) throws IOException {
    ...
    try {
      T body = responseConverter.convert(catchingBody);
      return Response.success(body, rawResponse);
    } catch (RuntimeException e) {
      // If the underlying source threw an exception, propagate that rather than indicating it was
      // a runtime exception.
      catchingBody.throwIfCaught();
      throw e;
    }
    }
    

总结

  1. Retrofit就是一个Http请求工具。
  2. Retrofit使用接口代替Java类。
  3. Retrofit通过动态代理,用MethodHandler完成接口方法。
  4. Retrofit的MethodHandler通过RequestFactoryParser.parse解析,获得接口方法的参数和注解的值,传入到OkHttpCall,OkHttpCall生成okhttp3.Call完成Http请求并使用Converter解析数据回调。
  5. Retrofit通过工厂设置CallAdapter和Converter,CallAdapter包装转换Call,Converter转换(解析)服务器返回的数据、接口方法的注解参数。

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