手把手讲解 OkHttp硬核知识点(1)

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前言

手把手讲解系列文章,是我写给各位看官,也是写给我自己的。
文章可能过分详细,但是这是为了帮助到尽量多的人,毕竟工作5,6年,不能老吸血,也到了回馈开源的时候.
这个系列的文章:
1、用通俗易懂的讲解方式,讲解一门技术的实用价值
2、详细书写源码的追踪,源码截图,绘制类的结构图,尽量详细地解释原理的探索过程
3、提供Github 的 可运行的Demo工程,但是我所提供代码,更多是提供思路,抛砖引玉,请酌情cv
4、集合整理原理探索过程中的一些坑,或者demo的运行过程中的注意事项
5、用gif图,最直观地展示demo运行效果

如果觉得细节太细,直接跳过看结论即可。
本人能力有限,如若发现描述不当之处,欢迎留言批评指正。

学到老活到老,路漫漫其修远兮。与众君共勉 !


引子

OkHttp 知名第三方网络框架SDK,使用简单,性能优秀,但是内核并不简单,此系列文章,专挑硬核知识点详细讲解. 何为硬核,就是要想深入研究,你绝对绕不过去的知识点

正文大纲

OkHttp是什么
OkHttp怎么用
OkHttp源码核心类之一:分发器详解
OkHttp源码核心类之一:拦截器简述

正文

OkHttp是什么

OkHttp是时下非常流行的网络编程框架,由行业巨佬Square公司开源,很多其他的流行框架比如retrofit的底层也是okhttp,只不过使用了注解反射动态代理将其进行了封装。
流行版本为:3.10.0,最新版本为:4.0.1,只不过将实现语言从java改成了kotlin。

相对于其他网络框架,有如下优点:

  • 支持SpdyHttp1.XHttp2Quic以及WebSocket
  • 连接池复用底层TCP(Socket),减少请求延时
  • 无缝的支持GZIP减少数据流量
  • 缓存响应数据减少重复的网络请求
  • 请求失败自动重试主机的其他ip,自动重定向

OkHttp怎么用

添加gradle依赖

dependencies {
public class MyRequest {

OkHttp的简单使用方法大致使用如上,其中也有一些细节需要注意:

1、在应用层使用OkHttp,必然会涉及到4个重要元素:

  • OkHttpClient类(产生OkHttp客户端实例)
  • Request类(请求封装)
  • Call类(网络任务封装,并决定是要同步执行还是异步执行,注意,同步请求可以放在主线程中,但是异步请求可以 )
  • Response类(网络任务执行之后的回调)

2、执行网络请求必须在manifest中申请INTERNET权限,不然会抛异常.

3、完整的一个请求执行出去,流程如下图:

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image.png


OkHttp源码核心类之一:分发器详解

上述,提到Call类,可以选择性执行 同步或者异步请求,但是无论同步异步,都一定会经过一个门户:"分发器" :
索引进源码(okhttp v3.10.0):

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异步请求.png

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同步请求.png

虽然用户不需要直接操作分发器,但是 分发器,作为OkHttp架构的一个门户层,是所有请求的必经之路,其中的代码还是有必要了解细节的。

同步请求

进入分发器 Dispatcher之后, 会执行 getResponseWithInterceptorChain() 来执行这个Call任务,得到一个Response,其中的细节分为两步:

1、client.dispatcher().executed(this); ,进入源码可以看到 仅仅是执行了 runningSyncCalls.add(call);,将call对象加入到了一个双端队列 Deque runningSyncCalls 中。
2、 getResponseWithInterceptorChain() 是执行网络请求的核心内容,涉及到拦截器,在这一节上暂时不详述。

同步请求的执行步骤十分简单,将任务加入到 runningSyncCalls列表,并且直接执行核心方法,同步阻塞拿到response。

异步请求

异步请求进入分发器之后,

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image.png

可能会被加入到 Deque runningAsyncCalls 这么一个双端队列中,然后 executorService().execute(call);实际上是用了线程池来执行了这个异步任务。
但是,请注意(还是刚才的enqueue方法代码)这里有一个判断条件 if分支 :

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image.png

这个条件是否满足,将会直接决定是直接执行这个任务,还是将任务加入到 readyAsyncCalls 双端队列.

那么设置这个条件的目的是什么呢?从变量命名来看:
runningAsyncCalls 执行中的异步任务
runningCallsForHost 同一个域名正在执行的任务数
readyAsyncCalls 预备执行的任务队列(尚未执行)

当正在执行的任务数小于最大值(默认为64)并且,同一个域名正在请求的任务数小于最大值(默认5)时,才会立即执行,否则,这个任务会被加入到 readyAsyncCalls中等待安排。

那么问题来了,readyAsyncCalls中的任务什么时候会被执行?
追踪代码:追踪 readyAsyncCalls 的使用代码,找到遍历这个队列的地方:

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image.png

继续追踪,找到了这个 finish方法:

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image.png

继续追踪finish在哪里调用的,找到两处:

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image.png

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image.png

所以,得出结论:
在一个任务(无论同步还是异步)结束之后,分发器中的异步任务,存在两个队列,一个running队列,一个ready队列,当 running队列的size小于最大值,并且同一个域名正在执行的任务数小于最大值时,可以直接加入到running队列,立即执行。如果不满足这条件,这个异步任务就会被加入到 ready队列.

在任意一个任务(无论同步或是异步任务)执行完毕(无论成败)之后,就会遍历ready队列,每次从ready队列中取出一个任务,判断同时执行的异步任务数是否达到上限,并且同一主机的访问数是否达到上限,如果都满足,就加入到running队列,并且立即执行,不满足,就停止遍历。周而复始,直到所有的异步任务都执行完。

文字不够形象,画个图表示。

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未命名文件.jpg

关于okhttp的分发器Dispatcher用到的线程池

同步请求,没有用到线程池。

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image.png

但是异步请求的代码中,有这么一句。

image.gif

image.png

我们知道,为什么这里会用到线程池呢?

1.观察 同步或者异步的call的实例。

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image.png

那么这个Call是什么?它是一个接口,它的唯一实现类是RealCall,

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image.png

RealCall中,异步请求的执行方法,enqueue() 其实是交给了 分发器一个AsyncCall对象,它继承自NamedRunnable 可命名的Runnable任务。所以,这里可以用 线程池ExecutorService来执行这个Runnable.

进一步观察这个线程池的细节:

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它是一个核心线程数为0的线程池,并且使用了一个无容量的阻塞队列作为参数。
其实也不不必自己去创建线程池,而可以直接使用Executors.newCachedThreadPool(); 来创建,效果一样。
线程池,系统提供了有多种默认实现

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image.png

为什么okhttp偏偏选择了这一种?

答:为了实现最大并发量。

详解如下:
既然这里提到了线程池,那么就把线程池的基本机制整理一下:

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线程池的工作流程图.jpg

线程池的构造函数中,有一个阻塞队列参数。

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image.png

它有3个实现类:ArrayBlockingDeque/LinkedBlockingDeque / SynchronousQueue 是我们线程池经常用的。
前面2个都是有容量的,而第三个是无容量的,加入进去,一定会失败。而参照上面线程池的工作流程图,如果加入失败,就会尝试去非核心线程执行任务。这样,便保证了每一个提交进来的异步任务,都会立即尝试去执行,而不是塞入等待队列中等待空闲线程,从而确保了 异步任务的并发。


OkHttp源码核心类之一:拦截器简述

上面讲解分发器的时候,提到了 RealCall类的getResponseWithInterceptorChain() 方法。它是一个网络请求执行的真正核心方法。
进入方法:

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核心方法.png

  • 新建一个拦截器List,并且放入各种拦截器对象
  • 将拦截器list,交给RealInterceptorChain,进行责任链模式的调用,最终得出Response.

首先解释一下责任链模式,它是21种基本设计模式中,行为模式中一种。下面的案例可以很好地解释它:

image

责任链模式案例

当一个国企要采购一批设备的时候,按照上图整个任务流程中,存在5个对象,都能对采购流程造成影响,采购任务开始的时候,是从上到下依次对采购流程负责。而总经理,他才不关心下面的人怎么操作,他只关心最后的结果。
正如此案例中所述,okhttp的责任链模式,使用者也不需要关心这个请求到底经历了哪些过程,他只知道,我给了request,你就要给我response,而过程中,发生作用的各类拦截器,无需使用者知道,这样就达成了 面向对象程序开发中的最少知道原则

而,这些拦截器,恰恰是okhttp的核心内容,下篇文章将会详细讲解。


结语

本文是okhttp的开篇,如果要详细解读okhttp的每个细节,每一篇文章将会显得非常冗长而且乏味,所以我选了重要节点着重分析。就像攻城略地打天下,先占领据点,再企图扩张,一步一个脚印,稳扎稳打,才能长远发展

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