接口预请求：加速你的页面渲染
前言
开发同学应该都很熟悉我们页面的渲染过程一般是从Activity#onCreate开始，再发起网络请求，等请求回调回来后，再基于网络数据渲染页面。可以用下面这幅图来粗略描述这个过程：
可以看到，目标页面渲染完成前必须得等待网络请求，导致渲染速度并没有那么快。尤其是当网络并不好的时候感受会更加明显。并且，当目标页面是H5页面或者是Flutter页面的时候，因为涉及到H5容器与Flutter容器的创建，白屏时间会更长。
那么有没有可能提前发起请求，来缩短网络请求这一部分的等待时间呢？这就是我们今天要讲的部分，接口预请求。
目标
我们要达到的目标很简单，就是提前异步发起目标页面的网络请求，从而加快目标页面的渲染速度。改善后的过程可以用下图表示：
并且，我们的预请求能力需要尽量少地侵入业务，与业务解耦，并保证能力的通用性，适用于工程内的任意页面（Android页面、H5页面、Flutter页面）。
3. 方案
3.1 整体链路
首先给大家看一下整体链路，具体的细节可以先不用去抠，下面会一一讲到。
3.2 预请求时机
预请求时机一般有三种选择：
-
由业务层自行选择时机进行异步预请求
-
点击控件时进行异步预请求
-
路由最终跳转前进行异步预请求
第1种选择 由业务层自行选择时机进行预请求，需要涉及到业务层的改造，以及对时机合理性的把握。一方面是存在改造成本，另一方面是无法保证业务侧调用时机的合理性。
第2种选择 点击控件时进行预请求。若点击时进行预请求，点击事件监听并不是业务域统一的，无法形成有效封装。并且，若后续路由拦截器修改了参数，或是终止了跳转，这次预请求就失去了意义。
因此这里我们选择第3种，基于统一路由框架，在路由最终跳转前进行预请求。 既保证了良好的封装性，也实现了对业务的零侵入，同时也做到了懒请求，即用户必然要发起该请求时才会去预请求。这里需要注意的是必须是在最终跳转前进行预请求，可以理解为是路由的最后一个前置异步拦截器。
3.3 预请求规则配置
我们通过本地的json文件（当然，有需要也可以上云通过配置后台下发），对预请求的规则进行配置，并将这份配置在App启动阶段异步读入到内存。后续在路由过程中，只有命中了预请求规则，才能发起预请求。配置demo如下：
{
"routeConfig":{
"scheme://domain/path?param1=true&itemId=123":["prefetchKey"],
"route2":["prefetchKey2"],
"route3":["prefetchKey3","prefetchKey4"]
},
"prefetcher":{
"prefetchKey":{
"prefetchType":"network",
"prefetchInfo":{
"api":"network.api.name",
"apiVersion":"1.0",
"method":"post",
"needLogin":"false",
"showLoginUI":"false",
"params": {
"itemId":"$route.itemId",
"firstTime":"true"
},
"headers": {
},
"prefetchImgInResponse": [
{
"imgUrl":"$data.imgData.img",
"imgWidth":"$data.imgData.imgWidth",
"imgHeight":150
}
]
}
},
"prefetchKey2":{
"prefetchType":"network",
"prefetchInfo":{
"api":"network.api.name2",
"apiVersion":"1.0",
"method":"post",
"needLogin":"false",
"showLoginUI":"false",
"params": {
"itemId":"$route.productId",
"firstTime":"false"
},
"headers": {
}
},
"prefetchKey3":{
"prefetchType":"image",
"prefetchInfo":{
"imgUrl":"$route.imgUrl",
"imgWidth":"$route.imgWidth",
"imgHeight": 150
}
},
"prefetchKey4":{
"prefetchInfo":{}
}
}
}
规则解读
| 参数名 | 描述 | 备注 |
|---|---|---|
| routeConfig | 路由配置 | 配置路由到预请求的映射 |
| prefetcher | 预请求配置 | 记录所有的预请求 |
| prefetchKey | 预请求的key | |
| prefetchType | 预请求类型 | 分为network类型与image类型，两种类型所需要的参数不同 |
| prefetchInfo | 预请求所需要的信息 | 其中value若为route.param格式，那么该值从路由中获取；若为route.param格式，那么该值从路由中获取；若为route.param格式，那么该值从路由中获取；若为data.param格式，则从响应数据中获取。 |
| paramsnetwork | 请求所需要的请求params | |
| headers | network请求所需要的请求headers | |
| prefetchImgFromResponse | 预请求的响应返回后，需要预加载的图片 | 用于需要预加载图片时，无法确定图片url，图片url只能从预请求响应中获取的场景。 |
举例说明
网络预请求
例如跳转目标页面，它的路由是scheme://domain/path?param1=true&itemId=123。
首先我们在跳转路由时，若跳转的路由是这个目标页面，我们就会尝试去发起预请求。根据上面的demo配置文件，它将匹配到 prefetchKey 这个预请求。
那么我们详细看 prefetchKey 这个预请求，预请求类型 prefetchType 为 network ，是一个网络预请求，prefetchInfo 中具备了请求的基本参数（如apiName、apiVersion、method、请求 params 与请求headers，不同工程不一样，大家可以根据自己的工程项目进行修改）。具体看params中，有一个参数为 itemId:$route.itemId。以 $route. 开头的意思，就是这个value值要从路由中获取，即 itemId=123，那么这个值就是123。
图片预请求
在做网络预请求的过程中，我忽然想到图片做预请求也是可以大大提升用户体验的，尤其是当大图片首次下载到内存中渲染需要的时间会比较长。图片预请求分为url已知与url未知两种场景，下面各举两个例子。
图片url已知
什么是图片url已知呢？比如我们在首页跳转首页的二级页面时，如果二级页面需要预加载的图片跟首页的某张图是一样的（尺寸可能不同），那么首页跳转路由时我们是能够提前知道这个图片的url的，所以我们看到 prefetchKey3 中配置了 prefetchType 为 image 的预请求。image的信息来自于路由参数，需要在跳转时将图片url和宽高作为路由参数之一。
比如 scheme://domain/path?imgUrl=${encodeUrl}&imgWidth=200，那么根据配置项，我们将提前将 encodeUrl 这个图片以宽200，高150的尺寸，加载到内存中去。当目标页面用到这个图片时，将能很快渲染出来。
图片url未知
相反，当跳转目标页面时，目标页面所要加载的图片url没法取到，就对应了图片url未知的场景。
例如闪屏页跳转首页时，如果需要预加载首页顶部的图片，此时闪屏页是无法获取到图片的 url 的，因为这个图片url是首页接口返回的。这种情况下，我们只能依赖首页的预请求进行。
在demo配置文件中，我们可以看到 prefetchImgFromResponse 字段。这个字段代表着，当这个预请求响应回来之后，我需要去预请求某张图片。其中，imgUrl 是 $data.param 格式，以 $data. 开头，代表着这份数据是来自于响应数据的。响应数据就是一串 json 串，可以凭此，索引到预请求响应中图片url的位置，就能实现图片的提前加载了。
至于图片怎么提前加载到内存中，以及真实图片的加载怎么匹配到内存中的图片，这一部分是通过 glide 已有的 preload 机制实现的，感兴趣的同学可以去看一下源码了解一下，这里就不展开了。后面讲的预请求的方案细节，都只限于网络请求。
3.4 预请求匹配
预请求匹配指的是实际的业务请求怎样与已经执行的预请求匹配上，从而节省请求的空中时间，直接返回预请求的结果。
首先网络预请求执行前先在内存中生成一份 PrefetchRecord，代表着已经执行的预请求，其中的字段跟配置文件中差不多，主要就是记录预请求相关的信息：
class PrefetchRecord {
// 请求信息
String api;
String apiVersion;
String method;
String needLogin;
String showLoginUI;
JSONObject params;
JSONObject headers;
// 预请求状态
int status;
// 预请求结果
ResponseModel response;
// 生成的请求id
String requestId;
boolean isMatch(RealRequest realRequest) {
requestId.equals(realRequest.requestId)
}
}
每一个 PrefetchRecord 生成时，都会生成一个 requestId，用于跟实际业务请求进行匹配。requestId 的生成规则可以自行制定，比如将所有请求信息包一起做一下md5处理之类。
在实际业务请求发起之前，也会根据同样的规则生成 requestId。若内存中存在相同 requestId 对应的 PrefetchRecord，那么就相当于匹配成功了。匹配成功后，再根据预请求的状态进行进一步的处理。
4.5 预请求状态
预请求状态分为 START、FINISH、ABORT ，对应“正在发起预请求”、“已经获得预请求结果”、“预请求被抛弃”。ABORT 状态下一节再讲。
为什么要记录这个状态呢？因为我们无法保证，预请求的响应一定在实际请求之前。用图来表示：
因为预请求是一个并发行为。当预请求的空中时间特别长，长到目标页面已经发出实际请求了，预请求的响应还没回来，即预请求状态为 START，而非 FINISH。那么此时该怎么办？我们就需要让实际请求在一旁等着（记录到内存中，RealRequestRecord），等预请求接收到响应了，再根据 requestId 去进行匹配，匹配到 RealRequestRecord 了，就触发 RealRequestRecord 中的回调，返回数据。
另外，在匹配过程中需要注意一点，因为每次路由跳转，如果发起预请求了，总会生成一个 Record 在内存中等待匹配。因此在匹配结束后，不管是匹配成功还是匹配失败，都要及时释放将 Record 从内存中释放掉。
3.6 超时重试机制
基于实际请求等待预请求响应的场景，我们再延伸一下。若预请求请求超时，迟迟拿不到响应，该怎么办？用图表示：
假设目前的网络请求，端上默认的超时时间是30s。那么在超时场景下，实际的业务请求在30s内若拿不到预请求的结果，就需要重新发起业务请求，抛弃预请求，并将预请求的状态置为 ABORT ，这样即使后面预请求响应回来了也不做任何处理。
忽然想到一个很贴切的场景来比喻这个预请求方案。
我们把跳转页面理解为去柜台取餐。
预请求代表着我们人还没到柜台，就先远程下单让柜员去准备食物。
如果柜员准备得比较快，那么我们到柜台后就能直接把食物拿走了，就能快点吃上了（代表着页面渲染速度变快）。
如果柜员准备得比较慢，那么我们到柜台后还是得等一会儿才能取餐，但总体上吃上食物的速度还是要比到柜台后再点餐来得快。
但如果这个柜员消极怠工准备得太慢了，我们到柜台等了很久都没拿到食物，那么我们就只能换个柜员重新点了（超时后发起实际的业务请求），同时还不忘投诉一把（预请求空中时间太慢了）。
4. 总结
通过这篇文章，我们知道了什么是接口预请求，怎么实现接口预请求。我们通过配置文件+统一路由处理+预请求发起、匹配、回调，实现了与业务解耦的，可适用于任意页面的轻量级预请求方案，从而提升页面的渲染速度。
作者：孝之请回答
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来源：稀土掘金
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