Retrofit是一个Android网络框架。是一个对OKHttp框架的简单封装。所以其内部实现原理实际上也是基于OkHttp的请求方式的。Retrofit采用注解方式开发。通过注解构建不同的请求和请求的参数,省去了创建大量类似的请求与方法,实际上这些参数最终都会在OkHttp中组合成一个完整的Http的请求(包括请求的头和请求体),并通过OkHttp框架进行发送。下面将简单介绍一下Retrofit的内部实现以及使用。
Retrofit引入
在Android Studio中添加Retrofit引用
在Android Studio中使用Retrofit提供的框架,需要引用Retrofit。引用的方式为在app的build.gradle中的dependencies中添加引用项,如下所示:
上述引用的是retrofit2.2版本的Jar包,这样Android
Studio将自动下载Retrofit的Jar包以及其所引用的Jar包(OkHttp的Jar包)。
Retrofit相关类
上图为Retrofit包所包含的类,其中http中包含了有关注解的定义。包括Body、DELETE、Field、FieldMap、FormUrlEncoded、GET、HEAD、Header、HeaderMap、Headers、HTTP、Multipart、OPTIONS、Part、PartMap、PATCH、Path、POST、PUT、Query、QueryMap、QueryName、Streaming、Url。其中较为常用的有GET、POST、Url、Streaming、Header等。
后面将会谈到这些注释的用法,暂时可看成是一种声明,这种声明可以针对方法,也可以针对方法中的参数。
Retrofit使用举例及说明
假设现在有一个需求,要从一个Url指定的地址中下载一个文件(比较通常的情况)。首先,要创建一个接口,接口名称取为ApiService(可随便取),并且定义一个接口方法:
这个方法有几个地方需要注意:方法上方的注解@Streaming,@GET;方法的返回值Call,还有这个泛型的实例类型ResponseBody。
创建了接口之后,就可以创建Retrofit实例:
Retrofit的创建与接口方法的返回值有关,Retrofit.Builder()可调用addCallAdapterFactory方法和addCoverterFactory方法,都是针对返回值的一些转换。所以现在这个Retrofit的创建是最简单的一种形式。其他形式在后面会再作介绍。
另外值得注意的是baseUrl这个方法。其参数是一个Url字符串,而且必须以“/”作为结尾,这个字符串与上面@GET注解的参数“file/test.txt”共同组成一个完整的URL,downloaFile()方法将要访问的就是“https://api.git.com/file/test.txt”这个URL。Retrofit的这种设定将网络文件的域和文件在域中的路径作了分离,对同一个域中的多个文件访问有一种比较统一的形式。但对于动态获得的URL访问则会存在一点问题,因为baseUrl不能以完整的URL作为参数传入,必须只传一个域(因为必须以”/”作为结尾,不然报错)。幸好Retrofit还提供了一个注解@URL。只要在方法中声明一个参数,并加上@URL注解,就可以动态地将完整的URL作为请求的参数。如下所示:
这样,无论BaseUrl传入什么参数,都不起作用,而是用downloadFile的参数fileUrl作为请求的URL。
获得retrofit实例之后,就需要获得接口实例:
得到实例后,就可以调用接口的方法来获取Call对象。即:
整体流程如下图:
获得了这个call对象就可以开始访问网络了。Call接口提供enqueue(Callback callback)方法,其中泛型T即Call的泛型,在这里就是ResponseBody。Callback接口包含两个方法,OnResponse和onFailure,分别在请求成功和失败的时候回调。于是call调用的形式如下:
注意上述下载方法省略了,并且inputStream也没进行相关的try-catch处理。只是为了介绍retrofit的使用,实际上获取了输入流,就可以从流中读取文件的内容。
总结一下这个流程:
1.创建一个接口,以及接口的方法,使用注解标识该方法的请求参数。
2.创建Retrofit实例。
3.通过retrofit实例创建接口实例,调用接口实例的接口方法,获得call对象。
4.调用call对象的enqueue方法,并且传入Callback参数,实现onResponse方法和onFailure方法,表示请求成功和失败时候的回调。
Retrofit内部实现说明
以上面的例子作为分析对象,简要分析一下Retrofit的内部实现。
上面的例子可能会有点让人疑惑,创建的接口ApiService怎么使用Retrofit的create方法就可以创建一个ApiService的实例,并且可以调用其没有经过我们具体实现的方法downloadFile呢?这里使用了反射和代理的设计模式,ApiService的实例实际上Retrofit创建的一个代理,而接口方法downloadFile的实现其实是经过Retrofit内部特殊处理的,个人觉得可以这样理解,这个downloadFile可以看成是一个标识,是Retrofit内部一段逻辑的调用接口,其方法参数都需要添加注解,因此不是随意的想要添加任意参数都可以的。这个接口ApiService看起来是我们自己创建的,连接口方法也是我们定义的,实际上,它只是为了声明我们对网络请求的一个简化形式,这需要跟以往创建接口并自己实现的思路区分开来。这个接口的方法不需要我们实现,它已经在Retrofit内实现好了,我们只需要添加参数,就可以调用网络请求。下面先来看这个代理和方法是怎样实现的。
先来看一下Retrofit的创建,它是通过内部类Builder的build()方法创建的,build()方法代码如下:
Retrofit的构造方法如下:
就是一些对Retrofit内参的赋值。上面代码比较简单,下面来看Retrofit的create方法:
上面的代码主要关注粗体部分。当调用接口方法时,方法的实现就在这里。联系上面的例子,接口方法是需要返回Call这个接口对象的。而OkHttpCall则是Call的实现类,注意到返回的是callAdapter.adapt(okHttpCall),而当我们没有添加callAdapter的时候,使用Retrofit默认的callAdapter,而这个默认的callAdapter实际上就是返回传入的okHttpCall。因此,方法最后返回的即创建的okHttpCall。callAdapter就是对返回的Call对象的一个转化类,在后面会谈到RxJava和Retrofit的结合使用,就需要将这个okHttpCall转换成Rxjava的Observable,这个时候就需要使用RxJava的callAdapter,对call进行转化。
loadServiceMethod会对method(即我们定义的接口方法)进行处理,构成ServiceMethod对象,这个对象在OkHttpCall进行网络请求时会用到,使用ServiceMethod的内参组成网络请求。Retrofit内部使用serviceMethodCache这个表缓存serviceMethod,如果从serviceMethodCache中没有method对应的serviceMethod,则会通过ServiceMethod的Buidler创建一个。
ServiceMethod的创建是通过Buidler生成的,主要是生成一些内参:
这些参数大部分都是在接口方法中定义的注解以及参数类型获得的,比如像上例中定义了一个@GET注解的方法,那么ServiceMethod就会解释到这个@GET注解,并得出这个方法的httpMethod为GET类型。由于对注解以及参数类型的解释代码篇幅较长,这里不一一列出来。ServiceMethod可以看成是Method经过参数解释的参数结合,它没有真正的网络处理逻辑,但对参数类型已经作了相关的解释,作好了调用的前置准备(注意参数还没准备好,只是参数类型作了解释,因为这个时候真实的参数还没有传入,在Retrofit的create方法中可以看到,参数args是传给了OkHttpCall中的,不需要传给ServiceMethod)。
接着来看接口方法的返回值,即Call对象。Call是一个接口,其实现类为OkHttpCall。上面说过如果没有添加CallAdapter,那最终返回的就是这个OkHttpCall。OkHttpCall的构造方法也比较简单,就是保存了前面获得的ServiceMethod以及调用接口方法时传入的参数,上面的例子中的downloadFile由于没有参数,因此这里传入的就是空。
如前面例子所示,获得了Call对象后,调用了其enqueue方法,将网络请求放入到队列中,等待响应。enqueue方法如下:
从enqueue方法可知,我们得到的OkHttpCall实际上是对OKHttp请求的封装,实际的网络实现还是要通过OKHttp中的相关类来实现。这里体现了Retrofit的思想,即对OkHttp的封装,以及简化其使用。
注意到在OkHttpCall的enqueue方法内部,调用RealCall(OkHttp的相关类)的enqueue方法时,同样会使用一个Callback,这个Callback不同于Retrofit提供的Callbcak(实际上Retrofit和OkHttp有很多同名类,需要注意使用的究竟是Retrofit还是OkHttp的,可以使用包名作为区分)。OkHttp的Call和Response均不支持泛型,它是为了获得最原始的数据而来的,而Retrofit却可以对返回的信息进行整理,置换成其他的类型(最为典型的就是将数据体转成JSON类型的数据)。
简单总结一下Retrofit的主要内部实现:
1.Retrofit实例的构造,填充一些参数,比如将在后面谈到的callAdapterFactory、convertFactory,以及baseUrl,callFactory(与callAdapterFactory作区分,若不指定,则为一个默认的OkHttpClient,可以根据需要创建一个OkHttpClient,然后对这个OkHttpClient添加对应的属性,以实现不同的网络处理机制)。
2.Retrofit调用create创建一个代理实体,而代理关键部分在于创建一个ServiceMethod,ServiceMethod收集接口方法的参数类型以及对应的注解,组成一个有关网络请求的参数类型集合。
3.ServiceMethod与接口方法传入的参数共同作用传入OkHttpCall,构成一个Call对象,经过CallAdapterFactory的适配,返回。因此接口方法可以理解为最后获得这个Call对象(真实来说应该是OkHttpCall)。
4.Call对象调用enqueue实际使用的是OkHttp的RealCall的enqueue方法,因此Retrofit的Call对象可以看成是OkHttp的Call的一个封装。当然,这不是一个简单的封装,在网络请求获得响应后,OkHttpCall还会对返回的信息进行转置,根据ConvertFactory定义的转置模式进行转换。