Android網路編程隨想錄（四）

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       前面三篇文章從最基礎的TCP，HTTP協議理論開始，然後介紹了在Android的開發中所使用的HttpClient和HttpUrlConnection這兩種Http用戶端。在本文中，我們一起來學習一下在Android開發中經常使用的volley架構。首先，我們會從架構的角度瞭解一下整個架構的結構，然後從源碼的角度理解架構實現細節。

       volley是Google在13年發布的一款Android非同步網路請求架構。volley有著鮮明的特點：適用於小資料量且頻繁的網路請求。這個特點特別適合於Android應用程式的網路操作。另外，我們從接下來將要介紹的架構中可以發現，volley採用了大量面向介面的設計，保證了整個架構的開放性和靈活性，可以根據不同的情況需求進行定製。同時，volley也提供了簡單的圖片載入工具。

       在我們研究volley架構的結構之前，我們不妨自己先來思考一下如何?一款網路操作的架構。首先，我們根據實際需求設計網路操作請求（無非就是URL及其參數），然後使用多線程並發來執行和處理網路操作請求任務。從伺服器中取到資料後，將資料放在記憶體的cache中以便應用程式使用。

       其實volley架構也是如此設計的，如所示：

       我們可以看到，整個架構的結構分為4個部分：

1、volley使用一個請求隊列來管理各種網路請求Request。Request本身是一個描述請求的抽象類別，我們可以根據具體需求情況實現該抽象類別。volley也提供了一些Request子類，例如StringRequest,JsonRequest,ImageRequest等等。

2、在請求隊列RequestQueue中，有兩種個輪詢分發線程負責對請求任務進行分發調度。第一種是CacheDispatcher,負責調度資料儲存在cache中的請求任務；第二種是NetworkDispatcher,負責調度資料在遠端伺服器上的請求任務。另外，RequestQueue中還有一個叫作ResponseDelivery的介面，用於進行結果分發。請求隊列中的網路請求會首先被放入Cache任務隊列中，被CacheDispatcher線程調度。CacheDispatcher會試圖從cache中取出該任務所請求的資料，如果命中則交給ResponseDelivery解析該資料並返回給應用程式；如果未命中，或者緩衝失效等情況下，則將該請求任務加入到網路任務的隊列中，供NetworkDispatcher進程調度。NetworkDispatcher請求結束則將結果交給ResponseDelivery作後續的處理。

3、從上面的分析中我們可以看出，我們所請求的資料主要存在兩個個地方：Cache和網路。volley中分別使用Cache和HttpStack這兩個介面來描述它們以及所需執行的操作。其中，HttpStack負責處理http網路請求，volley中有兩種方式實現了HttpStack介面：基於 HttpURLConnection 的HurlStack 和 基於HttpClient 的HttpClientStack 。而Cache既可是基於SD卡，又可以基於記憶體。

4、通過上面所述的兩個介面可以擷取並操作我們請求的資料，這些資料主要分布在網路伺服器和本地記憶體或SD卡中。

 

       volley維護了一個請求隊列來管理應用程式的網路請求，並採用了單例模式來保證一個應用程式只含有一個請求隊列。通常情況下，我們會繼承Application類，並通過newRequestQueue方法來建立一個請求隊列。從源碼中我們可以看出，在Android2.3以上使用了基於HttpUrlConnection的HurlStack處理網路請求，而2.3以下使用了基於httpclient的HttpClientStack來處理網路請求。這裡的原因在上一篇文章中我們提到過，這裡不再贅述。下面我們順著請求的提交—>處理—>完成 的這條線路來研究一下架構的內部細節。

       針對不同的網路請求，我們可以實現Request這個抽象類別。該抽象類別描述了請求的url，方式，head，body以及優先順序等等資訊。然而volley已經為我們實現了大部分的子類來滿足各種需求。在Request的子類中，我們需要重寫兩個方法：

protected Response<T> parseNetworkResponse(NetworkResponse response) ：用於將網路返回的位元組流解析為合適的資料類型。protected void deliverResponse(T response) ：將解析好的資料傳遞給它的監聽回調。

       另外，如果我們自訂Request,通常也會重寫getBody()方法來構建body內容；如果並未重寫getBody方法，那麼將會把getParams()方法返回的K-V值拼接起來的位元組碼作為body。

       定義好了請求Request,接下來我們來通過源碼來研究一下RequestQueue這個類。RequestQueue作為volley架構的核心類，負責管理應用程式的網路請求。我們在使用volley進行網路的時候，向請求隊列提交了Request後發生了什麼呢？請看。

 

       RequestQueue使用一個set來儲存一個未處理的請求。當我們提交一個請求後，RequestQueue會將該請求加入到這個集合中：

private final Set<Request<?>> mCurrentRequests = new HashSet<Request<?>>();

       我們在上面已經提到過，我們主要從cache和網路來請求資料。於是，在RequestQueue中維護了兩個請求隊列：cache請求隊列CacheQueue和網路請求隊列NetworkQueue：

private final PriorityBlockingQueue<Request<?>> mCacheQueue = new PriorityBlockingQueue<Request<?>>();private final PriorityBlockingQueue<Request<?>> mNetworkQueue = new PriorityBlockingQueue<Request<?>>();

       我們可以看到，這兩個隊列採用了優先阻塞隊列PriorityBlockingQueue來維護請求。每個新請求都會先放入cache隊列等待調度，只有在cache未命中或無效的情況下會被放入網路請求隊列。但是，如果一個請求在處理的同時，又有相同url的請求怎麼辦呢？顯然重複的請求只要到cache中去取就好了，無需再次進行網路請求，所以volley採用一個map來管理重複的請求，將它們暫時放入map中等待：

private final Map<String, Queue<Request<?>>> mWaitingRequests = new HashMap<String, Queue<Request<?>>>();

       提交了請求之後，接下來的工作就是對請求進行處理了，接下來我們來研究一下volley的調度策略。

       對應於兩種請求隊列，分別使用CacheDispatcher和NetworkDispatcher兩個線程來調度分發，上面已經介紹過這兩種線程了，來看一下RequestQueue初始化和啟動的代碼：

public void start() {    stop(); // Make sure any currently running dispatchers are stopped.    // Create the cache dispatcher and start it.    mCacheDispatcher = new CacheDispatcher(mCacheQueue, mNetworkQueue, mCache, mDelivery);    mCacheDispatcher.start();    // Create network dispatchers (and corresponding threads) up to the pool size.    for (int i = 0; i < mDispatchers.length; i++) {        NetworkDispatcher networkDispatcher = new NetworkDispatcher(mNetworkQueue, mNetwork,mCache, mDelivery);        mDispatchers[i] = networkDispatcher;        networkDispatcher.start();    }}

       從源碼中我們可以看出RequestQueue啟動了一個CacheDispatcher線程和多個NetworkDispatcher線程來完成調度分發，下面我們來研究一下這兩種線程。

CacheDispatcher

       CacheDispatcher啟動後會不斷地輪詢mCacheQueue，隊列為空白時則等待；如果請求的cache未命中，到期或者無效，則會把該請求加入到mNetworkQueue中。當請求處理完成後則會將結果交給ResponseDelivery做最後的處理。具體流程如下：

 

NetworkDispatcher

       NetworkDispatcher不斷輪詢mNetworkQueue取出請求去執行，隊列為空白則等待，請求處理結束則將結果傳遞給 ResponseDelivery 去執行後續處理，並判斷結果是否要進行緩衝。具體流程如下：

 

 

       可以看到，無論是CacheDispatcher還是NetworkDispatcher，請求結束後都會將結果交給ResponseDelivery這個介面來做後續處理，在ResponseDelivery中主要有三個方法還傳遞請求結果或者錯誤：

public void postResponse(Request<?> request, Response<?> response) //  用於傳遞請求結果， request 和 response 參數分別表示請求資訊和返回結果資訊。public void postResponse(Request<?> request, Response<?> response, Runnable runnable) //用於傳遞請求結果，並在完成傳遞後執行 Runnablepublic void postError(Request<?> request, VolleyError error); //用於傳輸請求錯誤

       當一個請求處理完成後，首先需要將當前處理集合mCurrentRequests 中的請求移除，然後在重複請求的mWaitingRequests中查詢是否有正在等待的重複請求，如果有則放入緩衝隊列中處理。

總結

       通過從請求的建立—>提交—>處理—>完成 這條主線，本文簡單的介紹了volley架構的執行流程以及部分細節。volley的整個架構採用了大量的面向介面的設計，保證了使用的靈活性和架構的開放性。同時，volley又實現了很多介面來協助開發人員應對各種需求，在保證靈活性的同時也減少了很多繁瑣的工作。

 

 

 

 

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