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源码梳理:Retrofit

源码梳理:Retrofit

作者: Mr_Shell | 来源:发表于2021-06-16 17:05 被阅读0次

    按照惯例,先上最简单的使用场景

    1. 初始化retrofit对象
    val retrofit = Retrofit.Builder()
                    .baseUrl("https://api.github.com/")
                    .build()
    
    1. 按照请求创建响应的接口和方法,并使用相应的返回值
    interface Service {
        @GET("users/{userName}/repos")
        fun get(@Path("userName") userName: String) Call<String>
    }
    
    1. 使用retrofit对象传入service接口的类对象,并调用相应方法得到返回值
    val response = retrofit.create(Service::class.java).get("xxx")
    

    我们知道,retrofit的功能是用来发送网络请求的,但它并不负责整个网络请求的过程,核心的请求体构建、建立连接、发送、返回报文解析等工作都是由另一个非常优秀的开源库--OkHttp来完成的。那么问题来了--

    既然有了OkHttp,为什么还要写Retrofit?

    首先看下github页的介绍,一句话

    A type-safe HTTP client for Android and the JVM

    确实,okhttp在传入构建好的request后会得到一个Call对象,但请注意,这个Call类和Retrofit创建接口时返回的Call类不是一回事,它是不带泛型参数的。那么由这个Call对象发出请求后会得到一个Response对象,然后我们需要自己去解析里面的header,body等等。这种不受限的响应在带来灵活性的同时也引入了风险,这对于日常开发来说当然是需要降低这种风险的。

    所以,Retrofit增加了一个带泛型参数的Call类,而且规定必须写确定的类型,否则会给你报错。

    还有一点和OkHttp不同,Retrofit把更多的工作交给了Retrofit类,而关于请求的相应信息规定用一个接口方法来描述关系,再配合注解完成请求的组装。你不用再去考虑一个request的url怎么组装,header怎么加,请求体怎么创建等问题。

    好的,接下来我们来看源码。

    以下源码基于retrofit-2.4.0

    从create出发

    先看create方法:

    public <T> T create(final Class<T> service) {
        // 传入的service必须是接口且无父接口
        Utils.validateServiceInterface(service);
        if (validateEagerly) {
            // 提前初始化接口方法的serviceMethod
          eagerlyValidateMethods(service);
        }
        // 代理接口
        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.
                // 是否是Object方法
                if (method.getDeclaringClass() == Object.class) {
                  return method.invoke(this, args);
                }
                // 是否是默认方法
                if (platform.isDefaultMethod(method)) {
                  return platform.invokeDefaultMethod(method, service, proxy, args);
                }
    
                // 创建ServiceMethod,内部封装此retrofit和method
                ServiceMethod<Object, Object> serviceMethod =
                    (ServiceMethod<Object, Object>) loadServiceMethod(method);
                // 创建请求对象
                OkHttpCall<Object> okHttpCall = new OkHttpCall<>(serviceMethod, args);
                // 开始请求
                return serviceMethod.adapt(okHttpCall);
              }
            });
    }
    

    不管别的,看adapt方法

    #ServiceMethod
    
    T adapt(Call<R> call) {
        return callAdapter.adapt(call);
    }
    

    嗯?这个callAdapter是谁?找一找

    #ServiceMethod
    
    private CallAdapter<T, R> createCallAdapter() {
        Type returnType = method.getGenericReturnType();
    
        ...
        
        Annotation[] annotations = method.getAnnotations();
        try {
        //noinspection unchecked
        return (CallAdapter<T, R>) retrofit.callAdapter(returnType, annotations);
        } catch (RuntimeException e) { // Wide exception range because factories are user code.
        throw methodError(e, "Unable to create call adapter for %s", returnType);
        }
    }
    

    把这个接口方法的返回值和注解委托给了retrofit对象来创建

    #Retrofit
    
    public CallAdapter<?, ?> nextCallAdapter(@Nullable CallAdapter.Factory skipPast, Type returnType,
          Annotation[] annotations) {
        ...
    
        int start = callAdapterFactories.indexOf(skipPast) + 1;
        for (int i = start, count = callAdapterFactories.size(); i < count; i++) {
            // 从一个callAdapterFactories列表里依次创建,创建成功的返回,此列表在retrofit创建时初始化
          CallAdapter<?, ?> adapter = callAdapterFactories.get(i).get(returnType, annotations, this);
          if (adapter != null) {
            return adapter;
          }
        }
    
        ...
    }
    
    
    #Retrofit.build()
        
    List<CallAdapter.Factory> callAdapterFactories = new ArrayList<>(this.callAdapterFactories);
    // 默认添加一个CallAdapterFactory, platform此处是Android类
    callAdapterFactories.add(platform.defaultCallAdapterFactory(callbackExecutor));
        
    
    #Androoid
    
    @Override CallAdapter.Factory defaultCallAdapterFactory(@Nullable Executor callbackExecutor) {
        if (callbackExecutor == null) throw new AssertionError();
        // 我们要找的真正创建CallAdapter的类
        return new ExecutorCallAdapterFactory(callbackExecutor);
    }
    
    #ExecutorCallAdapterFactory.get()
    
    @Override public Call<Object> adapt(Call<Object> call) {
        // 真正返回的Call对象,对它进行excute或enqueue等操作
        return new ExecutorCallbackCall<>(callbackExecutor, call);
    }
    

    我们再看看它的enqueue

    #ExecutorCallbackCall
    
    @Override public void enqueue(final Callback<T> callback) {
        delegate.enqueue(new Callback<T>() {
        @Override public void onResponse(Call<T> call, final Response<T> response) {
            callbackExecutor.execute(new Runnable() {
                @Override public void run() {
                    
                    callback.onResponse(ExecutorCallbackCall.this, response);
                    
                }
            });
        }
    
        @Override public void onFailure(Call<T> call, final Throwable t) {
            callbackExecutor.execute(new Runnable() {
                @Override public void run() {
    
                    callback.onFailure(ExecutorCallbackCall.this, t);
    
                }
                });
        }
        });
    }
    

    可以看到这个默认的call只是在之前的HttpCall之上又加了一层线程切换,最后都会切回主线程。

    至此先来梳理一下流程:

    1. Retrofit在build初始化的时候保存了一系列CallAdapterFactory
    2. ServiceMethod在build初始化的时候传入retrofit实例,同时通过之前的Factories创建CallAdapter
    3. serviceMethod调用CallAdapter实例的adapt方法

    这个流程其实是通用的,后续还会有类似的对象也是这样创建。

    那么我们直接看HttpCall里干了什么

    #HttpCall
    
    @Override public void enqueue(final Callback<T> callback) {
      ...
    
      synchronized (this) {
        ...
        if (call == null && failure == null) {
          try {
            // 组装并创建真正的OkHttp请求
            call = rawCall = createRawCall();
          } catch (Throwable t) {
            throwIfFatal(t);
            failure = creationFailure = t;
          }
        }
      }
    
      ...
    
      call.enqueue(new okhttp3.Callback() {
        @Override public void onResponse(okhttp3.Call call, okhttp3.Response rawResponse) {
          Response<T> response;
          try {
            // 将返回的数据进行转换
            response = parseResponse(rawResponse);
          } catch (Throwable e) {
            callFailure(e);
            return;
          }
    
        ...
      });
    }
    

    可以看到,主要做了三件事:创建请求、发送请求、转换返回的数据。至于更底层的请求发送的整个链路处理就交给OkHttp了.

    请求创建

    先看创建请求,在这个过程中,最核心的类有两个:ParameterHandler 和 CallFactory。

    先说CallFactory,其实就是OkHttp的OkHttpClient,可以自己配置并作为Retrofit的build参数传入,或者在build的时候会创建一个默认的。

    再看ParameterHandler,看名字其实能大致猜测一下,是用来处理接口方法中的参数的。那我们看一下它是在那里初始化的

    #ServiceMethod.build()
    
    // p是方法形参顺序下标,parameterType是形参类型, parameterAnnotations是该形参上加的所有注解
    parameterHandlers[p] = parseParameter(p, parameterType, parameterAnnotations);
    

    最后到了ServiceMethod的parseParameterAnnotation方法中,这个方法会根据传入的annotation类型返回相应的ParameterHandler,我们来看个相对简单的@Path注解是怎么处理的

    #ServiceMethod.parseParameterAnnotation()
    
    else if (annotation instanceof Path) {
      // 与@Path注解冲突的注解直接抛出异常
      if (gotQuery) {
        throw parameterError(p, "A @Path parameter must not come after a @Query.");
      }
      if (gotUrl) {
        throw parameterError(p, "@Path parameters may not be used with @Url.");
      }
      if (relativeUrl == null) {
        throw parameterError(p, "@Path can only be used with relative url on @%s", httpMethod);
      }
      gotPath = true;
    
      Path path = (Path) annotation;
      String name = path.value();
      // 检查是否有非法字符以及与url是否冲突
      validatePathName(p, name);
    
      // 创建ParameterHandler
      Converter<?, String> converter = retrofit.stringConverter(type, annotations);
      return new ParameterHandler.Path<>(name, converter, path.encoded());
    }
    

    先不管converter,看看handler的apply方法

    #ParameterHandler.Path.apply()
    
    @Override void apply(RequestBuilder builder, @Nullable T value) throws IOException {
      if (value == null) {
        throw new IllegalArgumentException(
            "Path parameter \"" + name + "\" value must not be null.");
      }
      builder.addPathParam(name, valueConverter.convert(value), encoded);
    }
    
    #RequestBuilder.addPathParam()
    
    void addPathParam(String name, String value, boolean encoded) {
      if (relativeUrl == null) {
        // The relative URL is cleared when the first query parameter is set.
        throw new AssertionError();
      }
      // 调用replace将url中预留的path替换为格式化后的真正path
      relativeUrl = relativeUrl.replace("{" + name + "}", canonicalizeForPath(value, encoded));
    }
    

    由此可以推断其他ParameterHandler子类应该也是类似的流程,在apply方法中不断将请求补充至完整。

    此时再回来看之前的stringConverter, 它是由converterFactory返回的,在这里是由Retrofit创建时传入的GsonConverterFactory对象创建的,
    而此对象的该方法未实现,所以会返回一个默认的converter,只是简单的toString,那么就是未经处理的路径直接替换,最后得到完全体的Url。

    转换响应

    #OkHttpCall
    
    Response<T> parseResponse(okhttp3.Response rawResponse) throws IOException {
      ...
    
      ExceptionCatchingRequestBody catchingBody = new ExceptionCatchingRequestBody(rawBody);
      try {
        // 转换成功,返回response
        T body = serviceMethod.toResponse(catchingBody);
        return Response.success(body, rawResponse);
      } catch (RuntimeException e) {
        // 转换失败,抛出异常
        // If the underlying source threw an exception, propagate that rather than indicating it was
        // a runtime exception.
        catchingBody.throwIfCaught();
        throw e;
      }
    }
    

    toResponse其实和toCall差不多,不过最终调用的是GsonResponseBodyConverter的convert,也就是调用gson库进行解析,具体解析原理此处不做说明。

    总结

    至此我们大致梳理了一遍Retrofit的工作流程,可以看出有三个类承担了大部分的工作:Retrofit,ServieMethod,OkHttpCall。它们的职责也可以做一个大致的概括:

    • Retrofit:以builder模式构建,提供公共参数的配置并保存,使用动态代理代理我们定义的接口,在调用方法时解析接口信息并包装成call供我们调用。
    • ServiceMethod:与方法对应,负责配合注解解析方法信息并组装成一个完整的Call,解析过程中调用retrofit中的公共配置得到结果。
    • OkHttpCall:负责直接调用OkHttp接口,它会传递参数给ServieMethod,ServieceMethod根据具体参数结合之前的方法信息生成具体的Call,OkHttpCall再去发送这个Call,并再通过ServiceMethod的Converter转换响应并返回。

    对于一个Retrofit来说,一套公共配置下,一个方法的信息是确定的,那么就可以根据传入的参数动态地返回数据,所以在这里方法信息是可以复用的,所以Retrofit中有一个ConcurrentHashMap实现的ServieMethod缓存,用于复用这些方法信息。

    这对于我们自已实现模块也是有帮助的。第一,抽取可变模块做依赖倒置,或者可以只传入工厂对象,这样连依赖关系都不用改,只修改工厂返回的对象就可以。第二,对于一个模块,可以将其拆分为可变与不可变的两部分,并对不可变的部分考虑是否可以做缓存,当然这是在这部分足够重的情况下。第三,对于一个已经比较完备的模块,要在其上做修改或者扩展,首先考虑等否代理实现,最好不要直接修改,如果实在代理不了再考虑重构。

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