OKhttp源码分析

一、Okhttp的使用

1、创建一个OKHttpClient对象

2、创建一个request对象，通过内部类Builder调用生成Request对象

3、创建一个Call对象，调用execute/enqueue。

这个使用不在叙述，详情请参考Android网络编程（六）OkHttp3用法全解析

OkHttp3源码分析

OkHttp是一个高效的Http客户端，有如下的特点：

支持HTTP2/SPDY黑科技

socket自动选择最好路线，并支持自动重连

拥有自动维护的socket连接池，减少握手次数

拥有队列线程池，轻松写并发

拥有Interceptors轻松处理请求与响应（比如透明GZIP压缩,LOGGING）

基于Headers的缓存策略

二、Okhttp源码剖析

主要对象

Connections: 对JDK中的物理socket进行了引用计数封装，用来控制socket连接

Streams: 维护HTTP的流，用来对Requset/Response进行IO操作

Calls: HTTP请求任务封装

StreamAllocation: 用来控制Connections/Streams的资源分配与释放

第一部分   工作流程的概述

RealCall.java

当我们用OkHttpClient .newCall(request)进行execute/enenqueue时，实际是将请求Call放到了Dispatcher中，okhttp使用Dispatcher进行线程分发，它有两种方法，一个是普通的同步单线程；另一种是使用了队列进行并发任务的分发(Dispatch)与回调，我们下面主要分析第二种，也就是队列这种情况，这也是okhttp能够竞争过其它库的核心功能之一。

Dispatcher的结构

Dispatcher维护了如下变量，用于控制并发的请求

private intmaxRequests=64;// 最大并发请求数为64

private intmaxRequestsPerHost=5;// 每个主机最大请求数为5

/**  消费者池（也就是线程池） */

private  ExecutorServiceexecutorService;

/** 正在准备的异步请求 */

private final  Deque  readyAsyncCalls=newArrayDeque<>();

/**正在运行的异步请求*/

private final  DequerunningAsyncCalls=newArrayDeque<>();

/** 正在运行的同步请求. */

private finalDequerunningSyncCalls=newArrayDeque<>();

在异步enqueue()请求中，如果满足(runningRequests<64 && runningRequestsPerHost<5)，那么就直接把AsyncCall直接加到runningCalls的队列中，并在线程池中执行。如果消费者缓存满了，就放入readyAsyncCalls进行缓存等待。如图。

Socket管理(StreamAllocation)

这个环节主要讲了http的握手过程与连接池的管理，分析的对象主要是StreamAllocation。

1. 选择路线与自动重连(RouteSelector)

此步骤用于获取socket的ip与端口,各位请欣赏 源码中next()的迷之缩进与递归，代码如下：

2. 连接socket链路(RealConnection)

当地址，端口准备好了，就可以进行TCP链接了（也就是我们常说的TCP三次握手）。

最终调用了socket.connect(address,connectTimeout)

3、释放socket链路(release)  StreamAllocation.java

尝试从缓存的连接池中删除(remove)

如果没有命中缓存,就直接调用jdk的socket关闭

第二部分 复用连接池  连接池的使用与分析

Call: 对http的请求封装，属于程序员能够接触的上层高级代码

Connection: 对jdk的socket物理连接的包装，它内部有List>的引用

StreamAllocation: 表示Connection被上层高级代码的引用次数

ConnectionPool: Socket连接池，对连接缓存进行回收与管理，与CommonPool有类似的设计

Deque: Deque也就是双端队列，双端队列同时具有队列和栈性质，经常在缓存中被使用，这个是java基础

2.1. 实例化

在源码中，我们先找ConnectionPool实例化的位置，它是直接new出来的，而它的各种操作却在OkHttpClient的static区实现了Internal.instance接口作为ConnectionPool的包装。

2.3 put/get操作

第三部分 [缓存策略]

HTTP缓存基础知识

1. Expires

表示到期时间，一般用在response报文中，当超过此事件后响应将被认为是无效的而需要网络连接，反之而是直接使用缓存

Expires: Thu, 12 Jan 2017 11:01:33 GMT

2. Cache-Control

相对值，单位是秒，指定某个文件被续多少秒的时间，从而避免额外的网络请求。比expired更好的选择，它不用要求服务器与客户端的时间同步，也不用服务器时刻同步修改配置Expired中的绝对时间，而且它的优先级比Expires更高。比如简书静态资源有如下的header，表示可以续31536000秒，也就是一年。

Cache-Control: max-age=31536000, public

3. 修订文件名(Reving Filenames)

如果我们通过设置header保证了客户端可以缓存的，而此时远程服务器更新了文件如何解决呢？我们这时可以通过修改url中的文件名版本后缀进行缓存，比如下文是又拍云的公共CDN就提供了多个版本的JQuery。

upcdn.b0.upaiyun.com/libs/jquery/jquery-2.0.3.min.js

4. 条件GET请求(Conditional GET Requests)与304

如缓存果过期或者强制放弃缓存，在此情况下，缓存策略全部交给服务器判断，客户端只用发送条件get请求即可，如果缓存是有效的，则返回304 Not Modifiled，否则直接返回body。

以上内容是作为一个服务器开发或者客户端的常识，下图是网上找的总结，注意图中的 ETag 和 Last-Modified 可能有优先级的歧义，你只需要记住它们是没有优先级的。

源码分析

OkHttp中使用了CacheStrategy实现了上文的流程图，它根据之前的缓存结果与当前将要发送Request的header进行策略分析，并得出是否进行请求的结论。

第四部分  OkHttp3   [DiskLruCache]

1. Cache的简介

缓存，顾名思义，也就是方便用户快速的获取值的一种储存方式。

缓存载体与持久载体总是相对的，容量远远小于持久容量，成本高于持久容量，速度高于持久容量。

需要实现排序依据，在java中，可以使用Comparable作为排序的的接口

需要一种页面置换算法(page replacement algorithm)将旧页面去掉换成新的页面，如最久未使用算法（LFU）、先进先出算法（FIFO）、最近最少使用算法（LFU）、非最近使用算法（NMRU）等

如果没有命中缓存，就需要从原始地址获取，这个步骤叫做“回源”，CDN厂商会标注“回源率”作为卖点。

在OkHttp中，使用FileSystem作为缓存载体（磁盘相对于网络的缓存），使用LRU作为页面置换算法（封装了LinkedHashMap）。

2. LinkedHashMap原理

待续。。。

总结

OkHttp通过对文件进行了多次封装，实现了非常简单的I/O操作

OkHttp通过对请求url进行md5实现了与文件的映射，实现写入，删除等操作

OkHttp内部维护着清理线程池，实现对缓存文件的自动清理

第五部分  OkHttp3源码分析[任务队列]

1. 线程池基础

在初学Java的时候，各位可能会用new Thread + Handler来写异步任务，它的坑网上已经烂大街了，比如不能自动关闭，迷之缩进难以维护，导致目前开发者几乎不怎么用它。而现在很多框架，比如Picasso，Rxjava等，都帮我们写好了对应场景的线程池，但是线程池到底有什么好呢？

线程池好处都有啥？

线程池的关键在于线程复用以减少非核心任务的损耗。

多线程技术主要解决处理器单元内多个线程执行的问题，它可以显著减少处理器单元的闲置时间，增加处理器单元的吞吐能力。但如果对多线程应用不当，会增加对单个任务的处理时间。

假设在一台服务器完成一项任务的时间为T。

T1 创建线程的时间

T2 在线程中执行任务的时间，包括线程间同步所需时间

T3 线程销毁的时间

显然T ＝ T1＋T2＋T3。

可以看出T1,T3是多线程本身的带来的开销（在Java中，通过映射pThead，并进一步通过SystemCall实现native线程），我们渴望减少T1,T3所用的时间，从而减少T的时间。但一些线程的使用者并没有注意到这一点，所以在程序中频繁的创建或销毁线程，这导致T1和T3在T中占有相当比例。显然这是突出了线程的弱点（T1，T3），而不是优点（并发性）。

线程池技术正是关注如何缩短或调整T1，T3时间的技术，从而提高服务器程序性能的。

1. 通过对线程进行缓存，减少了创建销毁的时间损失。

2. 通过控制线程数量阀值，减少了当线程过少时带来的CPU闲置（比如说长时间卡在I/O上了）与线程过多时对JVM的内存与线程切换时系统调用的压力。

在OkHttp，使用如下构造了单例线程池

public synchronized  ExecutorService  executorService() {

if(executorService==null) {

executorService=new     ThreadPoolExecutor(0,Integer.MAX_VALUE,60,TimeUnit.SECONDS,

newSynchronousQueue(),Util.threadFactory("OkHttp Dispatcher", false));

}

returnexecutorService;

}

参数说明如下：

int corePoolSize: 最小并发线程数，这里并发同时包括空闲与活动的线程，如果是0的话，空闲一段时间后所有线程将全部被销毁。

int maximumPoolSize: 最大线程数，当任务进来时可以扩充的线程最大值，当大于了这个值就会根据丢弃处理机制来处理

long keepAliveTime: 当线程数大于corePoolSize时，多余的空闲线程的最大存活时间，类似于HTTP中的Keep-alive

TimeUnit unit: 时间单位，一般用秒

BlockingQueue workQueue: 工作队列，先进先出，可以看出并不像Picasso那样设置优先队列。

ThreadFactory threadFactory: 单个线程的工厂，可以打Log，设置Daemon(即当JVM退出时，线程自动结束)等。设置为false说明是用户线程。。

现在简单介绍Thread.setDaemon方法。

java中线程分为两种类型：用户线程和守护线程。通过Thread.setDaemon(false)设置为用户线程；通过Thread.setDaemon(true)设置为守护线程。

所谓守护 线程，是指在程序运行的时候在后台提供一种通用服务的线程，比如垃圾回收线程就是一个很称职的守护者，并且这种线程并不属于程序中不可或缺的部分。因此，当所有的非守护线程结束时，程序也就终止了，同时会杀死进程中的所有守护线程。反过来说，只要任何非守护线程还在运行，程序就不会终止。

可以看出，在Okhttp中，构建了一个阀值为[0, Integer.MAX_VALUE]的线程池，它不保留任何最小线程数，随时创建更多的线程数，当线程空闲时只能活60秒，它使用了一个不存储元素的阻塞工作队列，一个叫做"OkHttp Dispatcher"的线程工厂。

也就是说，在实际运行中，当收到10个并发请求时，线程池会创建十个线程，当工作完成后，线程池会在60s后相继关闭所有线程。

在而在OkHttp中，它使用Dispatcher作为任务的派发器，线程池对应多台后置服务器，用AsyncCall对应Socket请求，用Deque对应Nginx的内部缓存。