Android技术架构之网络请求心路历程（可收藏）

前言 Android架构

Android架构技术介绍

• 架构与设计
• 设计模式
• 重构

1. 网络编程框架
2. TCP格式三次握手与四次挥手
3. HttpClient
4. HttpURLConnection
5. Volley
6. OkHttp
7. Retrofit

• UI架构模式

1. MVC
2. MVP
3. MVVM

文末有相关技术福利，需要的可以领取。

HTTP请求&响应

既然说从入门级开始就说说Http请求包的结构。

一次请求就是向目标服务器发送一串文本。什么样的文本？有下面结构的文本。

HTTP请求包结构

请求包

请求了就会收到响应包(如果对面存在HTTP服务器)

HTTP响应包结构

响应包

Http请求方式有

常用只有Post与Get。

Get&Post

网络请求中我们常用键值对来传输参数(少部分api用json来传递,毕竟不是主流)。

通过上面的介绍，可以看出虽然Post与Get本意一个是表单提交一个是请求页面，但本质并没有什么区别。下面说说参数在这2者的位置。

• Get方式
• 在url中填写参数：

 http://xxxx.xx.com/xx.php?params1=value1&params2=value2

甚至使用路由

 http://xxxx.xx.com/xxx/value1/value2/value3

这些就是web服务器框架的事了。

• Post方式
• 参数是经过编码放在请求体中的。编码包括x-www-form-urlencoded 与 form-data。
• x-www-form-urlencoded的编码方式是这样：
• tel=13637829200&password=123456
• form-data的编码方式是这样：
• ----WebKitFormBoundary7MA4YWxkTrZu0gW
• Content-Disposition: form-data; name="tel"

 13637829200
 ----WebKitFormBoundary7MA4YWxkTrZu0gW
 Content-Disposition: form-data; name="password"
 
 123456
 ----WebKitFormBoundary7MA4YWxkTrZu0gW

x-www-form-urlencoded的优越性就很明显了。不过x-www-form-urlencoded只能传键值对，但是form-data可以传二进制

因为url是存在于请求行中的。

所以Get与Post区别本质就是参数是放在请求行中还是放在请求体中

当然无论用哪种都能放在请求头中。一般在请求头中放一些发送端的常量。

有人说：

• Get是明文，Post隐藏
• 移动端不是浏览器,不用https全都是明文。
• Get传递数据上限XXX
• 胡说。有限制的是浏览器中的url长度，不是Http协议，移动端请求无影响。Http服务器部分有限制的设置一下即可。
• Get中文需要编码
• 是真的...要注意。URLEncoder.encode(params, "gbk");

还是建议用post规范参数传递方式。并没有什么更优秀，只是大家都这样社会更和谐。

上面说的是请求。下面说响应。

请求是键值对，但返回数据我们常用Json。

对于内存中的结构数据，肯定要用数据描述语言将对象序列化成文本，再用Http传递,接收端并从文本还原成结构数据。

对象(服务器)<-->文本(Http传输)<-->对象(移动端) 。

服务器返回的数据大部分都是复杂的结构数据，所以Json最适合。

Json解析库有很多Google的Gson,阿里的FastJson。

Gson的用法看这里。

HttpClient & HttpURLConnection

HttpClient早被废弃了,谁更好这种问题也只有经验落后的面试官才会问。具体原因可以看这里。

下面说说HttpURLConnection的用法。

最开始接触的就是这个。

 public class NetUtils {
 public static String post(String url, String content) {
 HttpURLConnection conn = null;
 try {
 // 创建一个URL对象
 URL mURL = new URL(url);
 // 调用URL的openConnection()方法,获取HttpURLConnection对象
 conn = (HttpURLConnection) mURL.openConnection();
 
 conn.setRequestMethod("POST");// 设置请求方法为post
 conn.setReadTimeout(5000);// 设置读取超时为5秒
 conn.setConnectTimeout(10000);// 设置连接网络超时为10秒
 conn.setDoOutput(true);// 设置此方法,允许向服务器输出内容
 
 // post请求的参数
 String data = content;
 // 获得一个输出流,向服务器写数据,默认情况下,系统不允许向服务器输出内容
 OutputStream out = conn.getOutputStream();// 获得一个输出流,向服务器写数据
 out.write(data.getBytes());
 out.flush();
 out.close();
 
 int responseCode = conn.getResponseCode();// 调用此方法就不必再使用conn.connect()方法
 if (responseCode == 200) {
 
 InputStream is = conn.getInputStream();
 String response = getStringFromInputStream(is);
 return response;
 } else {
 throw new NetworkErrorException("response status is "+responseCode);
 }
 
 } catch (Exception e) {
 e.printStackTrace();
 } finally {
 if (conn != null) {
 conn.disconnect();// 关闭连接
 }
 }
 
 return null;
 }
 
 public static String get(String url) {
 HttpURLConnection conn = null;
 try {
 // 利用string url构建URL对象
 URL mURL = new URL(url);
 conn = (HttpURLConnection) mURL.openConnection();
 
 conn.setRequestMethod("GET");
 conn.setReadTimeout(5000);
 conn.setConnectTimeout(10000);
 
 int responseCode = conn.getResponseCode();
 if (responseCode == 200) {
 
 InputStream is = conn.getInputStream();
 String response = getStringFromInputStream(is);
 return response;
 } else {
 throw new NetworkErrorException("response status is "+responseCode);
 }
 
 } catch (Exception e) {
 e.printStackTrace();
 } finally {
 
 if (conn != null) {
 conn.disconnect();
 }
 }
 
 return null;
 }
 
 private static String getStringFromInputStream(InputStream is)
 throws IOException {
 ByteArrayOutputStream os = new ByteArrayOutputStream();
 // 模板代码 必须熟练
 byte[] buffer = new byte[1024];
 int len = -1;
 while ((len = is.read(buffer)) != -1) {
 os.write(buffer, 0, len);
 }
 is.close();
 String state = os.toString();// 把流中的数据转换成字符串,采用的编码是utf-8(模拟器默认编码)
 os.close();
 return state;
 }
 }

注意网络权限！被坑了多少次。

<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"/>

同步&异步

这2个概念仅存在于多线程编程中。

android中默认只有一个主线程，也叫UI线程。因为View绘制只能在这个线程内进行。

所以如果你阻塞了(某些操作使这个线程在此处运行了N秒)这个线程，这期间View绘制将不能进行，UI就会卡。所以要极力避免在UI线程进行耗时操作。

网络请求是一个典型耗时操作。

通过上面的Utils类进行网络请求只有一行代码。

NetUtils.get("http://www.baidu.com");//这行代码将执行几百毫秒。

如果你这样写

 @Override
 protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
 super.onCreate(savedInstanceState);
 setContentView(R.layout.activity_main);
 String response ＝ Utils.get("http://www.baidu.com");
 }

就会死。。

这就是同步方式。直接耗时操作阻塞线程直到数据接收完毕然后返回。Android不允许的。

异步方式：

 //在主线程new的Handler，就会在主线程进行后续处理。
 private Handler handler = new Handler();
 private TextView textView;
 @Override
 protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
 super.onCreate(savedInstanceState);
 setContentView(R.layout.activity_main);
 textView = (TextView) findViewById(R.id.text);
 new Thread(new Runnable() {
 @Override
 public void run() {
 //从网络获取数据
 final String response = NetUtils.get("http://www.baidu.com");
 //向Handler发送处理操作
 handler.post(new Runnable() {
 @Override
 public void run() {
 //在UI线程更新UI
 textView.setText(response);
 }
 });
 }
 }).start();
 }

在子线程进行耗时操作，完成后通过Handler将更新UI的操作发送到主线程执行。这就叫异步。Handler是一个Android线程模型中重要的东西，与网络无关便不说了。关于Handler不了解就先去Google一下。

关于Handler原理一篇不错的文章

但这样写好难看。异步通常伴随者他的好基友回调。

这是通过回调封装的Utils类。

 public class AsynNetUtils {
 public interface Callback{
 void onResponse(String response);
 }
 
 public static void get(final String url, final Callback callback){
 final Handler handler = new Handler();
 new Thread(new Runnable() {
 @Override
 public void run() {
 final String response = NetUtils.get(url);
 handler.post(new Runnable() {
 @Override
 public void run() {
 callback.onResponse(response);
 }
 });
 }
 }).start();
 }
 
 public static void post(final String url, final String content, final Callback callback){
 final Handler handler = new Handler();
 new Thread(new Runnable() {
 @Override
 public void run() {
 final String response = NetUtils.post(url,content);
 handler.post(new Runnable() {
 @Override
 public void run() {
 callback.onResponse(response);
 }
 });
 }
 }).start();
 }
 }

然后使用方法。

 private TextView textView;
 @Override
 protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
 super.onCreate(savedInstanceState);
 setContentView(R.layout.activity_main);
 textView = (TextView) findViewById(R.id.webview);
 AsynNetUtils.get("http://www.baidu.com", new AsynNetUtils.Callback() {
 @Override
 public void onResponse(String response) {
 textView.setText(response);
 }
 });

是不是优雅很多。

嗯，一个蠢到哭的网络请求方案成型了。

愚蠢的地方有很多：

• 每次都new Thread，new Handler消耗过大
• 没有异常处理机制
• 没有缓存机制
• 没有完善的API(请求头,参数,编码,拦截器等)与调试模式
• 没有Https

HTTP缓存机制

缓存对于移动端是非常重要的存在。

• 减少请求次数，减小服务器压力.
• 本地数据读取速度更快，让页面不会空白几百毫秒。
• 在无网络的情况下提供数据。

缓存一般由服务器控制(通过某些方式可以本地控制缓存，比如向过滤器添加缓存控制信息)。通过在请求头添加下面几个字端：

Request

Response

正式使用时按需求也许只包含其中部分字段。

客户端要根据这些信息储存这次请求信息。

然后在客户端发起请求的时候要检查缓存。遵循下面步骤：

浏览器缓存机制

注意服务器返回304意思是数据没有变动滚去读缓存信息。

曾经年轻的我为自己写的网络请求框架添加完善了缓存机制，还沾沾自喜，直到有一天我看到了下面2个东西。（/TДT)/

Volley&OkHttp

Volley&OkHttp应该是现在最常用的网络请求库。用法也非常相似。都是用构造请求加入请求队列的方式管理网络请求。

先说Volley:

Volley可以通过这个库进行依赖.

Volley在Android 2.3及以上版本，使用的是HttpURLConnection，而在Android 2.2及以下版本，使用的是HttpClient。

Volley的基本用法，网上资料无数，这里推荐郭霖大神的博客

Volley存在一个缓存线程，一个网络请求线程池(默认4个线程)。

Volley这样直接用开发效率会比较低，我将我使用Volley时的各种技巧封装成了一个库RequestVolly.

我在这个库中将构造请求的方式封装为了函数式调用。维持一个全局的请求队列，拓展一些方便的API。

不过再怎么封装Volley在功能拓展性上始终无法与OkHttp相比。

Volley停止了更新，而OkHttp得到了官方的认可，并在不断优化。

因此我最终替换为了OkHttp

OkHttp用法见这里

很友好的API与详尽的文档。

这篇文章也写的很详细了。

OkHttp使用Okio进行数据传输。都是Square家的。

但并不是直接用OkHttp。Square公司还出了一个Retrofit库配合OkHttp战斗力翻倍。

Retrofit&RestAPI

Retrofit极大的简化了网络请求的操作，它应该说只是一个Rest API管理库，它是直接使用OKHttp进行网络请求并不影响你对OkHttp进行配置。毕竟都是Square公司出品。

RestAPI是一种软件设计风格。

服务器作为资源存放地。客户端去请求GET,PUT, POST,DELETE资源。并且是无状态的，没有session的参与。

移动端与服务器交互最重要的就是API的设计。比如这是一个标准的登录接口。

Paste_Image.png

你们应该看的出这个接口对应的请求包与响应包大概是什么样子吧。

请求方式，请求参数，响应数据，都很清晰。

使用Retrofit这些API可以直观的体现在代码中。

Paste_Image.png

然后使用Retrofit提供给你的这个接口的实现类 就能直接进行网络请求获得结构数据。

注意Retrofit2.0相较1.9进行了大量不兼容更新。google上大部分教程都是基于1.9的。这里有个2.0的教程。

教程里进行异步请求是使用Call。Retrofit最强大的地方在于支持RxJava。就像我上图中返回的是一个Observable。RxJava上手难度比较高，但用过就再也离不开了。Retrofit+OkHttp+RxJava配合框架打出成吨的输出，这里不再多说。

网络请求学习到这里我觉得已经到顶了。

网络图片加载优化

对于图片的传输，就像上面的登录接口的avatar字段，并不会直接把图片写在返回内容里，而是给一个图片的地址。需要时再去加载。

如果你直接用HttpURLConnection去取一张图片，你办得到，不过没优化就只是个BUG不断demo。绝对不能正式使用。

注意网络图片有些特点：

1. 它永远不会变
2. 一个链接对应的图片一般永远不会变，所以当第一次加载了图片时，就应该予以永久缓存，以后就不再网络请求。

• 它很占内存
• 一张图片小的几十k多的几M高清无码。尺寸也是64*64到2k图。你不能就这样直接显示到UI，甚至不能直接放进内存。
• 它要加载很久
• 加载一张图片需要几百ms到几m。这期间的UI占位图功能也是必须考虑的。

说说我在上面提到的RequestVolley里做的图片请求处理(没错我做了，这部分的代码可以去github里看源码)。

三级缓存

网上常说三级缓存－－服务器，文件，内存。不过我觉得服务器不算是一级缓存，那就是数据源嘛。

• 内存缓存
• 首先内存缓存使用LruCache。LRU是Least Recently Used 近期最少使用算法，这里确定一个大小，当Map里对象大小总和大于这个大小时将使用频率最低的对象释放。我将内存大小限制为进程可用内存的1/8.
• 内存缓存里读得到的数据就直接返回，读不到的向硬盘缓存要数据。
• 硬盘缓存
• 硬盘缓存使用DiskLruCache。这个类不在API中。得复制使用。
• 看见LRU就明白了吧。我将硬盘缓存大小设置为100M。

 @Override
 public void putBitmap(String url, Bitmap bitmap) {
 put(url, bitmap);
 //向内存Lru缓存存放数据时，主动放进硬盘缓存里
 try {
 Editor editor = mDiskLruCache.edit(hashKeyForDisk(url));
 bitmap.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, 100, editor.newOutputStream(0));
 editor.commit();
 } catch (IOException e) {
 e.printStackTrace();
 }
 }
 //当内存Lru缓存中没有所需数据时，调用创造。
 @Override
 protected Bitmap create(String url) {
 //获取key
 String key = hashKeyForDisk(url);
 //从硬盘读取数据
 Bitmap bitmap = null;
 try {
 DiskLruCache.Snapshot snapShot = mDiskLruCache.get(key);
 if(snapShot!=null){
 bitmap = BitmapFactory.decodeStream(snapShot.getInputStream(0));
 }
 } catch (IOException e) {
 e.printStackTrace();
 }
 return bitmap;
 }

DiskLruCache的原理不再解释了(我还解决了它存在的一个BUG，向Log中添加的数据增删记录时,最后一条没有输出,导致最后一条缓存一直失效。)

• 硬盘缓存也没有数据就返回空，然后就向服务器请求数据。

这就是整个流程。

但我这样的处理方案还是有很多局限。

• 图片未经压缩处理直接存储使用
• 文件操作在主线程
• 没有完善的图片处理API

以前也觉得这样已经足够好直到我遇到下面俩。

Fresco&Glide

不用想也知道它们都做了非常完善的优化，重复造轮子的行为很蠢。

Fresco是Facebook公司的黑科技。光看功能介绍就看出非常强大。使用方法官方博客说的够详细了。

真三级缓存，变换后的BItmap(内存)，变换前的原始图片(内存)，硬盘缓存。

在内存管理上做到了极致。对于重度图片使用的APP应该是非常好的。

它一般是直接使用SimpleDraweeView来替换ImageView，呃～侵入性较强，依赖上它apk包直接大1M。代码量惊人。

所以我更喜欢Glide，作者是bumptech。这个库被广泛的运用在google的开源项目中，包括2014年google I/O大会上发布的官方app。

这里有详细介绍。直接使用ImageView即可，无需初始化，极简的API，丰富的拓展，链式调用都是我喜欢的。

丰富的拓展指的就是这个。

另外我也用过Picasso。API与Glide简直一模一样，功能略少，且有半年未修复的BUG。

图片管理方案

再说说图片存储。不要存在自己服务器上面，徒增流量压力，还没有图片处理功能。

推荐七牛与阿里云存储(没用过其它 π__π )。它们都有很重要的一项图片处理。在图片Url上加上参数来对图片进行一些处理再传输。

于是（七牛的处理代码）

 public static String getSmallImage(String image){
 if (image==null)return null;
 if (isQiniuAddress(image)) image+="?imageView2/0/w/"+IMAGE_SIZE_SMALL;
 return image;
 }
 public static String getLargeImage(String image){
 if (image==null)return null;
 if (isQiniuAddress(image)) image+="?imageView2/0/w/"+IMAGE_SIZE_LARGE;
 return image;
 }
 public static String getSizeImage(String image,int width){
 if (image==null)return null;
 if (isQiniuAddress(image)) image+="?imageView2/0/w/"+width;
 return image;
 }

最后

我这边整理了一份Android架构学习思维路线图，供各位学习者参考，如有需要可以收藏。

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