Android 经常使用开源框架源码解析系列（二）网络框架之一 OkHttp杂题

时间 2019-12-20

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一、Android基础网络编程：socket、HttpClient、HttpURLConnection

1.1 Socket 定义

是一个对TCP/IP协议进行封装的编程调用接口，自己不是一种协议是接口Api！！

成堆出现，一对套接字：包括ip地址和端口号

基于应用层和传输层抽象出来的一个层。App能够经过该层发送、接收数据，并经过Socket将App添加到网络当中

简单来讲就是应用与外部通讯的端口，提供了两端数据的传输的通道

1.2 Socket通讯模型

基于TCP和UDP协议的两种模型

TCP：采用字节流协议来提供可靠的字节流服务
UDP：采用数据报文的形势提供数据，打包的形势发送服务

1.3 Socket与Http对比

Android与服务器的通讯方式

（1）Http通讯

基于请求-响应方式； 属于应用层； 解决如何包装数据的问题

（2）Socket通讯

采用服务器主动发送数据的方式， Socket属于传输层；解决数据如何在网络中传输

1.4 Socket实现

/**

* Tcp 客户端Socket

public void TcpSendMessage(String msg) {

Socket socket = null;

OutputStream outputStream = null;

InputStream inputStream = null;

try {

//一、建立客户端Socket对象，传入目标主机名orId地址和端口号

socket = new Socket("192.168.1.1", 8080);

//二、经过socket获取输出流

outputStream = socket.getOutputStream();

//三、写入输出流操做

outputStream.write(msg.getBytes());

//四、关闭socket操做,msg写入结束 ps：不调用会形成服务器端消息返回的没法获取

socket.shutdownOutput();

//五、msg的IO流读取操做

inputStream = socket.getInputStream();

byte[] b = new byte[1024];

int len = -1;

final StringBuffer sb = new StringBuffer();

while ((len = inputStream.read(b)) != -1) {

sb.append(new String(b, 0, len, Charset.forName("gbk")));

}

//todo 在主线程中更新Ui

} catch (UnknownHostException e) {

e.printStackTrace();

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

} finally {

//注意，输出流不须要关闭，由于它不是建立的而是经过Socket中获得输出流对象获取的

if ((socket != null)) {

try {

socket.close();

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

/**

* Tcp 服务器Socket

public void ServerMessage() {

ServerSocket server = null;

Socket socket = null;

try {

//一、建立服务器Socket对象并监听须要的端口号

server = new ServerSocket(8888);

while (true) {

//二、接收客户端发送的请求；ps：若客户端没有发送数据，该线程会停滞,accept中会阻塞

socket = server.accept();

//三、获取输入流

InputStream inputStream = socket.getInputStream();

//四、建立缓存输入流进行数据的读入

BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(inputStream);

byte[] b = new byte[1024];

int len = -1;

while ((len = bis.read()) != -1) {

System.out.println(new String(b, 0, len, "UTF-8"));

}

socket.shutdownInput();

OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();

outputStream.write("收到".getBytes());

bis.close();

socket.close();//serverSocket不能被关闭！

socket = null;

}

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

1.4 HttpClient 和 HttpURLConnection

基本的HttpURLConnection连接一个简单Get实例：

/**

* HttpURLConnection

public static void readContentFromGet() throws IOException {

//一、拼接get请求字符串

String getURL = "GET_URL" + "？username= " + URLEncoder.encode("fat-man", "UTF-8");

//二、建立URL对象

URL getUrl = new URL(getURL);

//三、代表这个connection只能发送一个请求

HttpURLConnection connection = (HttpURLConnection) getUrl .openConnection();

//四、创建连接，这时并无将真正请求发送给服务器端

connection .connect();

//取得输入流，并使用Reader读取,getInputStream()方法将真正的请求发送给服务器端

BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader

( connection .getInputStream()));

String lines;

while ((lines = reader.readLine()) != null) {

System.out.println(lines);

}

reader .close();

//断开连接,关闭底层Socket连接

connection .disconnect();

}

二、了解WebSocket？知道和Socket的区别？OkHttp是如何处理WebSocket的相关问题

2.1 WebSocket

推送- 轮询是特定的时间间隔，由浏览器对服务器发送Http请求，而后由服务器返回最新的数据给客户端的浏览器。

短轮询

提交表单的形势进行数据传递；

缺陷：在某个时间段Server没有更新数据，但Client端仍然每隔一段时间发送请求来询问，因此这段时间内的询问都是无效的，冗余数据。

长轮询

服务器端接收request请求后不会当即返回数据response给客户端，会检查数据是否有更新。若是有更新了就会返回给客户端数据，若是没有更新则不返回。

缺陷：

浪费带宽
Http Head 过大实际body缺不大
消耗服务器CPU占用

WebSocket

WebSocket一旦创建了两端的链接，能够不断的进行通讯，是一种全双通的通讯模式。

2.2 WebSocket 与Http

Http是懒惰的协议，有接收才有响应

WebSocket是全双向通讯网络协议，server主动向client发送数据

2.3 WebSocket 与Socket

Socket 首先要明白是一种接口并非一贯协议

WebSocket是同等级的网络协议

二者没有任何关系

本质上是一个基于TCP的协议
向服务器发起一个HTTP请求 /“Upgrade WebSocket”
服务器端解析头信息

2.4 OkHttp是如何处理WebSocket的

private Handler handler = new Handler() {

@Override

public void handleMessage(Message msg) {

super.handleMessage(msg);

}

};

/**

* WebSocketListener 运行在工做线程的

private final class EchoWebSocketListener extends WebSocketListener {

//WebSocket 和远程服务器端创建连接

@Override

public void onOpen(WebSocket webSocket, Response response) {

// super.onOpen(webSocket, response);

//OkHttp使用本身的后台发送数据，不用担忧sendMessage1会阻塞当前线程的问题

webSocket.send("xxx");

//发送消息已经完成

webSocket.close(1000, "ss");

}

/**

* onMessage()中与主线程的交互要很是很是当心！！与主线程用handler交互能够

@Override

public void onMessage(WebSocket webSocket, String text) {

// super.onMessage(webSocket, text);

setText("onMessage :" + text);

handler.sendEmptyMessage(0);

}

//远端已经没有数据的状况,准备关闭WebSocket连接可是尚未关闭

@Override

public void onClosing(WebSocket webSocket, int code, String reason) {

// super.onClosing(webSocket, code, reason);

setText("onClosed:" + code + "/" + reason);

}

//这个连接已经彻底被关闭了

@Override

public void onClosed(WebSocket webSocket, int code, String reason) {

// super.onClosed(webSocket, code, reason);

setText("onClosed:" + code + "/" + reason);

}

@Override

public void onFailure(WebSocket webSocket, Throwable t, Response response) {

// super.onFailure(webSocket, t, response);

setText("onFailure:" + t + "/" + response);

}

三、Http如何处理缓存？OkHttp如何处理缓存相关问题？

强制缓存

（1）Expires 过时时间 —Http1.0

值表示服务器端返回的到期时间；

下一次请求时候，请求的时间 < 服务端返回的到期时间 —》会直接使用缓存数据

缺陷：

到期时间是由服务器端生成的，会与客户端的时间形成偏差

（2）Cache-Control

Cache-control 是由 服务器返回的Response中添加的头信息；

做用是告诉用户是从本地读取缓存仍是从服务端获取消息

Cache-Control的取值：

private ：表示客户端能够取缓存
public ：表示客户端和代理服务器均可以缓存
max-age：表示缓存内容在多少秒后失效
no-cache：表示强制缓存的标识没法处理缓存
no-store：表示不进行缓存

对比缓存——网络协议

一、首先须要进行比较判断是否可使用缓存

二、服务器会将缓存标识与数据一块儿返回给客户端

流程：

再次请求数据——>

if(有缓存 != null) {

if(是否过时？){

没过时直接从缓存读取数据

}else if( 没法判断是否已通过期){

// 进行对比缓存检查

if(判断ETag 标准){

向web服务器请求带If-None-Match—— 二者进行匹配！

资源有改动返回200，请求响应；无改动返回304 直接从缓存读取

}else if(ETag != null){

if(Last-Modified == null ){

向服务器请求带If-Modified-Since

有改动返回200 ，请求响应；无改动返回304 直接从缓存读取

}

当前资源是否被改动过，改动过返回200，再去请求响应，没有改动过返回304

ETag / If-None-Match 成对出现

ETag : 服务器端响应请求时候，告诉浏览器当前资源在服务器的惟一标识

ps：生成规则由服务器端决定惟一标识与下面的进行匹配

If-None-Match：再次请求服务器时候，经过此字段通知服务器客户端缓存数据的惟一标识

Last-Modified / If-Modefied-Since 成对出现

Last-Modified : 服务器在响应请求时，告诉浏览器资源的最后修改时间
If-Modefied-Since ：再次请求服务器时，浏览器通知服务器端上次请求时，服务器返回的资源最后修改时间

四、断点续传的原理？如何实现？OkHttp中如何实现相关原理？

4.1 断点续传

断点续传：从文件已经下载完的地方开始继续下载

实现：客户端发送给浏览器端的请求头报文当中，添加此次下载从什么位置开始的新条件

RANGE:bytes = 200080 -

代表此次从资源的 200080位置开始下载

在Java中用HttpURLConnection 实现：

public void doBreakDownLoadJava() {

URL url = null;

try {

//一、建立URL对象

url = new URL(" http://www.sjtu.edu.cn/down.zip");

//二、经过URL建立 HttpURLConnection,由它完成网络请求

HttpURLConnection httpURLConnection = (HttpURLConnection) url .openConnection();

//三、经过setRequestProperty ,建立请求头部信息，设置断点续传的开始位置

httpURLConnection. setRequestProperty("RANGE", "bytes=2000080”);

InputStream inputStream = httpURLConnection.getInputStream();

//四、获取到流信息保存到文件中,用字节进行指定的读取

RandomAccessFile oSaveFile = new RandomAccessFile("down.zip", "rw");

long nPos = 2000070;

//五、代表文件读取的位置

oSaveFile .seek(nPos);

//常规IO流读写操做

byte[] b = new byte[1024];

int nRead;

while ((nRead = inputStream.read(b, 0, 1024)) > 0) {

//六、对文件写入操做

oSaveFile. write(b, 0, nRead);

}

} catch (MalformedURLException e) {

e.printStackTrace();

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

OkHttp中相关实现实例：

/**

* OkHttp断点续传

public void doDownloadWithOkHttp() {

InputStream is = null;

RandomAccessFile savedFie = null;

File file;

//一、首先记录已经下载的文件长度

long downloadLength = 0;

String downloadUrl = "www.baidu.com/wenku/o2232.txt";

String filename = downloadUrl.substring(downloadUrl.lastIndexOf("/"));

File directory = Environment.getExternalStoragePublicDirectory(Environment.DIRECTORY_DOWNLOADS);

file = new File(directory + filename);

//二、判断下载的文件是否存在，存在的话下载长度范围赋值

if (file.exists()) {

downloadLength = file.length();

}

long contentLength = getContentLength(downloadUrl);

//三、建立OkHttpClient对象

OkHttpClient client = new OkHttpClient();

//四、建立Request对象,经过addHeader加头部信息添加到请求里,代表下载的范围

Request request = new Request.Builder()

.addHeader("RANGE", "bytes=" + downloadLength + "-")

.url(downloadUrl)

.build();

//五、开启一个同步请求

try {

Response response = client.newCall(request).execute();

//六、根据Response进行判断

if (request != null) {

is = request.body().byteStream();

savedFie = new RandomAccessFile(file, "rw");

//七、跳过已经下载的字节

savedFie.seek(downloadLength);

byte[] b = new byte[1024];

int total = 0;

int len;

while ((len = is.read()) != -1) {

total += len;

savedFie.write(b, 0, len);

//八、计算已经下载的百分比

int progress = (int) ((total + downloadLength) * 100 / contentLength);

}

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

五、多线程下载原理，OkHttp如何实现？

多线程下载：每一个线程只负责下载文件的一部分，也就是分段加载。

5.1 Java中多线程

在Java中多线程的下载实例：

/**

* 多线程下载

public void download() throws Exception {

URL url = new URL(path);

HttpURLConnection connection = (HttpURLConnection) url.openConnection();

connection.setRequestMethod("GET");

connection.setConnectTimeout(10000);

//根据connection的ResponseCode来进行相应的操做

int code = connection.getResponseCode();

if (code == 200) {

//获取资源文件大小

int connectionLength = connection.getContentLength();

//在本地建立一个与资源一样大小的文件来占位

RandomAccessFile randomAccessFile = new RandomAccessFile(

new File(targetfilePath, getFilePath));

//在本地建立一个占位文件

randomAccessFile.setLength(connectionLength);

//计算每个线程加载的数量

int blockSize = connectionLength / threadCount;

//为每个线程分配任务

for (int threadId = 0; threadId < threadCount; threadId++) {

//线程开始/结束下载的位置

int startIndex = threadId * blockSize;

int endIndex = (threadId + 1) * blockSize - 1;

if (threadId == (threadCount - 1)) {

//将全部任务交给endIndex完成

endIndex = connectionLength - 1;

}

//开始正式多线程的实现

new DownloadThread(threadId, startIndex, endIndex).start();

}

randomAccessFile.close();

}

/**

* 开始正式多线程的实现

private class DownloadThread extends Thread {

private int threadID, startIndex, endIndex;

public DownloadThread(int threadID, int startIndex, int endIndex) {

this.threadID = threadID;

this.startIndex = startIndex;

this.endIndex = endIndex;

}

@Override

public void run() {

System.out.println("线程" + threadID + "开始下载");

try {

//一、分段下载也须要分段的获取URL 将文件保存到本地

URL url = new URL(path);

//二、加载下载位置的文件,获取文件大小

File downThreadFile = new File(targetFilePath, "downThread_" + threadID + ".dt");

//三、建立一个新的RandomAccessFile

RandomAccessFile downThreadStream = null;

if (downThreadFile.exists()) {

//四、若是文件不存在

downThreadStream = new RandomAccessFile(downThreadFile, "rwd");

String startIndex_str = downThreadStream.readLine();

if (startIndex_str != unll || !"".equals(startIndex_str)) {

this.startIndex = Integer.parseInt(startIndex_str) - 1;//下载起点

}

} else {

downThreadStream = new RandomAccessFile(downThreadFile, "rwd");

}

HttpURLConnection connection = (HttpURLConnection) url.openConnection();

connection.setRequestMethod("GET");

connection.setConnectTimeout(10000);

//五、设置分段下载头信息

connection.setRequestProperty("RANGE", "bytes=" + startIndex + "-" + endIndex);

if (connection.getResponseCode() == 206) {//六、部分资源请求成功

InputStream inputStream = connection.getInputStream();

//七、获取建立的文件

RandomAccessFile randomAccessFile = new RandomAccessFile(

new File(targetFilePath, getFileName(url), "rw")

);

//八、文件写入的计算位置

randomAccessFile.seek(startIndex);

//IO流读写操做

byte[] buffer = new byte[1024];

int length = -1;

int total = 0;//记录本次下载文件的大小

while ((length = inputStream.read(buffer)) > 0) {

randomAccessFile.write(buffer, 0, length);

total += length;

downThreadStream.seek(0);

downThreadStream.write((startIndex + total + "").getBytes("UTF-8"));

}

//九、关闭IO流操做

downThreadStream.close();

inputStream.close();

randomAccessFile.close();

cleanTemp(downThreadFile);//删除建立的占位临时文件

System.out.println("线程：" + threadID + "下载完毕");

} else {

System.out.println("响应码：" + connection.getResponseCode() + "服务器不支持");

}

} catch (FileNotFoundException e) {

e.printStackTrace();

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

} catch (FileNotFoundException e) {

e.printStackTrace();

}

5.2 OkHttp 多线程下载的实现：

/**

* OkHttp断点续传

public void doDownloadWithOkHttp() {

InputStream is = null;

RandomAccessFile savedFie = null;

File file;

//一、记录已经下载的文件长度

long downloadLength = 0;

String downloadUrl = "www.baidu.com/wenku/o2232.txt";

String filename = downloadUrl.substring(downloadUrl.lastIndexOf("/"));

File directory = Environment.getExternalStoragePublicDirectory(Environment.DIRECTORY_DOWNLOADS);

file = new File(directory + filename);

if (file.exists()) {

downloadLength = file.length();

}

long contentLength = getContentLength(downloadUrl);

//二、建立OkHttpClient对象

OkHttpClient client = new OkHttpClient();

//三、建立Request对象,经过addHeader加头部信息添加到请求里,代表下载的范围

Request request = new Request.Builder()

.addHeader("RANGE", "bytes=" + downloadLength + "-")

.url(downloadUrl)

.build();

//四、开启一个同步请求

try {

Response response = client.newCall(request).execute();

//五、根据Response进行判断

if (request != null) {

is = request.body().byteStream();

savedFie = new RandomAccessFile(file, "rw");

//六、跳过已经下载的字节

savedFie.seek(downloadLength);

byte[] b = new byte[1024];

int total = 0;

int len;

while ((len = is.read()) != -1) {

total += len;

savedFie.write(b, 0, len);

//七、计算已经下载的百分比

int progress = (int) ((total + downloadLength) * 100 / contentLength);

}

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

六、文件上传如何作？原理？OkHttp如何完成文件上传

6.1 文件上传

Java中的文件上传：在UrlConnection中使用post方法而后在请求头时候添加Http之 Content-Type

指定请求和响应的HTTP内容类型，好比：

Content-Type : multipart / form-data;

boundary = ———(分割数据)WebkKitFormBoundaryOGKWPJsJCPWjZP

6.2 OkHttp 文件上传的简单操做

public <T> void upLoadFile( String actionUrl ,HashMap<String,Object> paramsMap){

String requestUrl = String.format (“%s/%s”,”upload”,cationUrl);

//0、经过MultipartBody建立文件上传的body体

MultipartBody.Builder builder = new MultipartBody.Builder()

.addPart(Headers.of(

"Content-Disposition",

"form-data; name=\"mFile\";

filename=\"1.txt\""), fileBody)

.build();

;

builder.setType(MultipartBody.FORM);

for (String key : paramsMap.keySet() ){

Object object =paramsMap.get(key);

if( ! ( object instanceof File) ){

builder.addFormDataPart (key, object.toString() );

} else {

File file = (File)object ;

builder .addFormDataPart(key,file.getName(),

RequestBody.create(MediaType.parse( “ application/octet-stream ” )) );

}

//一、构建RequestBody

RequestBody body = builder.build();

//二、构建Request

Request request = new Request.Builder().url(“…”).post(body).build();

//三、构建Call

Call call = client . newBuilder().writeTimeout(60,TimeUnit.xxx);

//四、构建异步回调

call.enqueue(new Callback(){

...

});

七、json数据如何解析？OkHttp如何解析json类型数据

7.1 json数据的JAVA 解析

json：文本形式的数据交换格式

一、传统的JSON解析——— JSObject和JSArray

二、GSON————

三、FastJSON——

GSON 的两种解析方式：

/**

** 将json数据解析成list

public void doGson(){

//构建Gson对象

Gson gson = new Gson();

//经过fromJson 实现反序列化

List<T> list = gson.fromJson(jsonData ,new TypeToken<List<T>>(){}.getType());

}

public void doGson(){

//一、构建JsonParser 解析对象

JsonParser parser = new JsonParser();

//二、经过解析对象将String类型json数组转化成JsonArray

JsonArray jsonArray = parser .parse (stringjson). getAsJsonArray():

//三、构建Gson对象 list对象

Gson gson = new Gson();

ArrayList<T> list = new ArrayList<>();

//四、开始一个for循环循环遍历jsonArray，获取jsonArray的每个元素

for ( JsonElement je : jsonArray ){

T t1 = gson . fromJson(je , T.class);

list .add ( t1) ;

}

7.2 OkHttp中的json解析

a、封装一个工具类HttpUtil

public class HttpUtil {

public static void sendOkHttpRequest (final String address ,final okhttp3.Callback callback){

OkHttpClient client = new OkHttpClient();

Request request = new Request.Builder().url(address).build();

client.newCall(request).enqueue(callback);

b、在响应中的调用

private void sendRequestWithOkHttp(){

new Thread(new Runnable(){

@Override

public void run(){

//子线程中执行http请求，并将最终的请求结果回调到Callback中

HttpUtil.sendOkHttpRequest( url, new okhttp3.Callback(){

@Override

public void onResponse(Call call, Response response) throws IOException{

String responseData = response.body().string();

//解析json数据

parseJsonWithGson(responseData);

//显示UI界面，通知主线程更新ui

showResponse( responseData.toString() );

}

@Override

public void onFailure(Call call ,IOException e){

}

)};

}

}).start();

}

private void parseJsonWithGson (String jsonData){

//使用轻量级的Gson解析获得json

Gson gson = new Gson();

List<T> list = gson.fromJson(jsonData ,new TypeToken<List<T>>(){}.getType());

}

private void showResponse (final String response) {

//在自线程中通知ui更新

runOnUiThread (new Runnable() {

@Override

public void run(){

//在此进行UI处理操做

text .setText ( response);

}

)};

}

Lambda表达式的操做样式

private void showResponse( final String response) {

runOnUiThread( () -> {

text.setText (response);

});

}

八、Https协议处理？

Https协议

Https是一种基于SSL/TLS的Http协议，是属于应用层协议；

添加SSL/TLS 握手过程
二者数据加密传输

全部传输的内容都通过加密（对称加密+不对称加密）

对称加密

是指加密和解密使用的密钥匙同一个密钥，二者能够互相推算。 真正传输的数据进行加密

不对称加密

不对称加密和解密使用的密钥 不是同一密钥，对外公开其中一个密钥叫公钥。 该加密是用于握手阶段的！

传送模式：

对称加密所使用的密钥咱们能够经过非对称加密的方式发送出去

实例：

一笔交易流程：

一、客户端生成一个随机对称密钥

二、客户端向服务器端请求一个公共密钥 -不对称加密所须要的公钥，给外界用的

三、服务端返回公钥给客户端

四、客户端接收到公钥后，经过该公钥对本身生成的随机对称密钥进行加密

五、将加密过的对称密钥发送给服务端

六、服务端接收该对称密钥后会用本身的私钥对其进行解密

七、进行传输使用对称加密进行

Https 握手过程：

一、客户端发起Https连接请求获取不对称加密的公钥（客户端支持的加密规则发送给服务端--不对称加密）

二、服务端接收到请求后，从规则中选出一个不对称加密算法和一个hash算法（验证数据完整性的）

三、服务端将本身的身份信息以证书的形式返回给客户端 -含有不对称加密的公钥

四、客户端生成随机数-对称密钥须要客户端和服务端双方保存

五、客户端使用不对称加密的公钥对 “随机生成的对称密钥进行加密”

六、客户端将加密过的密钥发送给服务端

七、服务端经过私钥对获取的加密过的密钥进行解密

八、以后均是：经过对称密钥加密的密纹通讯

Android 经常使用开源框架源码解析 系列 （二）网络框架之一 OkHttp杂题

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