Retrofit流程分析

在之前的文章中介绍了《在kotlin协程中使用自定义CallAdapter处理错误》，既然选择了它，当然得先全面了解一下。
先下载一下源码，搭建一下环境，也没啥好说的，我下载的是2.11.0 版本的代码，使用的 IDEA2023.3.6。这都是小事情，只要能有代码跳转功能就好。首次配置需要下载相应依赖，时间会长一些，这不重要。等配置完成后，找到 simple module，有各种各样的示例代码。是可以直接运行的。

创建Retrofit对象

我们先从如何创建的Retrofit对象开始
先看一下我们可以设置哪些参数，撸一下源码，找一下Retrofit.Builder类

设置OkHttpClient

这里的OkHttpClient实现了Call.Factory接口

public Builder client(OkHttpClient client) {
  return callFactory(Objects.requireNonNull(client, "client == null"));
}
public Builder callFactory(okhttp3.Call.Factory factory) {
  this.callFactory = Objects.requireNonNull(factory, "factory == null");
  return this;
}

设置 baseUrl

public Builder baseUrl(URL baseUrl) {
  Objects.requireNonNull(baseUrl, "baseUrl == null");
  return baseUrl(HttpUrl.get(baseUrl.toString()));
}
public Builder baseUrl(String baseUrl) {
  Objects.requireNonNull(baseUrl, "baseUrl == null");
  return baseUrl(HttpUrl.get(baseUrl));
}
public Builder baseUrl(HttpUrl baseUrl) {
  Objects.requireNonNull(baseUrl, "baseUrl == null");
  List<String> pathSegments = baseUrl.pathSegments();
  if (!"".equals(pathSegments.get(pathSegments.size() - 1))) {
    throw new IllegalArgumentException("baseUrl must end in /: " + baseUrl);
  }
  this.baseUrl = baseUrl;
  return this;
}

序列化和反序列化

public Builder addConverterFactory(Converter.Factory factory) {
  converterFactories.add(Objects.requireNonNull(factory, "factory == null"));
  return this;
}

支持’Call’对象之外的返回类型

public Builder addCallAdapterFactory(CallAdapter.Factory factory) {
  callAdapterFactories.add(Objects.requireNonNull(factory, "factory == null"));
  return this;
}

调用 callBack 时使用的Executor

public Builder callbackExecutor(Executor executor) {
  this.callbackExecutor = Objects.requireNonNull(executor, "executor == null");
  return this;
}

是否提前验证接口中定义的方法

public Builder validateEagerly(boolean validateEagerly) {
  this.validateEagerly = validateEagerly;
  return this;
}

调用 build()方法创建 Retrofit 对象

public Retrofit build() {
  if (baseUrl == null) {
      throw new IllegalStateException("Base URL required.");
  }

  okhttp3.Call.Factory callFactory = this.callFactory;
  if (callFactory == null) {
      callFactory = new OkHttpClient();
  }

  Executor callbackExecutor = this.callbackExecutor;
  if (callbackExecutor == null) {
      callbackExecutor = Platform.callbackExecutor;
  }

  BuiltInFactories builtInFactories = Platform.builtInFactories;

  // Make a defensive copy of the adapters and add the default Call adapter.
  List<CallAdapter.Factory> callAdapterFactories = new ArrayList<>(this.callAdapterFactories);
  List<? extends CallAdapter.Factory> defaultCallAdapterFactories =
  builtInFactories.createDefaultCallAdapterFactories(callbackExecutor);
  callAdapterFactories.addAll(defaultCallAdapterFactories);

  // Make a defensive copy of the converters.
  List<? extends Converter.Factory> defaultConverterFactories =
  builtInFactories.createDefaultConverterFactories();
  int defaultConverterFactoriesSize = defaultConverterFactories.size();
  List<Converter.Factory> converterFactories =
  new ArrayList<>(1 + this.converterFactories.size() + defaultConverterFactoriesSize);

  // Add the built-in converter factory first. This prevents overriding its behavior but also
  // ensures correct behavior when using converters that consume all types.
  converterFactories.add(new BuiltInConverters());
  converterFactories.addAll(this.converterFactories);
  converterFactories.addAll(defaultConverterFactories);

  return new Retrofit(
      callFactory,
      baseUrl,
      unmodifiableList(converterFactories),
      defaultConverterFactoriesSize,
      unmodifiableList(callAdapterFactories),
      defaultCallAdapterFactories.size(),
      callbackExecutor,
      validateEagerly);
}

1. 首先检查是否设置了 baseUrl，没设置直接抛异常
2. 设置callFactory，默认为OkHttpClient
3. 设置callbackExecutor默认为platform.defaultCallbackExecutor()，Android平台为MainThreadExecutor，其他平台为 null。这里的 AndroidMainExecutor 只是简单的使用 handler 转发到主线程

   final class AndroidMainExecutor implements Executor {
     private final Handler handler = new Handler(Looper.getMainLooper());
   
     @Override
     public void execute(Runnable r) {
         handler.post(r);
     }
   }

4. callAdapterFactories 默认添加 platform.defaultCallAdapterFactories,返回值为DefaultCallAdapterFactory，之后在 kotlin 中使用密闭类代替 callback 时就是抄的这个类中的方法
5. converterFactories
   ○ 先添加 new BuiltInConverters()
   ○ 再添加自定义的
   ○ 最后添加platform.defaultConverterFactories() 默认是空的
   这样就配置好的 Retrofit 对象

如何发送请求

我们在定义网络请求时是这么写的

定义网络请求

public interface GitHub {
  @GET("/repos/{owner}/{repo}/contributors")
  Call<List<Contributor>> contributors(@Path("owner") String owner, @Path("repo") String repo);
}

创建GitHub对象 和发送请求

// Create an instance of our GitHub API interface.
GitHub github = retrofit.create(GitHub.class);
// Create a call instance for looking up Retrofit contributors.
Call<List<Contributor>> call = github.contributors("square", "retrofit");
// Fetch and print a list of the contributors to the library.
List<Contributor> contributors = call.execute().body();

重点在我们调用retrofit.create方法时用到的动态代理商

public <T> T create(final Class<T> service) {
  validateServiceInterface(service);
  return (T)
      Proxy.newProxyInstance(
          service.getClassLoader(),
          new Class<?>[] {service},
          new InvocationHandler() {
            private final Object[] emptyArgs = new Object[0];

            @Override
            public @Nullable Object invoke(Object proxy, Method method, @Nullable Object[] args)
                throws Throwable {
              // If the method is a method from Object then defer to normal invocation.
              if (method.getDeclaringClass() == Object.class) {
                return method.invoke(this, args);
              }
              args = args != null ? args : emptyArgs;
              Reflection reflection = Platform.reflection;
              return reflection.isDefaultMethod(method)
                  ? reflection.invokeDefaultMethod(method, service, proxy, args)
                  : loadServiceMethod(service, method).invoke(proxy, args);
            }
          });
}

validateServiceInterface

创建 Github 对象时使用了动态代理，不过在创建之前，先调用了validateServiceInterface(service);

private void validateServiceInterface(Class<?> service) {
    if (!service.isInterface()) {
      throw new IllegalArgumentException("API declarations must be interfaces.");
    }

    Deque<Class<?>> check = new ArrayDeque<>(1);
    check.add(service);
    while (!check.isEmpty()) {
      Class<?> candidate = check.removeFirst();
      if (candidate.getTypeParameters().length != 0) {
        StringBuilder message =
            new StringBuilder("Type parameters are unsupported on ").append(candidate.getName());
        if (candidate != service) {
          message.append(" which is an interface of ").append(service.getName());
        }
        throw new IllegalArgumentException(message.toString());
      }
      Collections.addAll(check, candidate.getInterfaces());
    }

    if (validateEagerly) {
      Reflection reflection = Platform.reflection;
      for (Method method : service.getDeclaredMethods()) {
        if (!reflection.isDefaultMethod(method)
            && !Modifier.isStatic(method.getModifiers())
            && !method.isSynthetic()) {
          loadServiceMethod(service, method);
        }
      }
    }
  }

先检查 Github 类是不是 Interface，接着定义一个双端队列，对当前接口及其父接口进行递归检查，这里是不支持泛型参数的。
在接下来判断一下在创建 Retrofit 时传入的validateEagerly参数，如果是 true，并且声明的方法不是默认、不是静态、不是合成方法，则调用loadServiceMethod方法解析接口中声明的方法。

loadServiceMethod

首先调用ServiceMethod.parseAnnotations(this, service, method);，先从缓存的map中获取有没有已经解析好的ServiceMethod。如果没有则调用ServiceMethod.parseAnnotations(this, method)方法进行解析。

第一步创建requestFactory对象

调用了 RequestFactory requestFactory = RequestFactory.parseAnnotations(retrofit, service, method); ，解析了例如请求方式（即 POST 还是 GET 等请求），请求头，contentType 等等参数并返回了一个RequestFactory对象

第二步创建HttpServiceMethod子类CallAdapted

接着通过HttpServiceMethod的静态方法parseAnnotations进一步解析，入参有Retrofit对象，Method对象和刚才创建的RequestFactory 对象。HttpServiceMethod继承自ServiceMethod，但也是个抽象类，这个类提供的parseAnnotations方法的主要内容是进一步解析，并通过createCallAdapter创建适配器、通过createResponseConverter创建转换器，最后利用RequestFactory对象，OkHttp对象，转换器对象，适配器对象创建了一个CallAdapted类型的对象并返回。

创建适配器

如果我们前面没有调用addCallAdapterFactory(CallAdapter.Factory factory)添加自定义的Factory的话，这里返回的是默认的DefaultCallAdapterFactory对象。
在该类的adapt方法中返回的CallAdapter对象中，先判断了executor是不是空，这里的executor就是在创建Retrofit时调用public Builder callbackExecutor(Executor executor)方法时传入的对象，前面也说过，在**Android(Dalvik)**平台上默认是AndroidMainExecutor,其他平台默认为空。

简单讲，DefaultCallAdapterFactory大致如下

class DefaultCallAdapterFactory extends CallAdapter.Factory {
    @Override
  public @Nullable CallAdapter<?, ?> get(Type returnType, Annotation[] annotations, Retrofit retrofit) {
    final Executor executor =
        Utils.isAnnotationPresent(annotations, SkipCallbackExecutor.class)
            ? null
            : callbackExecutor;

    return new CallAdapter<Object, Call<?>>() {
      @Override
      public Type responseType() {
        return responseType;
      }

      @Override
      public Call<Object> adapt(Call<Object> call) {
        return executor == null ? call : new ExecutorCallbackCall<>(executor, call);
      }
    };
  }
}

static final class ExecutorCallbackCall<T> implements Call<T> {
   ExecutorCallbackCall(Executor callbackExecutor, Call<T> delegate) {
      this.callbackExecutor = callbackExecutor;
      this.delegate = delegate;
    }
    //。。。。一系列的方法，除了enqueue(final Callback<T> callback)方法外，都是调用delegate中对应的方法
}

创建转换器

我们在使用的时候一般会传入一个ConverterFactory对象，比如MoshiConverterFactory、GsonConverterFactory等。最主要的就两个方法
responseBodyConverter and requestBodyConverter.在调用HttpServiceMethod.createResponseConverter时，兜兜转转最终还是调用了 Retrofit.nextCallAdapter方法，从我们一开始构建的 Retrofit 对象中查找对应的转换器

创建CallAdapted对象

这里直接调用的构造方法

return new CallAdapted<>(requestFactory, callFactory, responseConverter, callAdapter);

注意这里传入的callAdapter对象就是前面提到的调用createCallAdapter返回的默认DefaultCallAdapterFactory示例。
CallAdapted类是HttpServiceMethod的子类，实现了父类的抽象方法adapt。而HttpServiceMethod又实现了ServiceMethod的抽象方法invoke，在invoke方法里调用了adapt方法。

loadServiceMethod过程总结

所以前面说到的加载过程(loadServiceMethod)，最终就是返回了一个CallAdapted类型的对象，并存到缓存中。接下去就是调用了CallAdapted对象的invoke方法，显然最终调用了CallAdapted自身的adapt方法。CallAdapted提供的adapt方法里就一句，那就是调用适配器的adapt方法，并返回一个值。这个值就是我们定义的接口类型的代理对象.之后调用调用定义的接口方法获取到Call对象，调用enqueue异步执行；调用execute同步执行；

invoke过程

前面知道了loadServiceMethod返回的是一个CallAdapted对象，然后紧接着调用了invoke方法。但CallAdapted并没有重写该方法，所以实际上还是调用的HttpServiceMethod类中的invoke

@Override
final @Nullable ReturnT invoke(Object instance, Object[] args) {
  Call<ResponseT> call =
      new OkHttpCall<>(requestFactory, instance, args, callFactory, responseConverter);
  return adapt(call, args);
}

接着调用了adapt(call, args)方法，这个方法就需要子类实现了，这里的子类是CallAdapted,在CallAdapted中接着调用

@Override
protected ReturnT adapt(Call<ResponseT> call, Object[] args) {
  return callAdapter.adapt(call);
}

该方法中的callAdapter对象就是前面提到的DefaultCallAdapterFactory.get方法中返回的CallAdapter,调用了该对应的adapt方法。在上面的介绍的创建适配器小结中提到，在**Android(Dalvik)**平台上默认有AndroidMainExecutor,其他平台默认为空。所以在没有额外添加callbackExecutor的情况下，Android 平台上返回的是ExecutorCallbackCall,在其他平台上默认返回的就是参数中的call对象，也就是retrofit2.OkHttpCall。 这个对象也就是我们调用接口中的方法返回的对象。

发送请求

上面提到在 Android 平台上会返回ExecutorCallbackCall对象，其他平台返回retrofit2.OkHttpCall对象。但在创建ExecutorCallbackCall
对象的时候也会将retrofit2.OkHttpCall传进去，在调用各种方法的时候还是调用的retrofit2.OkHttpCall对象的方法，只不过在调用void enqueue(Callback<T> callback);方法的callback回调中使用callbackExecutor将回调切换回主线程而已。

在调用retrofit2.OkHttpCall的enqueue或者execute方法时，会调用createRawCall方法创建一个okhttp3.Call对象，实际上的网络请求还是 okhttp 发出的。

private okhttp3.Call createRawCall() throws IOException {
  okhttp3.Call call = callFactory.newCall(requestFactory.create(instance, args));
  if (call == null) {
    throw new NullPointerException("Call.Factory returned null.");
  }
  return call;
}

这里的requestFactory是上面提到的parseAnnotations时创建的RequestFactory对象，包含了部分请求信息。这里又用它创建了okhttp3.Request对象。创建好之后接着就创建了okhttp3.Call对象，接下来就是调用enqueue或者execute方法发送请求。
当请求数据返回时，会调用parseResponse(okhttp3.Response rawResponse)方法，最终调用的是responseConverter.convert(catchingBody)方法，这里的responseConverter就是我们在创建Retrofit对象调用addConverterFactory时传入的解析方法.
至此，完成了一次网络请求。

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以上