Retrofit源码角度来Http

前言

本篇Blog是Android深入Http的最后一篇。
也是是说写完本篇blog，我在Android关于Http的方面已经有了足够的开发基础了，以后至少见到关于Http这些的代码，我都能大概知道它在表达什么，要做什么。

Retrofit的低层实现是OkHttp，我们之前已经基本学习过了OkHttp，所以在看Retrofit时有一些内容会有相似之处。
我之前也对Retrofit的源码做过浅析：Retrofit源码浅析

里面最后一个部分写到了Retrofit和OkHttp的区别，为什么Retrofit的低层实现是OkHttp但是我们很少直接用比较低层比较细节的OkHttp而是更多的用Retrofit，最主要的是定位和职责不同。
举个例子吧，假如你整一个项目只用了一个网络请求，而且只在一个类里面用到了，那你还有必要去建立Api类然后写一个Retrofit的构建然后网络申请吗？那没什么必要，直接用OkHttp做个网络响应就可以了。又假如你整个项目，要申请几十个api，每个api都有线程切换的要求，那你花大量的时间去封装一个OkHttp工具类，那真的比封装Retrofit来的要低效的多很多。

我们主要讲其的结构，看Retrofit是怎么去做Http流程的。

首先我们看下官方文档对Retrofit的定义：

反正就是Android也能用Java也能用而且安全可靠的Http咯。不过现在Java的网络请求都是用Ajax吧。

Retrofit的官方示例

我们来看下官方文档给出的用法用例：
三步走：

1. 先创建一个Java接口类，类里面声明了整个项目的所有Api调用，这些Api通过注解的方式描述出来。

//Retrofit turns your HTTP API into a Java interface.
public interface GitHubService {@GET("users/{user}/repos")Call<ResponseBody> listRepos(@Path("user") String user);
}

2. 创建一个Retrofit实例，通过其create方法去构造Api类的实例

//The Retrofit class generates an implementation of the GitHubService interface.
Retrofit retrofit = new Retrofit.Builder().baseUrl("https://api.github.com/").build();GitHubService service = retrofit.create(GitHubService.class);

3. 拿到Api类的实例后就可以去实现网络请求了

//Each Call from the created GitHubService can make a synchronous or asynchronous HTTP request to the remote webserver.
Call<ResponseBody> repos = service.listRepos("octocat");
//或者service.listRepos().enqueue(new Callback<ResoneBody>() {@Overridepublic void onResponse(Call<ResoneBody> call, Response<ResoneBody> response) {}@Overridepublic void onFailure(Call<ResoneBody> call, Throwable t) {}});

可以看到，我们通过Call返回来的是一个ResponseBody，这个响应体还是没有解析完全，没有解析成一个JavaBean的。所以我们可以根据Retrofit支持Gson转换，在retrofit构建时添加下面代码：

  .addConverterFactory(GsonConverterFactory.create(gson))

这样传回来的RespnseBody如果是个Json，那他就能转换成一个JavaBean。
我们就能把Api类的Call中的ResponseBody换成：

public interface GitHubService {@GET("users/{user}/repos")Call<JavaBean> listRepos(@Path("user") String user);
}

这就体现了Retrofit对响应体处理的强大。
我们来读Retrofit源码结构吧。

Retrofit大致源码解析

enqueue

我们以下面代码为例子：

 api.getRepo().enqueue(new Callback<List<Repo>>() {@Overridepublic void onResponse(Call<List<Repo>> call, Response<List<Repo>> response) {}@Overridepublic void onFailure(Call<List<Repo>> call, Throwable t) {}});

因为直接点进enqueue它是Call的抽象方法，而getRepo它也是个抽象方法，所以真正实现enqueue方法的应该是api对象里面的。
api又是由retrofit.create(Api.class)创建的，它创建了一个接口对象，所以我们去看create()方法，发现它终于是一个实现类了，也就是说这个方法它承接了后面所有的方法：

 public <T> T create(final Class<T> service) {Utils.validateServiceInterface(service);if (validateEagerly) {eagerlyValidateMethods(service);}return (T) Proxy.newProxyInstance(service.getClassLoader(), new Class<?>[] { service },new InvocationHandler() {private final Platform platform = Platform.get();@Override public Object invoke(Object proxy, Method method, @Nullable Object[] args)throws Throwable {// If the method is a method from Object then defer to normal invocation.if (method.getDeclaringClass() == Object.class) {return method.invoke(this, args);}if (platform.isDefaultMethod(method)) {return platform.invokeDefaultMethod(method, service, proxy, args);}ServiceMethod<Object, Object> serviceMethod =(ServiceMethod<Object, Object>) loadServiceMethod(method);OkHttpCall<Object> okHttpCall = new OkHttpCall<>(serviceMethod, args);return serviceMethod.callAdapter.adapt(okHttpCall);}});}

Create()是整个Retrofit的核心

这个方法它创建出了一个ApiService的实例。ApiService明明是一个接口，却能实现了其声明的所有的网络请求。
这说明这个方法是真的很顶，能把你这个接口类的所有网络请求方法整的明明白白。

我们来一行一行的分析：
第一段：

 Utils.validateServiceInterface(service);

从方法名可以看出，这个方是做验证的：验证传进来的ApiService，是不是一个Interface类，我们点进去看一下：

static <T> void validateServiceInterface(Class<T> service) {if (!service.isInterface()) {throw new IllegalArgumentException("API declarations must be interfaces.");}if (service.getInterfaces().length > 0) {throw new IllegalArgumentException("API interfaces must not extend other interfaces.");}}

是的，它首先会判断当前的类是不是一个Interface，其次它会判断当前的Interface有没有继承别的Interface，如果是的话就会抛出错误。

这个方法是做类型校验的，要求传进来的Interface类必须是原生的而且没有继承的。

第二段：

 if (validateEagerly) {eagerlyValidateMethods(service);}

这也是一个验证，Eagerly是激进的意思，如果validateEagerly为true的话，Retrofiut会对ApiService做一个安全地、全面地验证，并且是在网络申请前做。这样的结果可能会导致程序卡一下， 而如果项目的Api很多，那我们在打开App的时候，它全都验证，那可能用户体验会极差。

所以我们一般都不会开这个玩意。

第三段

  return (T) Proxy.newProxyInstance(service.getClassLoader(), new Class<?>[] { service },new InvocationHandler() {private final Platform platform = Platform.get();@Override public Object invoke(Object proxy, Method method, @Nullable Object[] args)throws Throwable {...}});

看到了Proxy.newProxyInstance()和里面的invoke()方法，就是动态代理咯。
也就是可以认为在Retrofit中有一个代理类，专门帮我们配置这个Api信息。

至于动态代理，说到底就是 A对象有funcation()这个方法可以去获取一些东西，可是当前情况不能直接通过A来执行funcation方法，但是B对象可以做到，那我们通过给B对象设置 funcation()方法，让B去帮我们获取这些东西。而这个代理方法的入口正是invoke()
动态代理的本质是Java的反射机制，你要弄懂动态代理，必须要先弄懂Java的反射，而我之前已经浅析过Java的反射机制，里面正好讲到了动态代理的例子，非常好理解。

链接在这里：Java反射机制

这里我讲细一点，这里有两个类，一个是代理类，一个是被代理类

• 被代理类
  newProxyInstance()中传入的第一个参数service.getClassLoader()，获取service类的ClassLoader，这就说明service是被代理类，就是我们在retrofit.create(ApiService.class)的ApiService，它无法直接去执行网络请求，所以肯定有必要找代理类去帮我包装一下做事情。
• 代理类
  代理类是newProxyInstance()的最后一个参数，在这里就是new InvocationHandler() {...}，它重写了invoke()，invoke()就是实际的帮被代理类 去做网络请求的 方法，实际就是它来执行 listRepos()这个方法！！！！！！

到这里，我们就知道辽，整个return 返回的是一个动态代理类，当我们调用到网络请求的时候，这个动态代理类就会调用它的invoke方法。Ok那invoke方法里面具体是做什么的呢，我们来看一下。

invoke()方法

 @Override public Object invoke(Object proxy, Method method, @Nullable Object[] args)throws Throwable {// If the method is a method from Object then defer to normal invocation.if (method.getDeclaringClass() == Object.class) {return method.invoke(this, args);}if (platform.isDefaultMethod(method)) {return platform.invokeDefaultMethod(method, service, proxy, args);}ServiceMethod<Object, Object> serviceMethod =(ServiceMethod<Object, Object>) loadServiceMethod(method);OkHttpCall<Object> okHttpCall = new OkHttpCall<>(serviceMethod, args);return serviceMethod.callAdapter.adapt(okHttpCall);}

我们看下它的参数：

• Object proxy：代理类
• Method method：被代理的方法，比如ApiService的 listRepos()方法
• Object[] args：这个method的参数

了解完后我们来看下下面的内容，也分为三段：
part1：

       if (method.getDeclaringClass() == Object.class) {//如果该方法是声明方法，则直接执行这个方法return method.invoke(this, args);}

什么是声明方法呢？比如 MainActivity的onStart()、onResume或者toString()、onBackPressed()这种要么已经在自己类里面声明，要么在父类里面就声明的方法，则它会直接调用这个方法。

也就是说，如果我们的 网络请求 它已经被某个类给声明并且实现而不是在interface中，那么Retrofit就会直接执行它。
就是一个验证方法而已。保证我们用的方法是在interface接口中的。

part2

  if (platform.isDefaultMethod(method)) {return platform.invokeDefaultMethod(method, service, proxy, args);}

对不同的Java平台会做不同的行为。
所以这个也比较一般，不用去了解。

part3 重点

  ServiceMethod<Object, Object> serviceMethod =(ServiceMethod<Object, Object>) loadServiceMethod(method);OkHttpCall<Object> okHttpCall = new OkHttpCall<>(serviceMethod, args);return serviceMethod.callAdapter.adapt(okHttpCall);

第一行用 loadServiceMehotd()来获取一个 ServiceMethod，来看看它做了什么：

// CallAdapter.javaServiceMethod loadServiceMethod(Method method) {ServiceMethod result;synchronized (serviceMethodCache) {result = serviceMethodCache.get(method);  // 获取缓存 serviceMethodCache是一个 ConcurrentHashMap结构if (result == null) {result = new ServiceMethod.Builder(this, method).build(); // 如果没有缓存，就用build方法生成serviceMethodCache.put(method, result);}}return result;}

上面方法中，如果获取不到缓存，就会去创建，所以使用Builder模式创建一个ServiceMethod对象，所以创建这一行比较关键：

// ServiceMethod.javapublic Builder(Retrofit retrofit, Method method) {this.retrofit = retrofit;this.method = method;this.methodAnnotations = method.getAnnotations();  // 方法注解this.parameterTypes = method.getGenericParameterTypes();  //参数信息this.parameterAnnotationsArray = method.getParameterAnnotations();  // 参数的注解}public ServiceMethod build() {...return new ServiceMethod<>(this);}

build()中代码繁多，先不细究。不过从Builder中我们知道，ServiceMethod方法收集了我们Api Inteface中的所有方法的信息。
part3代码中，关于ServiceMethod：一句话概括就是loadServiceMethod解析代入的method方法。

因为ServiceMethod具体做的是事情实在是太多了，根本就看不完，所以我们只挑几行看。反正只要知道他是用来解析Method的。

它做了很多很多事情，比如：
①：使用adapterFactory来对每个方法进行适配，一个网络请求方法就对应一个callAdapter

      List<CallAdapter.Factory> adapterFactories = new ArrayList<>(this.adapterFactojavaries);adapterFactories.add(platform.defaultCallAdapterFactory(callbackExecutor));

②：使用Executor来进行线程分配：

        //主线程执行器static class MainThreadExecutor implements Executor {private final Handler handler = new Handler(Looper.getMainLooper());@Overridepublic void execute(Runnable r) {//就是使用Handler将结果返回到主线程handler.post(r);}}

③：将Method的注解进行解析并封装：

 CallAdapter<?, ?> adapter = adapterFactories.get(i).get(returnType, annotations, this);

④：CallAdapte是由OkHttpClient实现的，所以这是为什么Retrofit低层是OkHttp

⑤：ServiceMethod可以走响应体的解析，将其从ResponseBody转换成具体的Javabean，通过Converter

part3中的第三行：

OkHttpCall<Object> okHttpCall = new OkHttpCall<>(serviceMethod, args);

就是将解析后的方法填入到 OkHttpCall中，这个OkHttpCall是真正的Call对象。

在OkHttpCall中有两行比较关键的代码。
①：创建一个OkHttp的Call，通过外面写进去的CallBack来构造

 @Override public void enqueue(final Callback<T> callback) {okhttp3.Call call;....if (call == null && failure == null) {try {call = rawCall = createRawCall();} ....

②：调用这个OkHttp的enqueue方法，去做后台的请求，那我们之前说过OkHttp的enqueue都会走那个 getResponseWithIntercptorChain()，然后通过响应来解析body。

 call.enqueue(new okhttp3.Callback() {@Override public void onResponse(okhttp3.Call call, okhttp3.Response rawResponse)throws IOException {Response<T> response;try {//解析结果response = parseResponse(rawResponse);} catch (Throwable e) {callFailure(e);return;}callSuccess(response);}

然后根据结果来走onResponse。

最后的返回

return serviceMethod.callAdapter.adapt(okHttpCall);

主要是用来适配RxJava，如果我们没有使用RxJava，然后ApiService里面的返回都是Call，那没什么关系。

但是：
如果我们在创建Retrofit的时候加入了：

 .addCallAdapterFactory(RxJava2CallAdapterFactory.create())

然后我们在ApiService的方法返回把Call换成了Observable或者Single或者别的了：

    @GET("widget/getSearchDefaultWords#")Observable<List<Repo>> getSearchDefault(...);

那通过adapter就可以进行转换了。因为：

T adapt(Call<R> call);

只要是一个Call，我就可以给你一个Single、Observerable。主要是会给你切换线程。这就是adapter的作用。

总结

到这里，Retrofit就学完了。我其实根本就没怎么去碰源码。主要是了解其结构。
在这里总结一下它做了什么：

• 使用动态代理的newProxyInstance做了下面的事情：
• Retrofit会解析我们写入的网络请求ApiService方法，成为一个 ServiceMethod 对象
• 将这个 ServiceMethod 对象用来构建一个 OkHttpCall，这个OkHttpCall最后会走 enqueue()方法去进行网络请求并且解析Response
• 将返回的 Call 通过 adapter()转换成为想要的返回对象（这个一般用在RxJava2里面）

所以Retrofit的大致结构是真的很简单，它本质还是走了OkHttp，但是它高度封装，并且多了线程前后台的切换和RxJava的适配、Gson的支持，使得本身作为一个网络请求来说特别适合用于项目。
所以它完全也是 Http在Android中的一个完美的应用。

到这里，我自己总结完了Http在Android中的学习，包括Http的原理、机制，Https的原理以及它所用到的 加密、授权、签名等等。在重温并巩固完这些知识后，我们在OkHttp中完全的用到了这些东西，而且一眼就能看到OkHttp的内部在做什么。
而Retrofit更像是一个专门为实际项目而生Http机制，它低层实现了OkHttp，所以它能实现网络请求，在这一基础上，它有添加了Android多个三方框架的支持，导致它在Android中网络上面的使用变得无比强大！它就是Android网络方面的一个霸主。

So，今天学完这部分，再去进而的学习RxJava，我就能真正的去做好一个实战项目了。