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作者：王魯才

客戶端開發(fā)中不可避免的需要接觸到訪問網(wǎng)絡的需求，如何把訪問網(wǎng)絡模塊設(shè)計的更具有擴展性是每一個移動開發(fā)者不得不面對的事情。現(xiàn)在有很多主流的網(wǎng)絡請求處理框架，如Square公司的OkHttp，Google推出的Volley，還有在OkHttp基礎(chǔ)上進行封裝的Retrofit等，這些都是非常優(yōu)秀的網(wǎng)絡處理框架。利用現(xiàn)有網(wǎng)絡處理框架，比從零開始設(shè)計、開發(fā)網(wǎng)絡請求節(jié)省很多開發(fā)時間，同時也避免了一些意想不到的問題。如果把這些框架直接拿來使用，不進行任何二次封裝，會使我們工程層次結(jié)構(gòu)不清晰（數(shù)據(jù)存取、邏輯處理、UI展示），不利于擴展（替換成其他網(wǎng)絡框架）。所以選擇一個合適的網(wǎng)絡框架并進行封裝，這在開發(fā)過程中是非常必要的。

1. 概述

通常情況下，客戶端數(shù)據(jù)流遵循如下圖所述方式流動，UI層負責展示數(shù)據(jù)，接收用戶操作；邏輯處理層處理用戶操作，并將處理結(jié)果反饋給UI層進行展示；數(shù)據(jù)層負責數(shù)據(jù)存取，這里可能會涉及多種方式存取數(shù)據(jù)：本地緩存中存取數(shù)據(jù)，向服務器請求存取數(shù)據(jù)；網(wǎng)絡訪問層負責從服務器存取數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)返回后進行解析，并將結(jié)果返回給數(shù)據(jù)存取層。

2. 考拉Android客戶端網(wǎng)絡模塊設(shè)計

下面簡要介紹一下考拉Android客戶端網(wǎng)絡模塊設(shè)計的變遷歷程，在這個過程中我們也踩了不少坑，好在我們把這些坑都填平了，而且正在朝著更好的方向發(fā)展。

在考拉項目開始之初，我們對比了Volley、OKHttp等主流網(wǎng)絡處理框架，最終選擇了Volley作為考拉Android客戶端的網(wǎng)絡請求模塊。Volley是在2013年IO大會上Google推出的異步網(wǎng)絡請求框架（和圖片加載框架），特別適合數(shù)據(jù)量小，通信頻繁的網(wǎng)絡操作。

2.1 存在的問題

1. 封裝擴展性差（SPDY，HTTPS）；

2. 存在內(nèi)存泄漏（Volley自己的問題）；

3. 數(shù)據(jù)解析在UI線程中進行，阻塞UI展示；

在這一版本的網(wǎng)絡請求封裝中存在一個比較嚴重的問題，數(shù)據(jù)解析在UI線程中進行，在最初的幾個版本中，請求的數(shù)據(jù)量較小，UI比較簡單，阻塞UI線程的這個問題還不是特別明顯，但是隨著UI越來越復雜，同時請求數(shù)據(jù)、解析數(shù)據(jù)的操作也越來越多，阻塞UI線程解析數(shù)據(jù)，存在丟幀問題。為了解決這個問題，引入了工作線程池，網(wǎng)絡請求回來以后，先將數(shù)據(jù)返回給調(diào)用者（UI線程），調(diào)用者在解析數(shù)據(jù)的時候，開啟工作線程，數(shù)據(jù)解析完成后再拋回UI線程，UI線程進行數(shù)據(jù)展示。在這個過程中，有多次線程切換，線程創(chuàng)建、切換、調(diào)度都是需要內(nèi)存、時間開銷的。更要命的是，這個過程對調(diào)用者不透明，調(diào)用者必須知道當前操作是在哪個線程中進行的。

擴展性差這一點相信很多開發(fā)者都有比較痛的感悟。為了兼容不同服務器返回的不同數(shù)據(jù)格式，在網(wǎng)絡請求模塊中定義了很多不同參數(shù)的回調(diào)方法。在請求數(shù)據(jù)時，每一種回調(diào)接口都要對應一個具體的方法（傳入的回調(diào)接口不同），代碼寫的比較冗余，條理性、擴展性差，簡直要不能直視了。

2.2 重構(gòu)

為了解決上面兩個問題，對網(wǎng)絡請求模塊進行了重構(gòu)，引入了泛型數(shù)據(jù)，重新定義了網(wǎng)絡數(shù)據(jù)返回結(jié)構(gòu)，新增了數(shù)據(jù)解析器。根據(jù)用戶傳入的不同解析器，將網(wǎng)絡返回數(shù)據(jù)解析成不同類型。在網(wǎng)絡數(shù)據(jù)返回后，直接將數(shù)據(jù)解析操作從UI線程中拋到工作線程中，這個過程對調(diào)用者是透明的。調(diào)用者只需要知道網(wǎng)絡請求操作和數(shù)據(jù)解析操作是在工作線程中進行的，回調(diào)接口在UI線程中執(zhí)行就可以。

在這個網(wǎng)絡響應回調(diào)接口中，采用了泛型，調(diào)用者可以返回任意數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，為了提高兼容性，在錯誤回調(diào)方法中，不僅傳入了錯誤碼和錯誤原因，而且還額外增加了一個Object類型的數(shù)據(jù)，供調(diào)用者返回其他數(shù)據(jù)信息。

KoalaStringParser是通用數(shù)據(jù)解析接口，主要針對有特殊需求的數(shù)據(jù)解析；對于通用的、與服務器約定好的數(shù)據(jù)返回格式，可以繼承KoalaSimpleStringParser抽象類，實現(xiàn)onSimpleParse抽象方法解析數(shù)據(jù)。通用數(shù)據(jù)解析接口和抽象數(shù)據(jù)解析類，既保證了擴展性，又對通用數(shù)據(jù)格式有了統(tǒng)一處理。

2.3 數(shù)據(jù)緩存

如果不考慮數(shù)據(jù)緩存的話，上面對網(wǎng)絡請求的封裝基本也能滿足我們的要求了。但是如果沒有數(shù)據(jù)緩存，每次都向服務器請求數(shù)據(jù)，啟動新頁面，會有時間長短不一的加載過程，沒有網(wǎng)絡或者網(wǎng)絡不好時，會顯示一個空白頁面告訴用戶網(wǎng)絡不可用，這降低了用戶體驗。為了提升用戶體驗，減少啟動頁面的等待時間，增加數(shù)據(jù)緩存是一件很有必要的事情。緩存可以與服務器配合，使用HTTP的緩存機制，也可以在客戶端單獨使用。因為現(xiàn)在考拉服務器還沒有支持緩存，現(xiàn)階段只能在客戶端添加緩存。

上面是在沒有服務器支持的情況下，客戶端支持的緩存。在啟動頁面請求數(shù)據(jù)時，先判斷是否允許讀取緩存數(shù)據(jù)。允許讀取緩存數(shù)據(jù)，檢查是否存在緩存數(shù)據(jù)，存在緩存數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)從本地緩存中讀取后直接返回給調(diào)用者；不存在緩存數(shù)據(jù)，不做任何處理。在檢查緩存數(shù)據(jù)時，同時向服務器發(fā)送請求，獲取數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)返回后更新緩存數(shù)據(jù)。這里需要注意的是，回調(diào)接口可能會被調(diào)用兩次，一次是從緩存讀取數(shù)據(jù)的回調(diào)，一次是從服務器讀取數(shù)據(jù)的回調(diào)。出現(xiàn)兩次回調(diào)的問題，需要調(diào)用者進行區(qū)分，在回調(diào)方法中添加了當前回調(diào)是從本地讀取數(shù)據(jù)的回調(diào)還是從網(wǎng)絡讀取數(shù)據(jù)的回調(diào)標示。

服務端不支持緩存，只在客戶端對數(shù)據(jù)進行緩存處理，在一定程度上提升了用戶體驗，避免用戶多次請求相同頁面時出現(xiàn)多次重復加載、長時間等待的問題。這種緩存方式并不能節(jié)省用戶流量。

2.4 切換到OkHttp

前一段時間項目組提到考拉可能會引入SPDY來優(yōu)化性能，后面為了解決劫持問題，還可能會上HTTPS，考慮到OkHttp已經(jīng)內(nèi)置了對SPDY的支持，而且對HTTPS的封裝比較好，未雨綢繆，我們決定從Volley轉(zhuǎn)投OkHttp了，因為之前已經(jīng)對網(wǎng)絡請求進行了封裝，所以切換到OkHttp還是比較容易的。

OkHttp具有如下優(yōu)點：

1. 支持SPDY，共享同一個Socket來處理同一個服務器的所有請求；

2. 如果SPDY不可用，則通過連接池來減少請求延時；

3. 無縫的支持GZIP來減少數(shù)據(jù)流量；

4. 緩存網(wǎng)絡數(shù)據(jù)，減少重復網(wǎng)絡請求；

5. 支持HTTP2；

使用OkHttp既可以在工作線程中請求數(shù)據(jù)，也可以在UI線程中請求數(shù)據(jù)，這與Volley只能在工作線程中請求數(shù)據(jù)不同。在工作線程中請求數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)返回后不需要重新開啟線程解析數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)在請求線程中解析完后，直接拋到UI線程中進行展示。

3. 總結(jié)

在設(shè)計開發(fā)功能模塊時，往往為了快速完成功能，忽略了模塊的擴展性，當后續(xù)功能越來越復雜時，之前設(shè)計的功能、接口已經(jīng)不能滿足需求時，就要重新審視模塊是否需要重構(gòu)、優(yōu)化，不能總在舊的代碼上打補丁，造成代碼難以閱讀、維護。

4. SPDY簡介

SPDY是Google開發(fā)的基于傳輸控制協(xié)議（TCP）的應用層協(xié)議，用以最小化網(wǎng)絡延遲，提升網(wǎng)絡速度，優(yōu)化用戶的網(wǎng)絡使用體驗。SPDY并不是一種用于替代HTTP的協(xié)議，而是對HTTP協(xié)議的增強。新協(xié)議的功能包括數(shù)據(jù)流的多路復用、請求優(yōu)先級以及HTTP報頭壓縮。SPDY協(xié)議在性能方面對HTTP做了很大的優(yōu)化，語義方面并沒有做太大的修改。具體來說是，SPDY使用了HTTP的方法和頁眉，但是刪除了一些報頭并重寫了HTTP中管理連接和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移格式的部分，基本上兼容HTTP。

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總結(jié)

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