okhttp原理详解
- 一、okhttp工作的大致流程
- 1.1、整体流程
- 1.2、各大拦截器的原理解析
- 1.2.1、RetryAndFollowUpInterceptor：负责重定向
- 1.2.2、BridgeInterceptor
- 1.2.3、CacheInterceptor
- 1.2.4、ConnectInterceptor：负责与服务器建立连接
- 1.2.5、CallServerInterceptor：负责从服务器读取响应的数据
- 二、连接池原理
- 2.1、连接池的清理
- 三、OkHttp中的设计模式
- 四、OkHttp的优势
- 4.1、功能方面：
- 4.2、网络优化方面：
- 4.3、扩展性方面：
一、okhttp工作的大致流程
1.1、整体流程
当我们通过OkhttpClient创建一个Call，并发起同步或异步请求时；
okhttp会通过Dispatcher对我们所有的RealCall（Call的具体实现类）进行统一管理，并通过execute()及enqueue()方法对同步或异步请求进行处理；
execute()及enqueue()这两个方法会最终调用RealCall中的getResponseWithInterceptorChain()方法（其内部是一个拦截器的调用链）），从拦截器链中获取返回结果；
拦截器链中，依次通过RetryAndFollowUpInterceptor（重定向拦截器）、BridgeInterceptor（桥接拦截器）、CacheInterceptor（缓存拦截器）、ConnectInterceptor（连接拦截器）、CallServerInterceptor（网络拦截器）对请求依次处理，与服务的建立连接后，获取返回数据，再经过上述拦截器依次处理后，最后将结果返回给调用方。
1.2、各大拦截器的原理解析
1.2.1、RetryAndFollowUpInterceptor：负责重定向
构建一个StreamAllocation对象，然后调用下一个拦截器获取结果，从返回结果中获取重定向的request，如果重定向的request不为空的话，并且不超过重定向最大次数的话就进行重定向，否则返回结果。
重试：请求错误 重定向： url地址发生改变 30x
注意：这里是通过一个while（true）的循环完成下一轮的重定向请求。
（1）、StreamAllocation为什么在第一个拦截器中就进行创建？
便于取消请求以及出错释放资源。
（2）、StreamAllocation的作用是什么？
StreamAllocation负责统筹管理Connection、Stream、Call三个实体类，具体就是为一个Call（Realcall），寻找（ findConnection() ）一个Connection（RealConnection），获取一个Stream（HttpCode）。
1.2.2、BridgeInterceptor
负责将原始Requset转换给发送给服务端的Request以及将Response转化成对调用方友好的Response。
具体就是对request添加Content-Type、Content-Length、cookie、Connection、Host、Accept-Encoding等请求头以及对返回结果进行解压、保持cookie等。
1.2.3、CacheInterceptor
CacheInterceptor：负责读取缓存以及更新缓存。
在请求阶段：
读取候选缓存cacheCandidate；
根据originOequest和cacheresponse创建缓存策略CacheStrategy；
根据缓存策略，来决定是否使用网络或者使用缓存或者返回错误。
具体的的缓存策略就是http的缓存策略，详见下图：
在结果返回阶段：
负责将网络结果进行缓存（使用于DiskLruCache）。
okhttp&http缓存策略
强制缓存：当客户端第一次请求数据时，服务端返回了缓存的过期时间（Expires与Cache-Control），没有过期就可以继续使用缓存，否则则不适用，无需再向服务端询问。
对比缓存：当客户端第一次请求数据时，服务端会将缓存标识（Etag/If-None-Match与Last-Modified/If-Modified-Since）与数据一起返回给客户端，客户端将两者都备份到缓存中 ，再次请求数据时，客户端将上次备份的缓存标识发送给服务端，服务端根据缓存标识进行判断，如果返回304，则表示缓存可用，如果返回200，标识缓存不可用，使用最新返回的数据。ETag是用资源标识码标识资源是否被修改，Last-Modified是用时间戳标识资源是否被修改。ETag优先级高于Last-Modified。
1.2.4、ConnectInterceptor：负责与服务器建立连接
使用StreamAllocation.newStream来和服务端建立连接，并返回输入输出流（HttpCodec），实际上是通过StreamAllocation中的findConnection寻找一个可用的Connection，然后调用Connection的connect方法，使用socket与服务端建立连接。
连接拦截器，内部会维护一个连接池，负责连接复用、创建连接 (三次握手等等)、释放连接以及创建连接上的socket流。
1.2.5、CallServerInterceptor：负责从服务器读取响应的数据
主要的工作就是把请求的Request写入到服务端，然后从服务端读取Response。
写入请求头
写入请求体
读取响应头
读取响应体
二、连接池原理
由于HTTP是基于TCP，TCP连接时需要经过三次握手，为了加快网络访问速度，我们可以Reuqst的header中将Connection设置为keepalive来复用连接。
Okhttp支持5个并发KeepAlive，默认链路生命为5分钟(链路空闲后，保持存活的时间)，连接池有ConectionPool实现，对连接进行回收和管理。
为什么需要连接池？
频繁的进行建立Sokcet连接和断开Socket是非常消耗网络资源和浪费时间的，所以HTTP中的keepalive连接对于降低延迟和提升速度有非常重要的作用。keepalive机制是什么呢？也就是可以在一次TCP连接中可以持续发送多份数据而不会断开连接。所以连接的多次使用，也就是复用就变得格外重要了，而复用连接就需要对连接进行管理，于是就有了连接池的概念。
2.1、连接池的清理
连接池清理1
ConectionPool在内部使用一个异步线程来清理连接。
当连接池中有连接时：清理任务由cleanup()方法完成，首先执行清理，并返回下次需要清理的间隔时间，调用调用wait() 方法释放锁。等时间到了以后，再次进行清理，并返回下一次需要清理的时间间隔，再次进入wait，以此循环往复。
当连接池中没有连接时：cleanup()返回-1，跳出循环，下次有连接加进来时，再次开启线程进行循环清理。
之所以连接池线程可以跳出循环，是因为，他是子线程，而looper选择一直阻塞是因为他是主线程，如果跳出，程序执行结束。
连接池原理2
首先统计空闲连接数量；
然后通过for循环查找最长空闲时间的连接以及对应空闲时长；
然后判断这个最长空闲时间的连接是否超出最大空闲连接数或者或者超过最大空闲时间，满足其一则清除最长空闲的连接。如果不满足清理条件，则返回一个对应等待时间。
这个对应等待的时间又分二种情况：
有空闲连接：则返回：keepAliveDurationNs-longestIdleDurationNs;
没有空闲的连接，则返回：keepAliveDurationNs
注意：清除一个空闲连接后，会返回0，再次立即开始清理。
如何统计空闲连接呢？
统计空闲连接
StreamAllocation创建或者复用一个Connection后，会将自己添加到Connection的connection.allocations列表中，数据读取完毕之后，会将自己从Connection的connection.allocations中移除，所以判读一个Connection是否是空闲连接可以采用引用计数法，判断connection.allocations列表中是否有StreamAllocation，如果没有就是空闲连接，否则不是。
三、OkHttp中的设计模式
责任链模式：拦截器链
单例模式：线程池
观察者模式：各种回调监听
策略模式：缓存策略
Builder模式：OkHttpClient的构建过程
外观模式：OkHttpClient封装了很多类对象
工厂模式：Socket的生产
四、OkHttp的优势
4.1、功能方面：
功能全面，满足了网络请求的大部分需求。
4.2、网络优化方面：
内置连接池，支持连接复用
支持gzip压缩响应体
通过缓存避免重复的请求
支持http2，对一台机器的所有请求共享同一个socket
4.3、扩展性方面：
拦截器模式使得我们很容易使得我们很容易添加一个自定义拦截器对请求和返回结果进行处理。
Q：OKHttp拦截器是怎样工作的？
我们的网络请求就是经过责任链一级一级的递推下去，最终会执行到CallServerInterceptor的intercept方法，此方法会将网络响应的结果封装成一个Response对象并return。之后沿着责任链一级一级的回溯，最终就回到getResponseWithInterceptorChain方法的返回。
Q：OKHttp如何复用TCP连接？
ConnectInterceptor+连接池
Q：OKHttp有哪些优点？
使用简单，在设计时使用了外观模式，将整个系统的复杂性给隐藏起来，将子系统接口通过一个客户端OkHttpClient统一暴露出来。
扩展性强，可以通过自定义应用拦截器与网络拦截器，完成用户各种自定义的需求
功能强大，支持Spdy、Http1.X、Http2、以及WebSocket等多种协议
通过连接池复用底层TCP(Socket)，减少请求延时
无缝的支持GZIP减少数据流量
支持数据缓存，减少重复的网络请求
支持请求失败自动重试主机的其他ip，自动重定向
