源碼分析三：OkHttp（1）—整體架構

剛開始接觸android，使用的網絡框架是Android-async-http，以後是volley，從2016年開始，項目所有開始使用okHttp。目前來講，OkHttp是Android端最火熱的輕量級框架,由移動支付Square公司貢獻用於替代HttpUrlConnection和Apache HttpClient。

最新版本版本

implementation 'com.squareup.okhttp3:okhttp:3.10.0'複製代碼

項目地址：https://github.com/square/okhttp，stars：2.5w+

okhttp的之因此如此受歡迎，特色以下：

• 支持HTTPS/HTTP2/WebSocket（在OkHttp3.7中已經剝離對Spdy的支持，轉而大力支持HTTP2）
• 內部維護任務隊列線程池，友好支持併發訪問
• 內部維護鏈接池，支持多路複用，減小鏈接建立開銷
• socket建立支持最佳路由
• 提供攔截器鏈（InterceptorChain），實現request與response的分層處理(如透明GZIP壓縮，logging等)

分析思路

• 總體架構
• 攔截器
• 任務隊列
• 緩存策略
• 多路複用

調用方法

先從使用上來入手，okHttp能夠構造異步和同步的網絡請求，分別以下：

同步調用

@Override public Response execute() throws IOException {
  synchronized (this) {
    if (executed) throw new IllegalStateException("Already Executed");
    executed = true;
  }
  try {
    client.dispatcher().executed(this);
    Response result = getResponseWithInterceptorChain(false);
    if (result == null) throw new IOException("Canceled");
    return result;
  } finally {
    client.dispatcher().finished(this);
  }
}複製代碼

首先加鎖置標誌位，接着使用分配器dispatcher的executed方法將call加入到同步隊列中，而後調用getResponseWithInterceptorChain方法（稍後分析）執行http請求，最後調用finishied方法將call從同步隊列中刪除。

異步調用

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

一樣先置標誌位，而後將封裝的一個執行體放到異步執行隊列中。這裏面引入了一個新的類AsyncCall，這個類繼承於NamedRunnable，實現了Runnable接口。NamedRunnable能夠給當前的線程設置名字，而且用模板方法將線程的執行體放到了execute方法中，而後根據隊列時序執行。

攔截器

除了同步調用和異步調用，OkHttp還提供了一個攔截器的概念。攔截器提供了攔截請求和攔截服務器應答的接口。OkHttp提供了一個攔截器鏈的概念，經過將一個個攔截器組合成一個攔截器鏈，能夠達到在不一樣層面作不一樣攔截操做的效果，有點AOP的意思。攔截器後面有詳細分析。

整體架構

上圖是OkHttp的整體架構，大體能夠分爲如下幾層：

• Interface——接口層：接受網絡訪問請求
• Protocol——協議層：處理協議邏輯
• Connection——鏈接層：管理網絡鏈接，發送新的請求，接收服務器訪問
• Cache——緩存層：管理本地緩存
• I/O——I/O層：實際數據讀寫實現
• Inteceptor——攔截器層：攔截網絡訪問，插入攔截邏輯

Interface——接口層：

接口層接收用戶的網絡訪問請求（同步請求/異步請求），發起實際的網絡訪問。OkHttpClient是OkHttp框架的客戶端，更確切的說是一個用戶面板。用戶使用OkHttp進行各類設置，發起各類網絡請求都是經過OkHttpClient完成的。每一個OkHttpClient內部都維護了屬於本身的任務隊列，鏈接池，Cache，攔截器等，因此在使用OkHttp做爲網絡框架時應該全局共享一個OkHttpClient實例。

Call描述一個實際的訪問請求，用戶的每個網絡請求都是一個Call實例。Call自己只是一個接口，定義了Call的接口方法，實際執行過程當中，OkHttp會爲每個請求建立一個RealCall,每個RealCall內部有一個AsyncCall:

final class AsyncCall extends NamedRunnable {
    private final Callback responseCallback;

    AsyncCall(Callback responseCallback) {
      super("OkHttp %s", redactedUrl());
      this.responseCallback = responseCallback;
    }

    String host() {
      return originalRequest.url().host();
    }

    Request request() {
      return originalRequest;
    }

    RealCall get() {
      return RealCall.this;
    }

    @Override protected void execute() {
      ...
  }
    ...
}複製代碼

AsyncCall繼承的NamedRunnable繼承自Runnable接口

public abstract class NamedRunnable implements Runnable {
  protected final String name;

  public NamedRunnable(String format, Object... args) {
    this.name = Util.format(format, args);
  }

  @Override public final void run() {
    String oldName = Thread.currentThread().getName();
    Thread.currentThread().setName(name);
    try {
      execute();
    } finally {
      Thread.currentThread().setName(oldName);
    }
  }

  protected abstract void execute();
}複製代碼

因此每個Call就是一個線程，而執行Call的過程就是執行其execute方法的過程。

Dispatcher是OkHttp的任務隊列，其內部維護了一個線程池，當有接收到一個Call時，Dispatcher負責在線程池中找到空閒的線程並執行其execute方法。這部分將會單獨拿一篇博客進行介紹，詳細內容可參考本系列接下來的文章。

Protocol——協議層：處理協議邏輯

Protocol層負責處理協議邏輯，OkHttp支持Http1/Http2/WebSocket協議，並在3.7版本中放棄了對Spdy協議，鼓勵開發者使用Http/2。

Connection——鏈接層：管理網絡鏈接，發送新的請求，接收服務器訪問

鏈接層顧名思義就是負責網絡鏈接。在鏈接層中有一個鏈接池，統一管理全部的Socket鏈接，當用戶新發起一個網絡請求時，OkHttp會首先從鏈接池中查找是否有符合要求的鏈接，若是有則直接經過該鏈接發送網絡請求；不然新建立一個網絡鏈接。

RealConnection描述一個物理Socket鏈接，鏈接池中維護多個RealConnection實例。因爲Http/2支持多路複用，一個RealConnection能夠支持多個網絡訪問請求，因此OkHttp又引入了StreamAllocation來描述一個實際的網絡請求開銷（從邏輯上一個Stream對應一個Call，但在實際網絡請求過程當中一個Call經常涉及到屢次請求。如重定向，Authenticate等場景。因此準確地說，一個Stream對應一次請求，而一個Call對應一組有邏輯關聯的Stream），一個RealConnection對應一個或多個StreamAllocation,因此StreamAllocation能夠看作是RealConenction的計數器，當RealConnection的引用計數變爲0，且長時間沒有被其餘請求從新佔用就將被釋放。

鏈接層是OkHttp的核心部分，這部分固然也會單獨拿一篇博客詳細講解，詳細內容可參考本專題相關文章。

Cache——緩存層：管理本地緩存

Cache層負責維護請求緩存，當用戶的網絡請求在本地已有符合要求的緩存時，OkHttp會直接從緩存中返回結果，從而節省網絡開銷。這部份內容也會單獨拿一篇博客進行介紹，詳細內容可參考本專題相關文章。

I/O——I/O層：實際數據讀寫實現

I/O層負責實際的數據讀寫。OkHttp的另外一大有點就是其高效的I/O操做，這歸因於其高效的I/O庫okio

這部份內容筆者也打算另開一個專題進行介紹。詳細內容能夠參考本博客相關內容。

Inteceptor——攔截器層：攔截網絡訪問，插入攔截邏輯

攔截器層提供了一個類AOP接口，方便用戶能夠切入到各個層面對網絡訪問進行攔截並執行相關邏輯。在下一篇博客中，筆者將經過介紹一個實際的網絡訪問請求實例來介紹攔截器的原理。