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一、網(wǎng)絡(luò)庫選型

目前App開發(fā)網(wǎng)絡(luò)庫技術(shù)選型：

HttpClient：在android 5.0就被從源碼中移除了
HttpUrlConnection：偏底層，不適合直接使用，封裝起來也比較麻煩。
Volley：適合數(shù)據(jù)量小但是頻繁的網(wǎng)絡(luò)操作，對大文件下載表現(xiàn)糟糕。
Okhttp：目前主推的網(wǎng)絡(luò)庫，全面支持各種網(wǎng)絡(luò)請求、文件上傳下載；性能高效，底層線程池提高請求的復(fù)用性；優(yōu)秀的代碼設(shè)計。但是也需要進行二次封裝。
Retrofit：對Okhttp的二次封裝。

大部分公司要么自己封裝一套Okhttp，要么直接用Retrofit，怎么樣都需要先了解Okhttp。那么就選擇用Okhttp來研究下網(wǎng)絡(luò)庫。
Okhttp項目地址：https://github.com/square/okhttp

二、OkHttp網(wǎng)絡(luò)請求流程

從一個簡單的異步GET請求開始：

File cacheDir = new File(MainActivity.this.getCacheDir(), "okhttpcache");//緩存目錄
Cache mCache = new Cache(cacheDir, 8 * 1024 * 1024); //8M緩存空間
mOkHttpClient = new OkHttpClient.Builder()
        .connectTimeout(10, TimeUnit.SECONDS) //連接超時閾值
       .writeTimeout(10, TimeUnit.SECONDS) //寫超時閾值
       .readTimeout(10, TimeUnit.SECONDS)  //讀超時閾值
       .retryOnConnectionFailure(true) //當失敗后重試
       .cache(mCache)
        .build();

String url = "https://www.baidu.com/img/bd_logo1.png";

CacheControl mCacheControl = new CacheControl.Builder()
        .noTransform()
        .maxAge(6, TimeUnit.SECONDS) //緩存有效期時長
       .build();

Request mRequest = new Request.Builder()
        .url(url)
        .method("GET",null)
        .cacheControl(mCacheControl)
        .build();

mOkHttpClient.newCall(mRequest).enqueue(new Callback() {
    @Override
   public void onFailure(@NotNull Call call, @NotNull IOException e) {
    }

    @Override
   public void onResponse(@NotNull Call call, @NotNull Response response) throws IOException {
        if (response.isSuccessful()) {
            byte[] bytes = response.body().bytes();
           final Bitmap bmp = BitmapFactory.decodeByteArray(bytes, 0, bytes.length);
           runOnUiThread(new Runnable() {
                @Override
               public void run() {
                    image.setImageBitmap(bmp);
               }
            });
       }
    }
});

上面代碼效果是網(wǎng)絡(luò)請求一張圖片加載到ImageView，同時做了緩存。
下面來分析網(wǎng)絡(luò)請求流程：

#OkHttpClient.java

public Builder() {
  dispatcher = new Dispatcher();//分發(fā)器
  ...
  connectionPool = new ConnectionPool();//連接池
  ...
}

先看構(gòu)造方法，從命名看，一個分發(fā)器，一個連接池，mark下。繼續(xù)看newCall方法

@Override public Call newCall(Request request) {
  return new RealCall(this, request);//實現(xiàn)類是RealCall
}

看下RealCall，execute是同步請求，enqueue是異步請求，那么重點看下enqueue：

#RealCall.java

void enqueue(Callback responseCallback, boolean forWebSocket) {
  synchronized (this) {
    if (executed) throw new IllegalStateException("Already Executed");
   executed = true;
  }
  client.dispatcher().enqueue(new AsyncCall(responseCallback, forWebSocket));
}

這里client.dispatcher()對應(yīng)的正是OkHttpClient中的dispatcher，那么看看他的enqueue方法：

#Dispatcher.java

//ArrayDeque是數(shù)組實現(xiàn)的雙端隊列性能比LinkedList要好。
/** Ready async calls in the order they'll be run. */
private final Deque<AsyncCall> readyAsyncCalls = new ArrayDeque<>();

/** Running asynchronous calls. Includes canceled calls that haven't finished yet. */
private final Deque<AsyncCall> runningAsyncCalls = new ArrayDeque<>();

/** Running synchronous calls. Includes canceled calls that haven't finished yet. */
private final Deque<RealCall> runningSyncCalls = new ArrayDeque<>();

public synchronized ExecutorService executorService() {
  if (executorService == null) {
    executorService = new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE, 60, TimeUnit.SECONDS,
       new SynchronousQueue<Runnable>(), Util.threadFactory("OkHttp Dispatcher", false));
  }
  return executorService;
}

從線程池的配置看，就是一個CacheThreadPool。那么它支持高并發(fā)低耗時任務(wù)。

synchronized void enqueue(AsyncCall call) {
   //當正在運行的異步請求隊列中的數(shù)量小于64并且正在運行的請求主機數(shù)小于5
  if (runningAsyncCalls.size() < maxRequests && runningCallsForHost(call) < maxRequestsPerHost) {
    runningAsyncCalls.add(call);
   executorService().execute(call);
  } else {
    readyAsyncCalls.add(call);
  }
}

當前AsyncCall滿足條件后，異步執(zhí)行隊列添加，并交由線程池執(zhí)行，否則添加到異步準備隊列。執(zhí)行就參考CacheThreadPool：當執(zhí)行execute方法時，向SynchronousQueue提交任務(wù)，此時SynchronousQueue需要移除一個任務(wù)去被執(zhí)行，如果此時有空閑線程則交給空閑線程處理，沒有則新建線程處理?？臻e線程超過60s沒被使用則回收。

線程池中傳進來的參數(shù)就是AsyncCall它是RealCall的內(nèi)部類，內(nèi)部也實現(xiàn)了execute方法：

#RealCall.java

@Override protected void execute() {
boolean signalledCallback = false;
  try {
    Response response = getResponseWithInterceptorChain(forWebSocket);
   if (canceled) {
      signalledCallback = true;
     responseCallback.onFailure(RealCall.this, new IOException("Canceled"));
   } else {
      signalledCallback = true;
     responseCallback.onResponse(RealCall.this, response);
   }
  } catch (IOException e) {
    if (signalledCallback) {
      // Do not signal the callback twice!
     Platform.get().log(INFO, "Callback failure for " + toLoggableString(), e);
   } else {
      responseCallback.onFailure(RealCall.this, e);
   }
  } finally {
    client.dispatcher().finished(this);
  }
}

這部分主要是獲取response以及callback回調(diào)。重點關(guān)注getResponseWithInterceptorChain：

private Response getResponseWithInterceptorChain(boolean forWebSocket) throws IOException {
  Interceptor.Chain chain = new ApplicationInterceptorChain(0, originalRequest, forWebSocket);
  return chain.proceed(originalRequest);
}

創(chuàng)建了ApplicationInterceptorChain，它是一個攔截器鏈。攔截器的作用就是：可以在應(yīng)用拿到response之前，先獲得response，對其中某些數(shù)據(jù)進行監(jiān)控，在有必要的情況下，對response的某些內(nèi)容（比如response的header，body，response內(nèi)的request的header，body）進行更改。

ApplicationInterceptorChain 

public Response proceed(Request request) throws IOException {
    if (this.index < Call.this.client.interceptors().size()) {
        Chain chain = Call.this.new ApplicationInterceptorChain(this.index + 1, request, this.forWebSocket);
       Interceptor interceptor = (Interceptor)Call.this.client.interceptors().get(this.index);
       Response interceptedResponse = interceptor.intercept(chain);
       if (interceptedResponse == null) {
            throw new NullPointerException("application interceptor " + interceptor + " returned null");
       } else {
            return interceptedResponse;
       }
    } else {
        return Call.this.getResponse(request, this.forWebSocket);
   }
}

最終都會返回response，那么直接來看看getResponse方法:

#Call.java

Response getResponse(Request request, boolean forWebSocket) throws IOException {
...
   // Create the initial HTTP engine. Retries and redirects need new engine for each attempt.
   engine = new HttpEngine(client, request, false, false, forWebSocket, null, null, null);
   int followUpCount = 0;
   while (true) {
     if (canceled) {
       engine.releaseStreamAllocation();
       throw new IOException("Canceled");
     }
     boolean releaseConnection = true;
     try {
       engine.sendRequest();
       engine.readResponse();
       releaseConnection = false;
     } catch (RequestException e) {
       // The attempt to interpret the request failed. Give up.
       throw e.getCause();
     } catch (RouteException e) {
       // The attempt to connect via a route failed. The request will not have been sent.
        HttpEngine retryEngine = engine.recover(e.getLastConnectException(), null);
       if (retryEngine != null) {
          releaseConnection = false;
          engine = retryEngine;
          continue;
     }
 ...    
   }
 }

這里網(wǎng)絡(luò)請求和響應(yīng)的核心邏輯封裝在HttpEngine中。兩個關(guān)鍵方法：sendRequest() 和 readResponse()，發(fā)送請求與接收響應(yīng)。另外這里要注意：當發(fā)生IOException或者RouteException時會執(zhí)行HttpEngine的recover方法，該方法實現(xiàn)失敗重連。

Call 的execute同步邏輯就不分析了。

整體流程如下圖所示：

三、Okhttp緩存策略

上節(jié)講到HttpEngine，來看下sendRequest方法，作用是發(fā)送請求，邏輯中包含了緩存策略，所以先來簡單了解下Http緩存相關(guān)知識點。

3.1Http緩存機制

http有強制和對比兩種緩存方式：

強制緩存：在有效時間內(nèi)直接獲取本地緩存。對應(yīng)有倆請求頭參數(shù)
Cache-Control
在請求中使用Cache-Control 時，它可選的值有：

在響應(yīng)中使用Cache-Control 時，它可選的值有：

Expires: 過期時間
超過過期時間需要重新請求服務(wù)器

對比緩存：先獲取本地緩存數(shù)據(jù)標識，然后請求服務(wù)器確認緩存數(shù)據(jù)是否失效，如果沒失效返回304，則直接使用標識對應(yīng)的本地緩存，如果失效，服務(wù)器會返回新的數(shù)據(jù)再緩存起來。

ETag：緩存數(shù)據(jù)標識
If-None-Match：向服務(wù)器發(fā)請求時加的flag。例如：If-None-Match:1ec5-502264e2ae4c0
Last-Modified: 由服務(wù)器返回，表示響應(yīng)的數(shù)據(jù)最近修改的時間。
If-Modified-Since：由客戶端請求，表示詢問服務(wù)器這個時間是不是上次修改的時間。如果服務(wù)端該資源的修改時間小于等于If-Modified-Since指定的時間，說明資源沒有改動，返回響應(yīng)狀態(tài)碼304，可以使用緩存。如果服務(wù)端該資源的修改時間大于If-Modified-Since指定的時間，說明資源又有改動了，則返回響應(yīng)狀態(tài)碼200和最新數(shù)據(jù)給客戶端，客戶端使用響應(yīng)返回的最新數(shù)據(jù)。

3.2 Http緩存規(guī)則：

好，那么來看Okttp是怎么做緩存策略的，還是拿開頭的GET請求小例子，我截取了緩存部分的內(nèi)容：

File cacheDir = new File(MainActivity.this.getCacheDir(), "okhttpcache");//緩存目錄
Cache mCache = new Cache(cacheDir, 8 * 1024 * 1024); //8M緩存空間
mOkHttpClient = new OkHttpClient.Builder()
       .cache(mCache)

CacheControl mCacheControl = new CacheControl.Builder()
        .noTransform()
        .maxAge(6, TimeUnit.SECONDS) //緩存有效期時長
       .build();

Request mRequest = new Request.Builder()
       .cacheControl(mCacheControl)

生成的緩存文件：

/data/data/com.stan.okhttpdemo/cache/okhttpcache # ls -al
total 56
drwx------ 2 u0_a138 u0_a138 4096 2019-11-23 10:50 .
drwxrwx--x 3 u0_a138 u0_a138 4096 2019-11-23 10:50 ..
-rw------- 1 u0_a138 u0_a138 6677 2019-11-23 10:50 5f8dcf06d74b796a51269303a0d2e07b.0
-rw------- 1 u0_a138 u0_a138 7877 2019-11-23 10:50 5f8dcf06d74b796a51269303a0d2e07b.1
-rw------- 1 u0_a138 u0_a138  124 2019-11-23 10:50 journal

cat 5f8dcf06d74b796a51269303a0d2e07b.0

GET
0
HTTP/1.1 200 OK
14
Accept-Ranges: bytes
Cache-Control: max-age=315360000
Connection: Keep-Alive
Content-Length: 7877
Content-Type: image/png
Date: Sat, 23 Nov 2019 02:50:48 GMT
Etag: "1ec5-502264e2ae4c0"
Expires: Tue, 20 Nov 2029 02:50:48 GMT
Last-Modified: Wed, 03 Sep 2014 10:00:27 GMT

好，了解這些之后，咱們再來看HttpEngine的兩個方法。

public final class HttpEngine {
...
public void sendRequest(){//讀緩存or網(wǎng)絡(luò)請求
   先查找是否有可用的Cache，然后通過Cache找到請求對應(yīng)的緩存，然后將請求和緩存交給緩存策略去判斷使用請求還是緩存，
得出結(jié)果后，再判斷使用緩存還是請求，如果使用緩存，用緩存構(gòu)造響應(yīng)直接返回，如果使用請求，那么開始網(wǎng)絡(luò)請求流程。
}
...
public void readResponse(){//讀取網(wǎng)絡(luò)響 、存儲緩存
   讀取響應(yīng)，然后存儲緩存：
   如上面文件介紹
   通過maybeCache緩存頭部信息到：/data/data/com.stan.okhttpdemo/cache/okhttpcache/ 5f8dcf06d74b796a51269303a0d2e07b.0
  通過cacheWritingResponse 緩存響應(yīng)體信息到：/data/data/com.stan.okhttpdemo/cache/okhttpcache/ 5f8dcf06d74b796a51269303a0d2e07b.1
  緩存只支持GET請求方式。
  最后寫文件保存通過DiskLruCache，按照LRU這種最近最少使用刪除的原則，當總的大小超過限定大小后，刪除最近最少使用的緩存文件。
   緩存空間指定Cache mCache = new Cache(cacheDir, 8 * 1024 * 1024); //8M緩存空間
}

緩存具體源碼分析可以參考：http://m.itdecent.cn/p/00d281c226f6

四、Okhttp復(fù)用連接池

通常我們進行HTTP連接網(wǎng)絡(luò)的時候我們會進行TCP的三次握手，然后傳輸數(shù)據(jù)，然后再四次揮手釋放連接。但是大量連接每次連接關(guān)閉都要三次握手四次分手很顯然性能低下。因此http有一種叫做keepalive connections的機制，它可以在傳輸數(shù)據(jù)后仍然保持連接，當客戶端需要再次獲取數(shù)據(jù)時，直接使用剛剛空閑下來的連接而不需要再次握手。在HTTP1.1中缺省就是支持keepalive的。

image.jpeg

非keepalive connections:

keepalive connections:

在前面OkhttpClient的Builder中我還提到過一個類：ConnectionPool。

public final class ConnectionPool {
   //類似CachedThreadPool的線程池，用于執(zhí)行清理空閑連接
   private static final Executor executor = new ThreadPoolExecutor(0 /* corePoolSize */,
     Integer.MAX_VALUE /* maximumPoolSize */, 60L /* keepAliveTime */, TimeUnit.SECONDS,
     new SynchronousQueue<Runnable>(), Util.threadFactory("OkHttp ConnectionPool", true));
   //最大的空閑socket連接數(shù)
   private final int maxIdleConnections;
   //socket的keepAlive時間
   private final long keepAliveDurationNs;
   //Deque維護了一個隊列，RealConnection是socket物理連接
   private final Deque<RealConnection> connections = new ArrayDeque<>();
   final RouteDatabase routeDatabase = new RouteDatabase();
   boolean cleanupRunning;

  public ConnectionPool() {
...
  //默認空閑的socket最大連接數(shù)為5個，socket的keepAlive時間為5分鐘
    this(5, 5, TimeUnit.MINUTES);
  }
}
...
}

連接池復(fù)用的核心就是用Deque<RealConnection>來存儲連接，通過put、get、connectionBecameIdle和evictAll幾個操作來對Deque進行操作，另外通過判斷連接中的計數(shù)對象StreamAllocation來進行自動回收連接。

復(fù)用連接池具體源碼分析可以參考：http://m.itdecent.cn/p/ea1587646750

參考：
http://liuwangshu.cn/application/network/8-okhttp3-sourcecode2.html
http://liuwangshu.cn/application/network/7-okhttp3-sourcecode.html
https://blog.csdn.net/qq_29152241/article/details/82011539
http://m.itdecent.cn/p/00d281c226f6
https://blog.csdn.net/u012375924/article/details/82806617
http://m.itdecent.cn/p/ea1587646750

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一、網(wǎng)絡(luò)庫選型

二、OkHttp網(wǎng)絡(luò)請求流程

三、Okhttp緩存策略

四、Okhttp復(fù)用連接池

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