Retrofit2.5怎麼做到網路請求的處理的？

SillyMonkey發表於2019-04-11

Retrofit對請求方法的解析

Retrofit對我們在介面類中定義的方法是如何轉換成了請求，又如何處理響應。這一切都在它的loadServiceMethod方法中

程式碼基於Retrofit2.5.0

  ServiceMethod<?> loadServiceMethod(Method method) {
    ServiceMethod<?> result = serviceMethodCache.get(method);
    if (result != null) return result;

    synchronized (serviceMethodCache) {
      result = serviceMethodCache.get(method);
      if (result == null) {
        result = ServiceMethod.parseAnnotations(this, method);
        serviceMethodCache.put(method, result);
      }
    }
    return result;
  }
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主要是呼叫ServiceMethod.parseAnnotations

  static <T> ServiceMethod<T> parseAnnotations(Retrofit retrofit, Method method) {
    RequestFactory requestFactory = RequestFactory.parseAnnotations(retrofit, method);//這裡就是對請求的解析，也就是我們定義的介面方法

    Type returnType = method.getGenericReturnType();//獲取返回的型別
    //省略無關程式碼

    return HttpServiceMethod.parseAnnotations(retrofit, method, requestFactory);
  }
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RequestFactory.parseAnnotations這個方法就是對我們定義的介面方法的解析，在裡面解析註解和使用反射得到了關於請求的所有資訊。

響應的處理

在完成了對請求的處理後構建了RequestFactory類，這個類裡面包含了請求的所有資訊：

final class RequestFactory {
  static RequestFactory parseAnnotations(Retrofit retrofit, Method method) {
    return new Builder(retrofit, method).build();
  }

  private final Method method;
  private final HttpUrl baseUrl;
  final String httpMethod;
  private final @Nullable String relativeUrl;
  private final @Nullable Headers headers;
  private final @Nullable MediaType contentType;
  private final boolean hasBody;
  private final boolean isFormEncoded;
  private final boolean isMultipart;
  private final ParameterHandler<?>[] parameterHandlers;
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接下來繼續來看ServiceMethod的parseAnnotations剩下的語句

ServiceMethod.parseAnnotations

  static <T> ServiceMethod<T> parseAnnotations(Retrofit retrofit, Method method) {
    //省略無關程式碼

    return HttpServiceMethod.parseAnnotations(retrofit, method, requestFactory);//對響應的處理
  }
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HttpServiceMethod.parseAnnotations(retrofit, method, requestFactory)

  static <ResponseT, ReturnT> HttpServiceMethod<ResponseT, ReturnT> parseAnnotations(
      Retrofit retrofit, Method method, RequestFactory requestFactory) {
    CallAdapter<ResponseT, ReturnT> callAdapter = createCallAdapter(retrofit, method);//建立請求介面卡
    Type responseType = callAdapter.responseType();
    //省略無關程式碼
    Converter<ResponseBody, ResponseT> responseConverter =
        createResponseConverter(retrofit, method, responseType);//建立響應資料轉換器（Gson）

    okhttp3.Call.Factory callFactory = retrofit.callFactory;//Okhttp請求客戶端
    return new HttpServiceMethod<>(requestFactory, callFactory, callAdapter, responseConverter);
  }
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建立請求介面卡CallAdapter

首先進入第一行 HttpServiceMethod.createCallAdapter

  private static <ResponseT, ReturnT> CallAdapter<ResponseT, ReturnT> createCallAdapter(
      Retrofit retrofit, Method method) {
    Type returnType = method.getGenericReturnType();//獲取返回的型別
    Annotation[] annotations = method.getAnnotations();//獲取註解
    try {
      //noinspection unchecked
      return (CallAdapter<ResponseT, ReturnT>) retrofit.callAdapter(returnType, annotations);
    } catch (RuntimeException e) { // Wide exception range because factories are user code.
      throw methodError(method, e, "Unable to create call adapter for %s", returnType);
    }
  }
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在獲取了方法的返回型別和註解之後，呼叫

retrofit.callAdapter

  public CallAdapter<?, ?> callAdapter(Type returnType, Annotation[] annotations) {
    return nextCallAdapter(null, returnType, annotations);
  }
  
    public CallAdapter<?, ?> nextCallAdapter(@Nullable CallAdapter.Factory skipPast, Type returnType,
      Annotation[] annotations) {
      //空判斷
    checkNotNull(returnType, "returnType == null");
    checkNotNull(annotations, "annotations == null");

    int start = callAdapterFactories.indexOf(skipPast) + 1;
    for (int i = start, count = callAdapterFactories.size(); i < count; i++) {
      CallAdapter<?, ?> adapter = callAdapterFactories.get(i).get(returnType, annotations, this);
      if (adapter != null) {
        return adapter;
      }
    }
  }
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這裡面是一個迴圈獲取請求介面卡工廠陣列callAdapterFactories，在retrofit建立的時候，我們可以知道往這個陣列裡面加的是Android平臺預設的ExecutorCallAdapterFactory

public Retrofit build() {
      List<CallAdapter.Factory> callAdapterFactories = new ArrayList<>(this.callAdapterFactories);
      callAdapterFactories.addAll(platform.defaultCallAdapterFactories(callbackExecutor));   
}
static class Android extends Platform {
    @Override List<? extends CallAdapter.Factory> defaultCallAdapterFactories(
        @Nullable Executor callbackExecutor) {
      if (callbackExecutor == null) throw new AssertionError();
      //這裡可以看到返回的類
      ExecutorCallAdapterFactory executorFactory = new ExecutorCallAdapterFactory(callbackExecutor);
      return Build.VERSION.SDK_INT >= 24
        ? asList(CompletableFutureCallAdapterFactory.INSTANCE, executorFactory)
        : singletonList(executorFactory);
    }    
}
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在剛才的迴圈裡，呼叫了它的get方法，實際就是呼叫

ExecutorCallAdapterFactory.get

  @Override public @Nullable CallAdapter<?, ?> get(
      Type returnType, Annotation[] annotations, Retrofit retrofit) {
    if (getRawType(returnType) != Call.class) {
      return null;
    }
    final Type responseType = Utils.getCallResponseType(returnType);//根據返回型別獲取泛型裡面的想要獲取的響應型別
    return new CallAdapter<Object, Call<?>>() {
      @Override public Type responseType() {
        return responseType;
      }

      @Override public Call<Object> adapt(Call<Object> call) {
        return new ExecutorCallbackCall<>(callbackExecutor, call);
      }
    };
  }
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我們定義的返回型別一般是泛型的形式，如Call或者Observable，所以Utils.getCallResponseType就是取出泛型裡面的型別。最後將得到的型別傳入新建的CallAdapter

    return new CallAdapter<Object, Call<?>>() {
      @Override public Type responseType() {
        return responseType;
      }

      @Override public Call<Object> adapt(Call<Object> call) {
        return new ExecutorCallbackCall<>(callbackExecutor, call);
      }
    };
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自此就完成了CallAdapter的建立，這裡記住它的adapt方法，裡面是返回的ExecutorCallbackCall，這個後面會呼叫，再來繼續看。

HttpServiceMethod的parseAnnotations第一行程式碼到此就完了，繼續往下執行：

建立響應資料轉換器（如Gson）和請求客戶端

HttpServiceMethod.parseAnnotations

  static <ResponseT, ReturnT> HttpServiceMethod<ResponseT, ReturnT> parseAnnotations(
      Retrofit retrofit, Method method, RequestFactory requestFactory) {
    CallAdapter<ResponseT, ReturnT> callAdapter = createCallAdapter(retrofit, method);
    Type responseType = callAdapter.responseType();//獲取具體的響應型別
    //省略無關程式碼
    Converter<ResponseBody, ResponseT> responseConverter =
        createResponseConverter(retrofit, method, responseType);

    okhttp3.Call.Factory callFactory = retrofit.callFactory;
    return new HttpServiceMethod<>(requestFactory, callFactory, callAdapter, responseConverter);
  }
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注意這裡傳給responseConverter的responseType是我們剛才獲取Call泛型裡面的具體型別，也就是我們想要拿到的實體類型別。

這個過程跟剛才建立CallAdapter的過程很像，就連方法名都很像，所以來看看createResponseConverter方法：

HttpServiceMethod.createResponseConverter

  private static <ResponseT> Converter<ResponseBody, ResponseT> createResponseConverter(
      Retrofit retrofit, Method method, Type responseType) {
    Annotation[] annotations = method.getAnnotations();
    try {
      return retrofit.responseBodyConverter(responseType, annotations);
    } catch (RuntimeException e) { // Wide exception range because factories are user code.
      throw methodError(method, e, "Unable to create converter for %s", responseType);
    }
  }
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通過method的getAnnotations拿到註解列表，然後跟返回型別傳入responseBodyConverter方法：

retrofit.responseBodyConverter

  public <T> Converter<ResponseBody, T> responseBodyConverter(Type type, Annotation[] annotations) {
    return nextResponseBodyConverter(null, type, annotations);
  }
複製程式碼

  public <T> Converter<ResponseBody, T> nextResponseBodyConverter(
      @Nullable Converter.Factory skipPast, Type type, Annotation[] annotations) {
    checkNotNull(type, "type == null");
    checkNotNull(annotations, "annotations == null");

    int start = converterFactories.indexOf(skipPast) + 1;
    for (int i = start, count = converterFactories.size(); i < count; i++) {
      Converter<ResponseBody, ?> converter =
          converterFactories.get(i).responseBodyConverter(type, annotations, this);
      if (converter != null) {
        //noinspection unchecked
        return (Converter<ResponseBody, T>) converter;
      }
    }
複製程式碼

這個過程簡直跟剛才建立CallAdapter的過程一模一樣，也是迴圈從converterFactories取出Converter，根據之前Retrofit的建立時我們傳入的是GsonConverterFactory，所以是呼叫的它的responseBodyConverter方法：

GsonConverterFactory.responseBodyConverter

  public Converter<ResponseBody, ?> responseBodyConverter(Type type, Annotation[] annotations,
      Retrofit retrofit) {
    TypeAdapter<?> adapter = gson.getAdapter(TypeToken.get(type));
    return new GsonResponseBodyConverter<>(gson, adapter);
  }
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這裡的程式碼就很面熟了，通過TypeToken獲取型別，之後返回一個Gson解析器，它的convert就是呼叫Gson進行泛型的解析。

GsonResponseBodyConverter

final class GsonResponseBodyConverter<T> implements Converter<ResponseBody, T> {
  private final Gson gson;
  private final TypeAdapter<T> adapter;

  GsonResponseBodyConverter(Gson gson, TypeAdapter<T> adapter) {
    this.gson = gson;
    this.adapter = adapter;
  }

  @Override public T convert(ResponseBody value) throws IOException {
    JsonReader jsonReader = gson.newJsonReader(value.charStream());
    try {
      T result = adapter.read(jsonReader);
      if (jsonReader.peek() != JsonToken.END_DOCUMENT) {
        throw new JsonIOException("JSON document was not fully consumed.");
      }
      return result;
    } finally {
      value.close();
    }
  }
}
複製程式碼

到這裡就完成了響應字串的解析器的建立，接下來會執行

    okhttp3.Call.Factory callFactory = retrofit.callFactory;
    return new HttpServiceMethod<>(requestFactory, callFactory, callAdapter, responseConverter);
複製程式碼

建立okhttp請求的客戶端，這裡命名為callFactory，在Retrofit建立的時候我們傳入的okhttpClient就是賦值給了callFactory，最後將建立好的物件傳入HttpServiceMethod返回。

到此為止就執行完了HttpServiceMethod的parseAnnotations方法，在這個方法裡面，建立了幾個重要的東西

對請求和響應做具體處理的CallAdapter類，具體為ExecutorCallAdapterFactory，這裡要注意它的adapt方法返回ExecutorCallbackCall類
響應資料解析工廠Converter，具體為GsonResponseBodyConverter
okhttp請求客戶端

傳送請求

終於到了這一步了，在做好了所有的準備工作之後，最終Retrofit怎麼來傳送請求呢，首先一步步回到最開始的地方：在HttpServiceMethod.parseAnnotations方法是在ServiceMethod的parseAnnotations呼叫的

ServiceMethod.parseAnnotations

abstract class ServiceMethod<T> {
  static <T> ServiceMethod<T> parseAnnotations(Retrofit retrofit, Method method) {
    RequestFactory requestFactory = RequestFactory.parseAnnotations(retrofit, method);

    Type returnType = method.getGenericReturnType();
    if (Utils.hasUnresolvableType(returnType)) {
      throw methodError(method,
          "Method return type must not include a type variable or wildcard: %s", returnType);
    }
    if (returnType == void.class) {
      throw methodError(method, "Service methods cannot return void.");
    }

    //在這裡呼叫並返回
    return HttpServiceMethod.parseAnnotations(retrofit, method, requestFactory);
  }

  abstract T invoke(Object[] args);
}
複製程式碼

然後ServiceMethod.parseAnnotations方法是在Retrofit的loadServiceMethod呼叫的

然後loadServiceMethod是在Retrofit的create方法裡面建立動態代理的invoke呼叫的

Retrofit.create

  public <T> T create(final Class<T> service) {
    //省略無關程式碼
    return (T) Proxy.newProxyInstance(service.getClassLoader(), new Class<?>[] { service },
        new InvocationHandler() {
          //省略無關程式碼

          @Override public Object invoke(Object proxy, Method method, @Nullable Object[] args)
              throws Throwable {
            //省略無關程式碼
            return loadServiceMethod(method).invoke(args != null ? args : emptyArgs);
          }
        });
  }
複製程式碼

可以看到，在loadServiceMethod之後呼叫了invoke方法，也就是ServiceMethod的invoke方法，點進去之後發現它是個ServiceMethod是個抽象類，它的invoke需要實現類來重寫：

abstract class ServiceMethod<T> {
    abstract T invoke(Object[] args);
}
複製程式碼

ServiceMethod類只有一個實現類，也就是我們剛才看到過的HttpServiceMethod，所以實際上呼叫的是它的invoke方法：

HttpServiceMethod.invoke

  @Override ReturnT invoke(Object[] args) {
    return callAdapter.adapt(
        new OkHttpCall<>(requestFactory, args, callFactory, responseConverter));
  }
複製程式碼

在這裡只有一行程式碼，實際上是呼叫callAdapter.adapt，那這個callAdapter是什麼呢？剛才我們已經知道它是ExecutorCallAdapterFactory建立的，然後在建立的callAdapter的adapt方法返回ExecutorCallbackCall類，所以來看看這個類：

ExecutorCallbackCall是ExecutorCallAdapterFactory的靜態內部類

ExecutorCallbackCall

  static final class ExecutorCallbackCall<T> implements Call<T> {
    final Executor callbackExecutor;
    final Call<T> delegate;

    ExecutorCallbackCall(Executor callbackExecutor, Call<T> delegate) {
      this.callbackExecutor = callbackExecutor;
      this.delegate = delegate;
    }

    @Override public void enqueue(final Callback<T> callback) {
      checkNotNull(callback, "callback == null");

      delegate.enqueue(new Callback<T>() {
        @Override public void onResponse(Call<T> call, final Response<T> response) {
          callbackExecutor.execute(new Runnable() {
            @Override public void run() {
              if (delegate.isCanceled()) {
                // Emulate OkHttp's behavior of throwing/delivering an IOException on cancellation.
                callback.onFailure(ExecutorCallbackCall.this, new IOException("Canceled"));
              } else {
                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);
            }
          });
        }
      });
    }

    @Override public boolean isExecuted() {
      return delegate.isExecuted();
    }

    @Override public Response<T> execute() throws IOException {
      return delegate.execute();
    }

    @Override public void cancel() {
      delegate.cancel();
    }

    @Override public boolean isCanceled() {
      return delegate.isCanceled();
    }

    @SuppressWarnings("CloneDoesntCallSuperClone") // Performing deep clone.
    @Override public Call<T> clone() {
      return new ExecutorCallbackCall<>(callbackExecutor, delegate.clone());
    }

    @Override public Request request() {
      return delegate.request();
    }
  }
複製程式碼

在這個類裡面，我們就看到了很多很熟悉的方法，enqueue方法傳送請求，實際的請求和處理就是在這裡面，但是還有疑惑就是具體的處理我們還是沒看到，callbackExecutor和delegate這兩個熟悉才是關鍵所在：

callbackExecutor

這個是在ExecutorCallAdapterFactory的構造方法中傳入的，它的構造方法又是在Platform的defaultCallAdapterFactories方法中呼叫的，看到Platform，自然可以想到它的Android平臺類，所以這個callbackExecutor實際上是MainThreadExecutor

    @Override public Executor defaultCallbackExecutor() {
      return new MainThreadExecutor();
    }
    
    static class MainThreadExecutor implements Executor {
      private final Handler handler = new Handler(Looper.getMainLooper());

      @Override public void execute(Runnable r) {
        handler.post(r);
      }
    }    
複製程式碼

其實程式碼很簡單，使用了我們最常用的Handler，讓程式碼在主執行緒中執行，也就是我們通常做的在子執行緒請求網路，主執行緒中更新UI。

delegate

delegate實際是在HttpServiceMethod的invoke方法裡傳入：

  @Override ReturnT invoke(Object[] args) {
    return callAdapter.adapt(
        new OkHttpCall<>(requestFactory, args, callFactory, responseConverter));
  }
複製程式碼

實際上是OkHttpCall這個類，這個類裡面就是傳送請求和處理響應的具體處理，程式碼很多，我們只看看構造方法和enqueue

  OkHttpCall(RequestFactory requestFactory, Object[] args,
      okhttp3.Call.Factory callFactory, Converter<ResponseBody, T> responseConverter) {
    this.requestFactory = requestFactory;//請求工廠，裡面包含了請求的所有資訊
    this.args = args;//引數
    this.callFactory = callFactory;//請求客戶端，okhttp
    this.responseConverter = responseConverter;//響應的json解析器（Gson）
  }
複製程式碼

OkHttpCall.enqueue

  @Override public void enqueue(final Callback<T> callback) {
    checkNotNull(callback, "callback == null");

    okhttp3.Call call;
    Throwable failure;

    synchronized (this) {
      if (executed) throw new IllegalStateException("Already executed.");
      executed = true;

      call = rawCall;
      failure = creationFailure;
      if (call == null && failure == null) {
        try {
          call = rawCall = createRawCall();
        } catch (Throwable t) {
          throwIfFatal(t);
          failure = creationFailure = t;
        }
      }
    }

    if (failure != null) {
      callback.onFailure(this, failure);
      return;
    }

    if (canceled) {
      call.cancel();
    }

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

        try {
          callback.onResponse(OkHttpCall.this, response);
        } catch (Throwable t) {
          t.printStackTrace();
        }
      }

      @Override public void onFailure(okhttp3.Call call, IOException e) {
        callFailure(e);
      }

      private void callFailure(Throwable e) {
        try {
          callback.onFailure(OkHttpCall.this, e);
        } catch (Throwable t) {
          t.printStackTrace();
        }
      }
    });
  }
複製程式碼

程式碼其實很簡單，就是使用okhttp請求，然後在響應方法onResponse做相應的解析和處理，最後完成網路請求。

總結

Retrofit對響應的解析大概可分為

建立處理介面卡CallAdapter，具體實現類為ExecutorCallbackCall，在這裡面進行傳送請求和處理響應等相關的操作，最終是呼叫okhttp進行網路請求
建立響應資料轉換器Converter，具體實現類為GsonResponseBodyConverter，用於對返回json資料的解析，這個是我們自己傳入的Gson解析工廠，Retrofit也支援其他的第三方解析庫
傳送請求，具體的操作類是OkHttpCall來傳送請求和處理響應，MainThreadExecutor來做回撥的處理，在主執行緒中處理已經轉化好的實體類。

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