谈谈OKHttp的几道面试题

来吧，今天说说常用的网络框架OKHttp，也是现在Android所用的原生网络框架（Android 4.4开始，HttpURLConnection的底层实现被Google改成了OkHttp），GOGOGO！

OKHttp有哪些拦截器，分别起什么作用
OkHttp怎么实现连接池
OkHttp里面用到了什么设计模式

OKHttp有哪些拦截器，分别起什么作用

OKHTTP的拦截器是把所有的拦截器放到一个list里，然后每次依次执行拦截器，并且在每个拦截器分成三部分：

预处理拦截器内容
通过proceed方法把请求交给下一个拦截器
下一个拦截器处理完成并返回，后续处理工作。

这样依次下去就形成了一个链式调用，看看源码，具体有哪些拦截器：

  Response getResponseWithInterceptorChain() throws IOException {

    // Build a full stack of interceptors.

    List<Interceptor> interceptors = new ArrayList<>();

    interceptors.addAll(client.interceptors());

    interceptors.add(retryAndFollowUpInterceptor);

    interceptors.add(new BridgeInterceptor(client.cookieJar()));

    interceptors.add(new CacheInterceptor(client.internalCache()));

    interceptors.add(new ConnectInterceptor(client));

    if (!forWebSocket) {

      interceptors.addAll(client.networkInterceptors());

    }

    interceptors.add(new CallServerInterceptor(forWebSocket));

    Interceptor.Chain chain = new RealInterceptorChain(

        interceptors, null, null, null, 0, originalRequest);

    return chain.proceed(originalRequest);

  }

根据源码可知，一共七个拦截器：

addInterceptor(Interceptor)，这是由开发者设置的，会按照开发者的要求，在所有的拦截器处理之前进行最早的拦截处理，比如一些公共参数，Header都可以在这里添加。
RetryAndFollowUpInterceptor，这里会对连接做一些初始化工作，以及请求失败的充实工作，重定向的后续请求工作。跟他的名字一样，就是做重试工作还有一些连接跟踪工作。
BridgeInterceptor，这里会为用户构建一个能够进行网络访问的请求，同时后续工作将网络请求回来的响应Response转化为用户可用的Response，比如添加文件类型，content-length计算添加，gzip解包。
CacheInterceptor，这里主要是处理cache相关处理，会根据OkHttpClient对象的配置以及缓存策略对请求值进行缓存，而且如果本地有了可⽤的Cache，就可以在没有网络交互的情况下就返回缓存结果。
ConnectInterceptor，这里主要就是负责建立连接了，会建立TCP连接或者TLS连接，以及负责编码解码的HttpCodec
networkInterceptors，这里也是开发者自己设置的，所以本质上和第一个拦截器差不多，但是由于位置不同，所以用处也不同。这个位置添加的拦截器可以看到请求和响应的数据了，所以可以做一些网络调试。
CallServerInterceptor，这里就是进行网络数据的请求和响应了，也就是实际的网络I/O操作，通过socket读写数据。

OkHttp怎么实现连接池

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。

OkHttp中使用ConectionPool实现连接池，默认支持5个并发KeepAlive，默认链路生命为5分钟。

怎么实现的？

1）首先，ConectionPool中维护了一个双端队列Deque，也就是两端都可以进出的队列，用来存储连接。

2）然后在ConnectInterceptor，也就是负责建立连接的拦截器中，首先会找可用连接，也就是从连接池中去获取连接，具体的就是会调用到ConectionPool的get方法。

RealConnection get(Address address, StreamAllocation streamAllocation, Route route) {

    assert (Thread.holdsLock(this));

    for (RealConnection connection : connections) {

      if (connection.isEligible(address, route)) {

        streamAllocation.acquire(connection, true);

        return connection;

      }

    }

    return null;

  }

也就是遍历了双端队列，如果连接有效，就会调用acquire方法计数并返回这个连接。

3）如果没找到可用连接，就会创建新连接，并会把这个建立的连接加入到双端队列中，同时开始运行线程池中的线程，其实就是调用了ConectionPool的put方法。

public final class ConnectionPool {

    void put(RealConnection connection) {

        if (!cleanupRunning) {

        	//没有连接的时候调用

            cleanupRunning = true;

            executor.execute(cleanupRunnable);

        }

        connections.add(connection);

    }

}

3）其实这个线程池中只有一个线程，是用来清理连接的，也就是上述的cleanupRunnable

private final Runnable cleanupRunnable = new Runnable() {

        @Override

        public void run() {

            while (true) {

                //执行清理，并返回下次需要清理的时间。

                long waitNanos = cleanup(System.nanoTime());

                if (waitNanos == -1) return;

                if (waitNanos > 0) {

                    long waitMillis = waitNanos / 1000000L;

                    waitNanos -= (waitMillis * 1000000L);

                    synchronized (ConnectionPool.this) {

                        //在timeout时间内释放锁

                        try {

                            ConnectionPool.this.wait(waitMillis, (int) waitNanos);

                        } catch (InterruptedException ignored) {

                        }

                    }

                }

            }

        }

    };

这个runnable会不停的调用cleanup方法清理线程池，并返回下一次清理的时间间隔，然后进入wait等待。

怎么清理的呢？看看源码：

long cleanup(long now) {

    synchronized (this) {

      //遍历连接

      for (Iterator<RealConnection> i = connections.iterator(); i.hasNext(); ) {

        RealConnection connection = i.next();

        //检查连接是否是空闲状态，

        //不是，则inUseConnectionCount + 1

        //是 ，则idleConnectionCount + 1

        if (pruneAndGetAllocationCount(connection, now) > 0) {

          inUseConnectionCount++;

          continue;

        }

        idleConnectionCount++;

        // If the connection is ready to be evicted, we're done.

        long idleDurationNs = now - connection.idleAtNanos;

        if (idleDurationNs > longestIdleDurationNs) {

          longestIdleDurationNs = idleDurationNs;

          longestIdleConnection = connection;

        }

      }

      //如果超过keepAliveDurationNs或maxIdleConnections，

      //从双端队列connections中移除

      if (longestIdleDurationNs >= this.keepAliveDurationNs

          || idleConnectionCount > this.maxIdleConnections) {

        connections.remove(longestIdleConnection);

      } else if (idleConnectionCount > 0) {      //如果空闲连接次数>0,返回将要到期的时间

        // A connection will be ready to evict soon.

        return keepAliveDurationNs - longestIdleDurationNs;

      } else if (inUseConnectionCount > 0) {

        // 连接依然在使用中，返回保持连接的周期5分钟

        return keepAliveDurationNs;

      } else {

        // No connections, idle or in use.

        cleanupRunning = false;

        return -1;

      }

    }

    closeQuietly(longestIdleConnection.socket());

    // Cleanup again immediately.

    return 0;

  }

也就是当如果空闲连接maxIdleConnections超过5个或者keepalive时间大于5分钟，则将该连接清理掉。

4）这里有个问题，怎样属于空闲连接？

其实就是有关刚才说到的一个方法acquire计数方法：

  public void acquire(RealConnection connection, boolean reportedAcquired) {

    assert (Thread.holdsLock(connectionPool));

    if (this.connection != null) throw new IllegalStateException();

    this.connection = connection;

    this.reportedAcquired = reportedAcquired;

    connection.allocations.add(new StreamAllocationReference(this, callStackTrace));

  }

在RealConnection中，有一个StreamAllocation虚引用列表allocations。每创建一个连接，就会把连接对应的StreamAllocationReference添加进该列表中，如果连接关闭以后就将该对象移除。

5）连接池的工作就这么多，并不负责，主要就是管理双端队列Deque<RealConnection>，可以用的连接就直接用，然后定期清理连接，同时通过对StreamAllocation的引用计数实现自动回收。

OkHttp里面用到了什么设计模式

责任链模式

这个不要太明显，可以说是okhttp的精髓所在了，主要体现就是拦截器的使用，具体代码可以看看上述的拦截器介绍。

建造者模式

在Okhttp中，建造者模式也是用的挺多的，主要用处是将对象的创建与表示相分离，用Builder组装各项配置。

比如Request：

public class Request {

  public static class Builder {

    @Nullable HttpUrl url;

    String method;

    Headers.Builder headers;

    @Nullable RequestBody body;

    public Request build() {

      return new Request(this);

    }

  }

}

工厂模式

工厂模式和建造者模式类似，区别就在于工厂模式侧重点在于对象的生成过程，而建造者模式主要是侧重对象的各个参数配置。

例子有CacheInterceptor拦截器中又个CacheStrategy对象：

    CacheStrategy strategy = new CacheStrategy.Factory(now, chain.request(), cacheCandidate).get();

    public Factory(long nowMillis, Request request, Response cacheResponse) {

      this.nowMillis = nowMillis;

      this.request = request;

      this.cacheResponse = cacheResponse;

      if (cacheResponse != null) {

        this.sentRequestMillis = cacheResponse.sentRequestAtMillis();

        this.receivedResponseMillis = cacheResponse.receivedResponseAtMillis();

        Headers headers = cacheResponse.headers();

        for (int i = 0, size = headers.size(); i < size; i++) {

          String fieldName = headers.name(i);

          String value = headers.value(i);

          if ("Date".equalsIgnoreCase(fieldName)) {

            servedDate = HttpDate.parse(value);

            servedDateString = value;

          } else if ("Expires".equalsIgnoreCase(fieldName)) {

            expires = HttpDate.parse(value);

          } else if ("Last-Modified".equalsIgnoreCase(fieldName)) {

            lastModified = HttpDate.parse(value);

            lastModifiedString = value;

          } else if ("ETag".equalsIgnoreCase(fieldName)) {

            etag = value;

          } else if ("Age".equalsIgnoreCase(fieldName)) {

            ageSeconds = HttpHeaders.parseSeconds(value, -1);

          }

        }

      }

    }

观察者模式

之前我写过一篇文章，是关于Okhttp中websocket的使用，由于webSocket属于长连接，所以需要进行监听，这里是用到了观察者模式：

  final WebSocketListener listener;

  @Override public void onReadMessage(String text) throws IOException {

    listener.onMessage(this, text);

  }

单例模式

这个就不举例了，每个项目都会有

另外有的博客还说到了策略模式，门面模式等，这些大家可以网上搜搜，毕竟每个人的想法看法都会不同，细心找找可能就会发现。

拜拜

有一起学习的小伙伴可以关注下️我的公众号——码上积木，每天剖析一个知识点，我们一起积累知识。

巴特西

谈谈OKHttp的几道面试题

OKHttp有哪些拦截器，分别起什么作用

OkHttp怎么实现连接池

OkHttp里面用到了什么设计模式

拜拜

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