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OKHttp使用详解

作者:-Sloth-

OkHttp 是一套处理 HTTP 网络请求的依赖库,由 Square 公司设计研发并开源,目前可以在 Java 和 Kotlin 中使用,这篇文章主要介绍了OKHttp详解,需要的朋友可以参考下

OkHttp 是一套处理 HTTP 网络请求的依赖库,由 Square 公司设计研发并开源,目前可以在 Java 和 Kotlin 中使用。对于 Android App 来说,OkHttp 现在几乎已经占据了所有的网络请求操作,RetroFit + OkHttp 实现网络请求似乎成了一种标配。因此它也是每一个 Android 开发工程师的必备技能,了解其内部实现原理可以更好地进行功能扩展、封装以及优化。

网络请求流程分析

先看下 OkHttp 的基本使用:

除了直接 new OkHttpClient 之外,还可以使用内部工厂类 Builder 来设置 OkHttpClient。如下所示:

请求操作的起点从 OkHttpClient.newCall().enqueue() 方法开始:

newCall

RealCall.enqueue

调用 Dispatcher 的入队方法,执行一个异步网络请求的操作。

可以看出,最终请求操作是委托给 Dispatcher的enqueue 方法内实现的。

Dispatcher 是 OkHttpClient 的调度器,是一种门户模式。主要用来实现执行、取消异步请求操作。本质上是内部维护了一个线程池去执行异步操作,

并且在 Dispatcher 内部根据一定的策略,保证最大并发个数、同一 host 主机允许执行请求的线程个数等。

Dispatcher的enqueue 方法的具体实现如下:

可以看出,实际上就是使用线程池执行了一个 AsyncCall,而 AsyncCall 实现了 Runnable 接口,因此整个操作会在一个子线程(非 UI 线程)中执行。

继续查看 AsyncCall 中的 run 方法如下:

在 run 方法中执行了另一个 execute 方法,而真正获取请求结果的方法是在 getResponseWithInterceptorChain 方法中,从名字也能看出其内部是一个拦截器的调用链,具体代码如下:

每一个拦截器的作用如下。

对于 Request 的 Head 以及 TCP 链接,我们能控制修改的成分不是很多。

总结

1.Okhttp是对Socket的封装。有三个主要的类,Request,Response,Call

2.默认使用new OkHttpClient() 创建初client对象。如果需要初始化网络请求的参数,如timeout,interceptor等,可以创建Builder,通过builder.build() 创建初client对象。

3.使用new Request.Builder().url().builder()创建初requst对象。

4.通过client.newCall()创建出call对象,同步使用call.excute(), 异步使用call,enqueue(). 这里Call是个接口,具体的实现在RealCall这个实现类里面。

Okhttp的高效体现在,okhttp内有个Dispatcher类,是okhttp内部维护的一个线程池,对最大连接数,host最大访问量做了初始定义。维护3个队列及1个线程池

readyAsyncCalls

待访问请求队列,里面存储准备执行的请求。

runningAsyncCalls

异步请求队列,里面存储正在执行,包含已经取消但是还没有结束的请求。

runningSyncCalls

同步请求队列,正在执行的请求,包含已经取消但是还没有结束的请求。

ExecutorService

线程池,最小0,最大Max的线程池

在执行call.excute()的时候,调用到realcall类里的excute方法,这个是同步方法,在方法的第一行就加了锁,判断executed标记,如果是true就抛出异常,保证一个请求只被执行一次。false的话继续向下执行。调用client.dispatcher.excute()进入到dispatcher类中,向runningSyncCalls队列中添加当前这个请求。执行结束会调用finished方法

如果是异步操作,会创建一个RealCall.AsyncCall对象,AsyncCall继承的NamedRunnable接口,NamedRunnable是个runnable。进入到Dispatcher的enqueue()方法中,首先判断线程池中线程的数据,host的访问量,如果都没有达到那么加入到runningAsyncCalls中,并执行。否则加入到readyAsyncCalls队列中。
finished方法,如果是异步操作,promoteCall方法,promoteCalls()中用迭代器遍历readyAsyncCalls 然后加入到runningAsyncCalls

RealConnection

真正的连接操作类,对soket封装,http1/http2的选择,ssl协议等等信息。一个recalconnection就是一次链接

ConnectionPool

链接池,管理http1/http2的连接,同一个address共享一个connection,实现链接的复用。

StreamAlloction

保存了链接信息,address,HttpCodec,realconnection,connectionpool等信息

常见问题:

OKHttp有哪些拦截器,分别起什么作用?

OKHTTP的拦截器是把所有的拦截器放到一个list里,然后每次依次执行拦截器,并且在每个拦截器分成三部分:

这样依次下去就形成了一个链式调用,看看源码,具体有哪些拦截器:

  Response getResponseWithInterceptorChain() throws IOException {
    // Build a full stack of interceptors.
    List<Interceptor> interceptors = new ArrayList<>();
    interceptors.addAll(client.interceptors());
    interceptors.add(retryAndFollowUpInterceptor);
    interceptors.add(new BridgeInterceptor(client.cookieJar()));
    interceptors.add(new CacheInterceptor(client.internalCache()));
    interceptors.add(new ConnectInterceptor(client));
    if (!forWebSocket) {
      interceptors.addAll(client.networkInterceptors());
    }
    interceptors.add(new CallServerInterceptor(forWebSocket));
    Interceptor.Chain chain = new RealInterceptorChain(
        interceptors, null, null, null, 0, originalRequest);
    return chain.proceed(originalRequest);
  }

根据源码可知,一共七个拦截器:

OkHttp怎么实现连接池

为什么需要连接池?

频繁的进行建立Sokcet连接和断开Socket是非常消耗网络资源和浪费时间的,所以HTTP中的keepalive连接对于降低延迟和提升速度有非常重要的作用。keepalive机制是什么呢?也就是可以在一次TCP连接中可以持续发送多份数据而不会断开连接。所以连接的多次使用,也就是复用就变得格外重要了,而复用连接就需要对连接进行管理,于是就有了连接池的概念。

OkHttp中使用ConectionPool实现连接池,默认支持5个并发KeepAlive,默认链路生命为5分钟。

怎么实现的?

1)首先,ConectionPool中维护了一个双端队列Deque,也就是两端都可以进出的队列,用来存储连接。
2)然后在ConnectInterceptor,也就是负责建立连接的拦截器中,首先会找可用连接,也就是从连接池中去获取连接,具体的就是会调用到ConectionPool的get方法。

RealConnection get(Address address, StreamAllocation streamAllocation, Route route) {
    assert (Thread.holdsLock(this));
    for (RealConnection connection : connections) {
      if (connection.isEligible(address, route)) {
        streamAllocation.acquire(connection, true);
        return connection;
      }
    }
    return null;
  }

也就是遍历了双端队列,如果连接有效,就会调用acquire方法计数并返回这个连接。

3)如果没找到可用连接,就会创建新连接,并会把这个建立的连接加入到双端队列中,同时开始运行线程池中的线程,其实就是调用了ConectionPool的put方法。

public final class ConnectionPool {
    void put(RealConnection connection) {
        if (!cleanupRunning) {
            //没有连接的时候调用
            cleanupRunning = true;
            executor.execute(cleanupRunnable);
        }
        connections.add(connection);
    }
}

  其实这个线程池中只有一个线程,是用来清理连接的,也就是上述的cleanupRunnable

private final Runnable cleanupRunnable = new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            while (true) {
                //执行清理,并返回下次需要清理的时间。
                long waitNanos = cleanup(System.nanoTime());
                if (waitNanos == -1) return;
                if (waitNanos > 0) {
                    long waitMillis = waitNanos / 1000000L;
                    waitNanos -= (waitMillis * 1000000L);
                    synchronized (ConnectionPool.this) {
                        //在timeout时间内释放锁
                        try {
                            ConnectionPool.this.wait(waitMillis, (int) waitNanos);
                        } catch (InterruptedException ignored) {
                        }
                    }
                }
            }
        }
    };

这个runnable会不停的调用cleanup方法清理线程池,并返回下一次清理的时间间隔,然后进入wait等待。

怎么清理的呢?看看源码:

long cleanup(long now) {
    synchronized (this) {
      //遍历连接
      for (Iterator<RealConnection> i = connections.iterator(); i.hasNext(); ) {
        RealConnection connection = i.next();
        //检查连接是否是空闲状态,
        //不是,则inUseConnectionCount + 1
        //是 ,则idleConnectionCount + 1
        if (pruneAndGetAllocationCount(connection, now) > 0) {
          inUseConnectionCount++;
          continue;
        }
        idleConnectionCount++;
        // If the connection is ready to be evicted, we're done.
        long idleDurationNs = now - connection.idleAtNanos;
        if (idleDurationNs > longestIdleDurationNs) {
          longestIdleDurationNs = idleDurationNs;
          longestIdleConnection = connection;
        }
      }
      //如果超过keepAliveDurationNs或maxIdleConnections,
      //从双端队列connections中移除
      if (longestIdleDurationNs >= this.keepAliveDurationNs
          || idleConnectionCount > this.maxIdleConnections) {      
        connections.remove(longestIdleConnection);
      } else if (idleConnectionCount > 0) {      //如果空闲连接次数>0,返回将要到期的时间
        // A connection will be ready to evict soon.
        return keepAliveDurationNs - longestIdleDurationNs;
      } else if (inUseConnectionCount > 0) {
        // 连接依然在使用中,返回保持连接的周期5分钟
        return keepAliveDurationNs;
      } else {
        // No connections, idle or in use.
        cleanupRunning = false;
        return -1;
      }
    }
    closeQuietly(longestIdleConnection.socket());
    // Cleanup again immediately.
    return 0;
  }

也就是当如果空闲连接maxIdleConnections超过5个或者keepalive时间大于5分钟,则将该连接清理掉。

4)这里有个问题,怎样属于空闲连接?

其实就是有关刚才说到的一个方法acquire计数方法:

  public void acquire(RealConnection connection, boolean reportedAcquired) {
    assert (Thread.holdsLock(connectionPool));
    if (this.connection != null) throw new IllegalStateException();
    this.connection = connection;
    this.reportedAcquired = reportedAcquired;
    connection.allocations.add(new StreamAllocationReference(this, callStackTrace));
  }

RealConnection中,有一个StreamAllocation虚引用列表allocations。每创建一个连接,就会把连接对应的StreamAllocationReference添加进该列表中,如果连接关闭以后就将该对象移除。

其实可以这样理解,在上层反复调用acquire和release函数,来增加或减少connection.allocations所维持的集合的大小,到最后如果size大于0,则代表RealConnection还在使用连接,如果size等于0,那就说明已经处于空闲状态了

5)连接池的工作就这么多,并不复杂,主要就是管理双端队列Deque<RealConnection>,可以用的连接就直接用,然后定期清理连接,同时通过对StreamAllocation的引用计数实现自动回收。

OkHttp里面用到了什么设计模式

责任链模式

这个不要太明显,可以说是okhttp的精髓所在了,主要体现就是拦截器的使用,具体代码可以看看上述的拦截器介绍。

建造者模式

在Okhttp中,建造者模式也是用的挺多的,主要用处是将对象的创建与表示相分离,用Builder组装各项配置。
比如Request:

public class Request {
  public static class Builder {
    @Nullable HttpUrl url;
    String method;
    Headers.Builder headers;
    @Nullable RequestBody body;
    public Request build() {
      return new Request(this);
    }
  }
}

工厂模式

工厂模式和建造者模式类似,区别就在于工厂模式侧重点在于对象的生成过程,而建造者模式主要是侧重对象的各个参数配置。
例子有CacheInterceptor拦截器中又个CacheStrategy对象:

    CacheStrategy strategy = new CacheStrategy.Factory(now, chain.request(), cacheCandidate).get();
    public Factory(long nowMillis, Request request, Response cacheResponse) {
      this.nowMillis = nowMillis;
      this.request = request;
      this.cacheResponse = cacheResponse;
      if (cacheResponse != null) {
        this.sentRequestMillis = cacheResponse.sentRequestAtMillis();
        this.receivedResponseMillis = cacheResponse.receivedResponseAtMillis();
        Headers headers = cacheResponse.headers();
        for (int i = 0, size = headers.size(); i < size; i++) {
          String fieldName = headers.name(i);
          String value = headers.value(i);
          if ("Date".equalsIgnoreCase(fieldName)) {
            servedDate = HttpDate.parse(value);
            servedDateString = value;
          } else if ("Expires".equalsIgnoreCase(fieldName)) {
            expires = HttpDate.parse(value);
          } else if ("Last-Modified".equalsIgnoreCase(fieldName)) {
            lastModified = HttpDate.parse(value);
            lastModifiedString = value;
          } else if ("ETag".equalsIgnoreCase(fieldName)) {
            etag = value;
          } else if ("Age".equalsIgnoreCase(fieldName)) {
            ageSeconds = HttpHeaders.parseSeconds(value, -1);
          }
        }
      }
    }
 

观察者模式

之前我写过一篇文章,是关于Okhttp中websocket的使用,由于webSocket属于长连接,所以需要进行监听,这里是用到了观察者模式:

  final WebSocketListener listener;
  @Override public void onReadMessage(String text) throws IOException {
    listener.onMessage(this, text);
  }
 

单例模式

这个就不举例了,每个项目都会有

OkHttp中为什么使用构建者模式?

使用多个简单的对象一步一步构建成一个复杂的对象;

怎么设计一个自己的网络访问框架,为什么这么设计?

我目前还没有正式设计过网络访问框架,

是我自己设计的话,我会从以下两个方面考虑

为什么要基于Okhttp,就是因为它是基于Socket,从我个人角度讲,如果能更底层的深入了解相关知识,这对我未来的技术有很大的帮助;

如何考虑app的安全性?

1:使用https协议进行交互
2:数据交互时,根据业务分出哪些是敏感信息,凡是敏感信息使用对称加密方式,如果是类似密码的,则使用不可逆的加密方式;md5
3:考虑跟钱相关,或者同等重要的数据接口,需要做多重验证,比如:前端加密请求参数,合并请求参数生成MD5码,服务器端做多重认证,最好能对比本地数据库或者缓存之类的信息;
4:混淆,
5: app加固,dex文件进行加密,这种方式,可以通过”内存下载“,不安全,也只是为了增加破解难度;
6:将加密算法,一些核心数据添加到so文件中;

到此这篇关于OKHttp详解的文章就介绍到这了,更多相关OKHttp详解内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!

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