OKHttp網(wǎng)絡(luò)訪問框架設(shè)計

OKHttp網(wǎng)絡(luò)訪問框架設(shè)計

一脑漫、OSI七層模型介紹


OSI（Open System Interconnection）意為開放式系統(tǒng)互聯(lián)志鞍，把網(wǎng)絡(luò)通信的工作分為7層,分別是物理層,數(shù)據(jù)鏈路層,網(wǎng)絡(luò)層,傳輸層,會話層,表示層和應(yīng)用層部逮。國際標準組織（國際標準化組織）制定了OSI（Open System Interconnection）模型枷恕。?

二、TCP/IP模型?

TCP/IP不是一個協(xié)議味抖，而是一個協(xié)議族的統(tǒng)稱评甜。里面包括了IP協(xié)議，IMCP協(xié)議，TCP協(xié)議，以及我們更加熟悉的http憎兽、ftp氮墨、pop3協(xié)議等等。計算機有了這些，就像是一個人掌握了世界上所有國家的語言，可以和任何國家的的不用語言的人類交流。計算機也一樣旬薯，能夠和任何計算機終端自由通信并傳輸數(shù)據(jù)了。


TCP： 負責(zé)應(yīng)用軟件（比如你的瀏覽器）和網(wǎng)絡(luò)軟件之間的通信适秩。?

IP ：負責(zé)計算機之間的通信绊序。?

四硕舆、TCP的三次握手與四次揮手以及與UDP的區(qū)別?

1、TCP三次握手?

建立一次TCP通信骤公，需要客戶端和服務(wù)端發(fā)送3個包來確認連接建立成功抚官；?

流程如下：?


（1）第一次握手：Client將標志位SYN置為1，隨機產(chǎn)生一個值seq=J阶捆，并將該數(shù)據(jù)包發(fā)送給LISTEN狀態(tài)下的Server凌节，Client進入SYN_SENT狀態(tài)，等待Server確認洒试。?

（2）第二次握手：Server收到數(shù)據(jù)包后由標志位SYN=1知道Client請求建立連接倍奢，Server將標志位SYN和ACK都置為1，ack=J+1垒棋，隨機產(chǎn)生一個值seq=K卒煞，并將該數(shù)據(jù)包發(fā)送給Client以確認連接請求，Server進入SYN_RCVD狀態(tài)捕犬。?

（3）第三次握手：Client收到確認后跷坝，檢查ack是否為J+1，ACK是否為1碉碉，如果正確則將標志位ACK置為1，ack=K+1淮韭，并將該數(shù)據(jù)包發(fā)送給Server垢粮，Server檢查ack是否為K+1，ACK是否為1靠粪，如果正確則連接建立成功蜡吧，Client和Server進入ESTABLISHED狀態(tài)，完成三次握手占键，隨后Client與Server之間可以開始傳輸數(shù)據(jù)了昔善。?

–Syn Flood攻擊–是DDOS攻擊中的一種，簡單暴力畔乙，通過大量請求消耗正常的帶寬和協(xié)議棧處理資源的能力君仆，從而達到服務(wù)端無法正常工作的目的。?

攻擊原理：在三次握手過程中牲距，Server發(fā)送SYN-ACK之后返咱，收到Client的ACK之前的TCP連接稱為半連接（half-open connect），此時Server處于SYN_RCVD狀態(tài)牍鞠，當收到ACK后咖摹，Server轉(zhuǎn)入ESTABLISHED狀態(tài)。SYN攻擊就是Client在短時間內(nèi)偽造大量不存在的IP地址难述，并向Server不斷地發(fā)送SYN包萤晴，Server回復(fù)確認包吐句，并等待Client的確認，由于源地址是不存在的店读，因此嗦枢，Server需要不斷重發(fā)直至超時，這些偽造的SYN包將產(chǎn)時間占用未連接隊列两入，導(dǎo)致正常的SYN請求因為隊列滿而被丟棄净宵，從而引起網(wǎng)絡(luò)堵塞甚至系統(tǒng)癱瘓?

2、TCP四次揮手?

斷開一個TCP連接時裹纳，需要客戶端和服務(wù)端總共發(fā)送4個包以確認連接的斷開?

流程如下：


（1）第一次揮手：Client發(fā)送一個FIN择葡，用來關(guān)閉Client到Server的數(shù)據(jù)傳送，Client進入FIN_WAIT_1狀態(tài)剃氧。?

（2）第二次揮手：Server收到FIN后敏储，發(fā)送一個ACK給Client，確認序號為收到序號+1（與SYN相同朋鞍，一個FIN占用一個序號）已添，Server進入CLOSE_WAIT狀態(tài)。?

（3）第三次揮手：Server發(fā)送一個FIN滥酥，用來關(guān)閉Server到Client的數(shù)據(jù)傳送更舞，Server進入LAST_ACK狀態(tài)。?

（4）第四次揮手：Client收到FIN后坎吻，Client進入TIME_WAIT狀態(tài)缆蝉，接著發(fā)送一個ACK給Server，確認序號為收到序號+1瘦真，Server進入CLOSED狀態(tài)刊头，完成四次揮手。?

–為什么建立連接是三次握手而斷開連接需要四次揮手诸尽？–?

因為Server在LISTEN狀態(tài)下原杂，收到Client建立連接請求的SYN報文后，把ACK和SYN放在一個報文里發(fā)送給Client您机。而關(guān)閉連接時穿肄，當收到Client的FIN報文時，僅僅表示Client不再發(fā)送數(shù)據(jù)了但是還能接收數(shù)據(jù)往产，Server也未必全部數(shù)據(jù)都發(fā)送給Client了被碗，所以Server可以立即close，也可以發(fā)送一些數(shù)據(jù)給對方后仿村，再發(fā)送FIN報文給Client來表示同意現(xiàn)在關(guān)閉連接锐朴，因此，Server一般都會分開發(fā)送ACK和FIN蔼囊。?

3焚志、TCP與UDP區(qū)別?

TCP 是面向連接的衣迷，UDP 是面向無連接的?

TCP程序結(jié)構(gòu)復(fù)雜，UDP程序結(jié)構(gòu)較簡單?

TCP 是面向字節(jié)流的酱酬，UDP 是基于數(shù)據(jù)包的?

TCP 保證數(shù)據(jù)正確性壶谒，UDP 可能丟包?

TCP 保證數(shù)據(jù)順序，UDP 不保證?

五膳沽、HTTP協(xié)議?

簡介：HTTP是一種架構(gòu)在TCP協(xié)議汗菜，應(yīng)用在應(yīng)用層的超文本傳輸協(xié)議?

工作原理：HTTP是基于客戶/服務(wù)器模式，且面向連接的挑社。?

（1）客戶與服務(wù)器建立連接陨界；?

（2）客戶向服務(wù)器提出請求；?

（3）服務(wù)器接受請求痛阻，并根據(jù)請求返回相應(yīng)的文件作為應(yīng)答菌瘪；?

（4）客戶與服務(wù)器關(guān)閉連接。?

報文格式：有請求報文和響應(yīng)報文?

請求報文格式：請求行 － 通用信息頭 － 請求頭 － 實體頭 － 報文主體


圖片資源來自：https://www.cnblogs.com/cr330326/p/9426018.html?

響應(yīng)報文格式：狀態(tài)行 － 通用信息頭 － 響應(yīng)頭 － 實體頭 － 報文主體


圖片資源來自：https://www.cnblogs.com/cr330326/p/9426018.html?

六阱当、OKHttp網(wǎng)絡(luò)請求框架分析?

1俏扩、OKHttp的使用（GET方法）?

implementation 'com.squareup.okhttp3:okhttp:3.14.2'

private void okhttpGetRequest() {

Stringurl ="https://wwww.baidu.com";

OkHttpClientokHttpClient =newOkHttpClient();

finalRequestrequest=newRequest.Builder()

.url(url)

.get()//默認就是GET請求

.build();

finalCallcall=okHttpClient.newCall(request);

/*call.enqueue(newCallback() {// 異步請求

@Override

publicvoidonFailure(Callcall,IOExceptione) {

? ? ? ? }

@Override

publicvoidonResponse(Callcall,Responseresponse)throwsIOException{

Stringresult=response.body().string();

? ? ? ? }

? ? });*/

newThread(newRunnable() {// 需要自己創(chuàng)建子線程執(zhí)行

@Override

publicvoidrun() {

//直接execute call

Responseresponse=null;

try{

response=call.execute();// 同步請求

Stringresult=response.body().string();

}catch(IOExceptione) {

e.printStackTrace();

? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? }

}).start();

}

2、OkHttp之源碼分析?

以GET請求為例

String url ="https://wwww.baidu.com";

OkHttpClient okHttpClient =newOkHttpClient();

finalRequest request =newRequest.Builder()

? ? ? ? .url(url)

.get()//默認就是GET請求

? ? ? ? .build();

finalCallcall= okHttpClient.newCall(request);

call.enqueue(newCallback() {// 異步請求

? ? @Override

publicvoidonFailure(Callcall, IOException e) {

? ? }

? ? @Override

publicvoidonResponse(Callcall, Response response)throwsIOException {

? ? ? ? String result = response.body().string();

? ? }

});

（1）弊添、創(chuàng)建OkHttpClient對象?

OkHttpClient okHttpClient = new OkHttpClient();//創(chuàng)建OkHttpClient對象

偽代碼

publicclassOkHttpClientimplementsCloneable,Call.Factory,WebSocket.Factory{

publicOkHttpClient(){

this(newBuilder());

? }

? OkHttpClient(Builder builder) {

this.dispatcher = builder.dispatcher;// 調(diào)度員

? ? ......

? }

// 內(nèi)部類

publicstaticfinalclassBuilder{

Dispatcher dispatcher;// 調(diào)度員

? ? ......

publicBuilder(){

dispatcher =newDispatcher();// 調(diào)度員

? ? ? ......

? ? }

? }

}

分析源碼獲知OkHttpClient對象的創(chuàng)建使用的是內(nèi)部類Builder來完成的录淡，這里使用的是構(gòu)建者模式。?

（2）油坝、創(chuàng)建Request對象?

final Request request = new Request.Builder()//創(chuàng)建Request對象

偽代碼

publicfinalclassRequest{

finalHttpUrl url;

? ? ......

? Request(Builder builder) {

this.url = builder.url;

? ? ......

? }

publicstaticclassBuilder{

@NullableHttpUrl url;

? ? String method;

? ......

publicBuilder(){

this.method ="GET";

this.headers =newHeaders.Builder();

? ? }

}

同樣Request對象的創(chuàng)建也是以構(gòu)建者模式創(chuàng)建的赁咙。?

（3）、創(chuàng)建Call對象?

final Call call = okHttpClient.newCall(request);//

/**

* Prepares the {@code request} to be executed at some point in the future.

*/

@OverridepublicCallnewCall(Request request) {

returnRealCall.newRealCall(this, request,false/* for web socket */);

}

staticRealCallnewRealCall(OkHttpClient client, Request originalRequest, boolean forWebSocket) {

// Safely publish the Call instance to the EventListener.

RealCall call =newRealCall(client, originalRequest, forWebSocket);

call.transmitter =newTransmitter(client, call);

returncall;

}

查看源碼獲知免钻，真正的call對象應(yīng)該是RealCall，所以異步請求的執(zhí)行應(yīng)該是在RealCall中執(zhí)行的?

（4）崔拥、異步請求執(zhí)行

@Overridepublicvoidenqueue(Callback responseCallback){

synchronized(this) {// 檢查call對象鎖是否已經(jīng)被別人持有

if(executed)thrownewIllegalStateException("Already Executed");

executed =true;

? }

? transmitter.callStart();

// 真正的執(zhí)行交給了dispatcher調(diào)度員進行調(diào)度

client.dispatcher().enqueue(newAsyncCall(responseCallback));

}

call的執(zhí)行中添加了同步鎖极舔，也就是說每一個call對象只能執(zhí)行一次，如果被重復(fù)執(zhí)行會提示”Already Executed”的IllegalStateException链瓦；?

由OkHttpClient的Builder我們知道調(diào)度員已經(jīng)被創(chuàng)建過了拆魏，所以我們直接看Dispatcher#enqueue方法是怎么執(zhí)行的

voidenqueue(AsyncCall call) {

synchronized(this) {

readyAsyncCalls.add(call);// 將call對象放入準備隊列中

// Mutate the AsyncCall so that it shares the AtomicInteger of an existing running call to

// the same host.

if(!call.get().forWebSocket) {

? ? ? AsyncCall existingCall = findExistingCallWithHost(call.host());

if(existingCall !=null) call.reuseCallsPerHostFrom(existingCall);

? ? }

? }

? promoteAndExecute();

}

privatebooleanpromoteAndExecute() {

assert(!Thread.holdsLock(this))

// 以下這些都是對調(diào)度員中的三種隊列（readyAsyncCalls、runningAsyncCalls慈俯、runningSyncCalls）的處理邏輯 start

List executableCalls =newArrayList<>();

booleanisRunning;

synchronized(this) {

for(Iterator i = readyAsyncCalls.iterator(); i.hasNext(); ) {

? ? ? AsyncCall asyncCall = i.next();

if(runningAsyncCalls.size() >= maxRequests)break;// Max capacity.

if(asyncCall.callsPerHost().get() >= maxRequestsPerHost)continue;// Host max capacity.

? ? ? i.remove();

? ? ? asyncCall.callsPerHost().incrementAndGet();

executableCalls.add(asyncCall);

runningAsyncCalls.add(asyncCall);

? ? }

isRunning = runningCallsCount() >0;

? }

// 隊列處理end

for(inti =0,size= executableCalls.size(); i

AsyncCall asyncCall = executableCalls.get(i);

// call對象調(diào)用自己的executeOn方法讓線程池去執(zhí)行渤刃，executorService()方法的調(diào)用是為了創(chuàng)建線程池

? ? asyncCall.executeOn(executorService());

? }

returnisRunning;

}

//創(chuàng)建線程池

publicsynchronizedExecutorService executorService() {

if(executorService ==null) {

executorService =newThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,60, TimeUnit.SECONDS,

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

? }

returnexecutorService;

}

這里代碼邏輯比較復(fù)雜，涉及到線程池和隊列的使用贴膘，后面再詳細分析卖子。線程池 使用的是ThreadPoolExecutor實現(xiàn)的，三個隊列分別是：

/** Ready async calls in the order they'll be run. */

privatefinalDeque readyAsyncCalls =newArrayDeque<>();// 準備中的異步隊列

/** Running asynchronous calls. Includes canceled calls that haven't finished yet. */

privatefinalDeque runningAsyncCalls =newArrayDeque<>();// 運行中的異步隊列

/** Running synchronous calls. Includes canceled calls that haven't finished yet. */

privatefinalDeque runningSyncCalls =newArrayDeque<>();// 運行中的同步隊列

那么線程池中的call對象是怎么執(zhí)行的呢刑峡？?

從源碼獲知最終放入線程池中的是AsyncCall 對象洋闽，AsyncCall 又繼承了NamedRunnable玄柠，而NameRunnable又實現(xiàn)了Runnable接口，在線程中執(zhí)行了execute方法诫舅，實際也就是去執(zhí)行AsyncCall的execute()方法

publicabstractclassNamedRunnableimplementsRunnable{

protectedfinalString name;

publicNamedRunnable(String format, Object... args){

this.name = Util.format(format, args);

? }

@Overridepublicfinalvoidrun(){

? ? String oldName = Thread.currentThread().getName();

? ? Thread.currentThread().setName(name);

try{

? ? ? execute();

}finally{

? ? ? Thread.currentThread().setName(oldName);

? ? }

? }

protectedabstractvoidexecute();

}

// AsyncCall 的實現(xiàn)

finalclassAsyncCallextendsNamedRunnable{

@Overrideprotectedvoidexecute(){

booleansignalledCallback =false;

? ? ? transmitter.timeoutEnter();

try{

Response response = getResponseWithInterceptorChain();// 獲取響應(yīng)結(jié)果羽利，這里使用的是責(zé)任鏈模式

signalledCallback =true;

// 得到結(jié)果，回調(diào)

responseCallback.onResponse(RealCall.this, response);

}catch(IOException e) {

if(signalledCallback) {

// Do not signal the callback twice!

Platform.get().log(INFO,"Callback failure for "+ toLoggableString(), e);

}else{

// 失敗刊懈，回調(diào)

responseCallback.onFailure(RealCall.this, e);

? ? ? ? }

}finally{

//最終完成任務(wù)这弧，將call對象移除隊列

client.dispatcher().finished(this);

? ? ? }

? ? }

? }

真正的網(wǎng)絡(luò)請求和網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)是通過getResponseWithInterceptorChain()方法處理的，這里不再詳細分析虚汛，后面專門分析OKHttp框架使用到的責(zé)任鏈模式再詳細分析匾浪。?

最終回調(diào)結(jié)果通過CallBack接口來處理

@Override

publicvoid onFailure(Callcall, IOException e) {

}

@Override

publicvoid onResponse(Callcall,Responseresponse) throws IOException {

Stringresult =response.body().string();

}

4、OKHttp框架之線程池?

5泽疆、OKHttp框架之構(gòu)建者模式?

6户矢、OKHttp框架之責(zé)任鏈模式

最后編輯于 ：
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