okhttp3拦截器——CacheInterceptor

概览

这个拦截器的作用是缓存,整体的流程都是围绕一个叫缓存策略来的,其中里面有两个重要的参数networkRequestcacheResponse这两个代表了网络和缓存,通过判断两个参数是否为null来执行网络请求和缓存的策略。

看源码

public final class CacheInterceptor implements Interceptor {
      final @Nullable InternalCache cache;//代码4
      @Override public Response intercept(Chain chain) throws IOException {
            Response cacheCandidate = cache != null//代码1
            ? cache.get(chain.request())
            : null;
            ...
      }
      ...
}

这段源码展示了获取当前存在的缓存,代码1的意思是需要看看当前有没有配置缓存,缓存的配置是程序员自己配的,具体的方法如下:

new OkHttpClient.Builder().cache(new Cache(new File("xxx/yyy"),1024));

Okhttp.Cache到底是用文件还是用数据库或是用其他什么东东做缓存的呢?我们进去看看

public final class Cache implements Closeable, Flushable {//代码3
  ...
  @Nullable CacheRequest put(Response response) {
        ...
        DiskLruCache.Editor editor = null;//代码2
        try {
          editor = cache.edit(key(response.request().url()));
          if (editor == null) {
            return null;
          }
          entry.writeTo(editor);
          return new CacheRequestImpl(editor);
        } catch (IOException e) {
          abortQuietly(editor);
          return null;
        }
        ...
  }
  ...
}

看到代码2这里的DiskLruCache实锤了,使用的是文件做的存储。那如果要自定义缓存怎么办,首先,不能继承Cache,不信你看代码3Cache被定义成了final类,无法被继承。如果有需要可以继续加一个拦截器,将数据在拦截器中处理。

等等,代码4中的类好像不是Cache吧?!没错,我们看看源码究竟做了啥,下面这段代码是用来生成InternalCache

public class OkHttpClient implements Cloneable, Call.Factory, WebSocket.Factory {
    ...
    @Nullable InternalCache internalCache() {
      return cache != null ? cache.internalCache : internalCache;//代码5
    }
    ...
}

public final class Cache implements Closeable, Flushable {
      private static final int VERSION = 201105;
      private static final int ENTRY_METADATA = 0;
      private static final int ENTRY_BODY = 1;
      private static final int ENTRY_COUNT = 2;

      final InternalCache internalCache = new InternalCache() {//代码6
        @Override public @Nullable Response get(Request request) throws IOException {
          return Cache.this.get(request);
        }

        @Override public @Nullable CacheRequest put(Response response) throws IOException {
          return Cache.this.put(response);
        }

        @Override public void remove(Request request) throws IOException {
          Cache.this.remove(request);
        }

        @Override public void update(Response cached, Response network) {
          Cache.this.update(cached, network);
        }

        @Override public void trackConditionalCacheHit() {
          Cache.this.trackConditionalCacheHit();
        }

        @Override public void trackResponse(CacheStrategy cacheStrategy) {
          Cache.this.trackResponse(cacheStrategy);
        }
      };
      ...
  }

代码流向:代码5->代码6,这里做的事情就是新增了一个InternalCache实例,然后将里面的getput、等方法的实现交给当前cache的实例Cache.this实现,看到这我感受到了okhttp开发团队那深深地不想让你去继承Cache类而自定义缓存方式地恶意,你看,他们宁愿用这种方式去折腾也不愿意把Cache旁边的final关键字拿掉。。。这意味着你根本不可能用数据库来存储缓存。

造孽啊

再往下看

public final class CacheInterceptor implements Interceptor {
      @Override public Response intercept(Chain chain) throws IOException {
        ...
        CacheStrategy strategy = new CacheStrategy.Factory(now, chain.request(), cacheCandidate).get();
        Request networkRequest = strategy.networkRequest;
        Response cacheResponse = strategy.cacheResponse;
        ...
      }
}

这段代码中,两个关键人物登场了

networkRequest:发起网络请求数据

cacheResponse:使用本地的缓存

这两个的值直接决定了缓存策略最终会怎么去实际地执行,看下表

networkRequest cacheResponse 说明
Null Not Null 直接使用缓存
Not Null Null 向服务器发起请求
Null Null 即不去网络请求,也不去拿缓存数据,okhttp直接报错并返回504
Not Null Not Null 发起请求,若得到响应为304(无修改),则更新缓存响应并返回

总结起来就一句话:要是只有缓存就不去请求网络,要是只有网络就不读缓存,如果两个都有就先网络后更新掉缓存,保证缓存最新然后返回。

这里只要有个印象,接下来我们继续往下走

public final class CacheInterceptor implements Interceptor {
     Response cacheCandidate = cache != null
        ? cache.get(chain.request())
        : null;
    ...
      CacheStrategy strategy = new CacheStrategy.Factory(now, chain.request(), cacheCandidate)//代码8
        .get();//代码10
        Response cacheResponse = strategy.cacheResponse;
    ...
      @Override public Response intercept(Chain chain) throws IOException {
          ...
         if (cacheCandidate != null && cacheResponse == null) {//代码7
            closeQuietly(cacheCandidate.body()); // The cache candidate wasn't applicable. Close it.
        }
          ...
      }
    ...
}

代码7中做了两个判空地判断,等等,容我看下代码8中的构造方法

public Factory(long nowMillis, Request request, Response cacheResponse) {
      this.nowMillis = nowMillis;
      this.request = request;
      this.cacheResponse = cacheResponse;//代码9
    ...
  }

代码流向:代码8->代码9,这两个代码不是实锤了cacheCandidate == cacheResponse 吗?那你这代码7搞两个判断有什么意义?两个不都是一样的吗?

老话说的好,事出反常必有妖

代码10里面一定做了其他的事情,我们跟进去康康


public final class CacheStrategy {
    ...
    CacheStrategy(Request networkRequest, Response cacheResponse) {//代码13
        this.networkRequest = networkRequest;
        this.cacheResponse = cacheResponse;
    }
    ...
    public CacheStrategy get() {
      CacheStrategy candidate = getCandidate();//代码11
      if (candidate.networkRequest != null && request.cacheControl().onlyIfCached()) {
        // We're forbidden from using the network and the cache is insufficient.
        return new CacheStrategy(null, null);
      }
      return candidate;
    }
    private CacheStrategy getCandidate() {//代码12
          // 你传过来的cacheCandidate参数本身就是null,所以我只能给你null
          if (cacheResponse == null) {
            return new CacheStrategy(request, null);
          }

          // 如果是https的请求,但是你之前缓存的Response没有握手的信息,
          //那你这连接之前压根就没建立啊(握手信息也有可能是被okhttp给处理了),所以返回null
          if (request.isHttps() && cacheResponse.handshake() == null) {
            return new CacheStrategy(request, null);
          }

          // 做了一堆返回状态码的判断,
          //一些特殊的返回状态码它就不让你去进行缓存,
          // 允许你进行缓存的状态码,还得去看看请求或响应的header中Cache-Control请求头里是不是都没有no-store,
          if (!isCacheable(cacheResponse, request)) {
            return new CacheStrategy(request, null);
          }

          CacheControl requestCaching = request.cacheControl();
            //用户自定义为noCache不让缓存
            //请求头If-Modified-Since   或请求头If-None-Match对应的值不为空
            //满足上述任意一种cacheCandidate == null
          if (requestCaching.noCache() || hasConditions(request)) {
            return new CacheStrategy(request, null);
          }

          CacheControl responseCaching = cacheResponse.cacheControl();
            //这里开始其实就是判断缓存是否在有效期内,
            //如果在有效期内:cacheCandidate != null newWorkRequest == null,只使用缓存
          long ageMillis = cacheResponseAge();
          long freshMillis = computeFreshnessLifetime();

          if (requestCaching.maxAgeSeconds() != -1) {
            freshMillis = Math.min(freshMillis, SECONDS.toMillis(requestCaching.maxAgeSeconds()));
          }

          long minFreshMillis = 0;
          if (requestCaching.minFreshSeconds() != -1) {
            minFreshMillis = SECONDS.toMillis(requestCaching.minFreshSeconds());
          }

          long maxStaleMillis = 0;
          if (!responseCaching.mustRevalidate() && requestCaching.maxStaleSeconds() != -1) {
            maxStaleMillis = SECONDS.toMillis(requestCaching.maxStaleSeconds());
          }

          if (!responseCaching.noCache() && ageMillis + minFreshMillis < freshMillis + maxStaleMillis) {
            Response.Builder builder = cacheResponse.newBuilder();
            if (ageMillis + minFreshMillis >= freshMillis) {
              builder.addHeader("Warning", "110 HttpURLConnection \"Response is stale\"");
            }
            long oneDayMillis = 24 * 60 * 60 * 1000L;
            if (ageMillis > oneDayMillis && isFreshnessLifetimeHeuristic()) {
              builder.addHeader("Warning", "113 HttpURLConnection \"Heuristic expiration\"");
            }
            return new CacheStrategy(null, builder.build());
          }

          // Find a condition to add to the request. If the condition is satisfied, the response body
          // will not be transmitted.
            //走到这里说明缓存是过期的,下面是缓存的过期处理
          String conditionName;
          String conditionValue;
          if (etag != null) {//代码14
            conditionName = "If-None-Match";//代码15
            conditionValue = etag;//代码16
          } else if (lastModified != null) {//代码17~
            conditionName = "If-Modified-Since";
            conditionValue = lastModifiedString;
          } else if (servedDate != null) {
            conditionName = "If-Modified-Since";
            conditionValue = servedDateString;//~代码18
          } else {
            return new CacheStrategy(request, null); // No condition! Make a regular request.
          }

          Headers.Builder conditionalRequestHeaders = request.headers().newBuilder();
          Internal.instance.addLenient(conditionalRequestHeaders, conditionName, conditionValue);

          Request conditionalRequest = request.newBuilder()
              .headers(conditionalRequestHeaders.build())
              .build();
          return new CacheStrategy(conditionalRequest, cacheResponse);
        }
}

代码流向:代码11->代码12代码12返回的是CacheStrategy实体,而从代码13中的构造函数中就直接决定了cacheResponse是否为null,具体的释义见代码注释。

代码流向:代码14->代码15->代码16

代码14中出现了一个etag这个字段的意思是,资源在服务器中的唯一标识,这个标识的作用是资源在服务器列表中变化后etag也会进行改变,客户端捕捉到这种改变后会相应地进行一些操作。

比如,昨天看了新闻列表,服务端把etag=11111返回了,今天再去刷手机的时候必然还要去请求下新闻列表的api,这个时候会把这个etag传给服务器,If-None-Match:11111,服务器一看,不对啊,现在的etag早就变成了22222了,这时候服务端就会返回一个新的新闻列表。假如服务端新闻列表的etag还是11111,那就说明这天压根就没有什么新的新闻动态,于是就返给客户端304(Not Modified)未修改的http状态码回去,然后让客户端进行处理。

代码流向:代码17~->~代码18

这里顺便说明一下If-Modified-Since,这个header的作用是客户端向服务端传递最后一次更改缓存的时间,服务端接收到了这个时间后,会对比下在这个时间以后还有没有做过更改,如果没有做过更改就返回304,否则就返回更新过的数据。

如果从代码14开始的判断都没有命中,意味着需要请求网络了,所以缓存策略会使得netRequest != null , cacheResponse == null从而去请求网络获取最新值。

如果命中了,就会修改请求头并发起请求。

缓存策略这一块基本上就是这么点事情,总结一下就是说如果你连基本的使用缓存的条件都不满足(值代码12开始的那一串判断),就乖乖给我走网络,你满足了使用缓存的条件,那我还得看看这个缓存是不是过期了,过期了的话你也得走网络,过期了我还得看看etag和最后修改时间有没有,如果有就加到请求头中,如果都没有就直接执行网络请求。总之就是贼矫情,贼含蓄。

我们继续往下跟代码

public final class CacheInterceptor implements Interceptor {
        ...
        @Override public Response intercept(Chain chain) throws IOException {
            ...
            if (networkRequest == null && cacheResponse == null) {//代码19
              return new Response.Builder()
                  .request(chain.request())
                  .protocol(Protocol.HTTP_1_1)
                  .code(504)
                  .message("Unsatisfiable Request (only-if-cached)")
                  .body(Util.EMPTY_RESPONSE)
                  .sentRequestAtMillis(-1L)
                  .receivedResponseAtMillis(System.currentTimeMillis())
                  .build();
            }
            ...
        }
        ...
}

这段代码的判断就是说,你又不要网络请求,又不能拿缓存里的,okhttp当然不卵你,直接给你个504(Gateway Time-out 充当网关或代理的服务器,未及时从远端服务器获取请求)

再往下跟

public final class CacheInterceptor implements Interceptor {
        ...
        @Override public Response intercept(Chain chain) throws IOException {
            ...
            if (networkRequest == null) {//代码20
              return cacheResponse.newBuilder()
                  .cacheResponse(stripBody(cacheResponse))
                  .build();
            }
            ...
        }
        ...
}

代码19中已经判断过了两个都为null就返回,那说明代码20补全后肯定是这样的

if (networkRequest == null && cacheResponse != null)

不然呢,补全后是if (networkRequest == null && cacheResponse == null)? 那不是跟代码19一摸一样吗?那不就走不到这里了吗?

所以说代码20这边的意思是只走缓存,并且责任链不会再往下走了

到这里为止,如果代码还能继续往下走,就表示要交给下一个拦截器得到返回的结果了

public final class CacheInterceptor implements Interceptor {
        ...
        @Override public Response intercept(Chain chain) throws IOException {
            ...
            networkResponse = chain.proceed(networkRequest);//代码21
            ...
            if (cacheResponse != null) {
              if (networkResponse.code() == HTTP_NOT_MODIFIED) {//代码22
                Response response = cacheResponse.newBuilder()
                    .headers(combine(cacheResponse.headers(), networkResponse.headers()))
                    .sentRequestAtMillis(networkResponse.sentRequestAtMillis())
                    .receivedResponseAtMillis(networkResponse.receivedResponseAtMillis())
                    .cacheResponse(stripBody(cacheResponse))
                    .networkResponse(stripBody(networkResponse))
                    .build();
                networkResponse.body().close();

                // Update the cache after combining headers but before stripping the
                // Content-Encoding header (as performed by initContentStream()).
                cache.trackConditionalCacheHit();
                cache.update(cacheResponse, response);//代码23
                return response;
              } else {
                closeQuietly(cacheResponse.body());
              }
            }
            ...
        }
        ...
}

代码21发起请求后会返回请求的结果,走到代码22后有个判断,如果服务器返回304(HTTP_NOT_MODIFIED),那么说明无修改,就执行代码23更新缓存

更新缓存就是将网络请求的数据中的头信息,握手信息,最后更改的信息,etag等信息覆盖到原来的cache中对应的信息中。其中返回的内容是不会被更新的,比如说新闻列表,因为304返回的本来就是无内容的,你把缓存中的内容给覆盖成无内容的,那不就没数据了嘛。

这块更新的内容就不去深挖了,感兴趣的可以看看Cache.update()->Entry.writeTo()这里面的方法

接下来代码继续往下走

public final class CacheInterceptor implements Interceptor {
        ...
        @Override public Response intercept(Chain chain) throws IOException {
            ...
               Response response = networkResponse.newBuilder()
                    .cacheResponse(stripBody(cacheResponse))
                    .networkResponse(stripBody(networkResponse))
                    .build();

                if (cache != null) {
                    //如果返回中有内容,并且返回的状态码是代表可以被缓存的,就将缓存覆盖并返回给上一个责任链中的拦截器
                  if (HttpHeaders.hasBody(response) && CacheStrategy.isCacheable(response, networkRequest)) {
                    // Offer this request to the cache.
                    CacheRequest cacheRequest = cache.put(response);
                    return cacheWritingResponse(cacheRequest, response);
                  }

                  if (HttpMethod.invalidatesCache(networkRequest.method())) {
                    try {
                      cache.remove(networkRequest);
                    } catch (IOException ignored) {
                      // The cache cannot be written.
                    }
                  }
                }
            ...
        }
        ...
}

走到这里之后做的事情就是调用put方法覆盖缓存了,具体看上面的注释

整个缓存拦截器的工作原理大概就是这样,只是进行了浅层的解析,也还有一些问题没有说清楚,比如缓存的有效期定义,以后会慢慢补全,如有错误欢迎留言区留言。


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