Android开发学习之路-Volley源码解析

从简单的StringRequest入手看看Volley的工作机制。

先简单说下Volley的用法：

① 获取一个RequestQueue

mRequestQueue = Volley.newRequestQueue(this);

② 构造一个StringRequest对象

mStringRequest = new StringRequest(url, new Response.Listener<String>() {
            @Override
            public void onResponse(String response) {
                mTextView.setText(response);
            }
        }, new Response.ErrorListener() {
            @Override
            public void onErrorResponse(VolleyError error) {
                Log.d(TAG, "onErrorResponse: " + error.getMessage());
            }
        });

③ 将StringRequest对象add进RequestQueue

mRequestQueue.add(mStringRequest);

---

 下面通过源码跟踪一下Volley处理请求的过程：

用过Volley都知道，请求一般是继承自Request这个抽象类，那么StringRequest自然也是。在构造方法中需要几个参数，具体的构造方法如下

public StringRequest(int method, String url, Listener<String> listener,
            ErrorListener errorListener) {
        super(method, url, errorListener);
        mListener = listener;
    }

可以看到我们需要给它指定请求的方法、url、成功返回的回调类和错误的回调类。

接着我们在需要请求的时候，把这个对象传递给RequestQueue的add方法。这个add方法是做什么的我们其实都能猜到，就是把这个请求放到队列中。

public <T> Request<T> add(Request<T> request) {
        // Tag the request as belonging to this queue and add it to the set of current requests.
        request.setRequestQueue(this);
        synchronized (mCurrentRequests) {
            mCurrentRequests.add(request);
        }

        // Process requests in the order they are added.
        request.setSequence(getSequenceNumber());
        request.addMarker("add-to-queue");

        // If the request is uncacheable, skip the cache queue and go straight to the network.
        if (!request.shouldCache()) {
            mNetworkQueue.add(request);
            return request;
        }

        // Insert request into stage if there's already a request with the same cache key in flight.
        synchronized (mWaitingRequests) {
            String cacheKey = request.getCacheKey();
            if (mWaitingRequests.containsKey(cacheKey)) {
                // There is already a request in flight. Queue up.
                Queue<Request<?>> stagedRequests = mWaitingRequests.get(cacheKey);
                if (stagedRequests == null) {
                    stagedRequests = new LinkedList<Request<?>>();
                }
                stagedRequests.add(request);
                mWaitingRequests.put(cacheKey, stagedRequests);
                if (VolleyLog.DEBUG) {
                    VolleyLog.v("Request for cacheKey=%s is in flight, putting on hold.", cacheKey);
                }
            } else {
                // Insert 'null' queue for this cacheKey, indicating there is now a request in
                // flight.
                mWaitingRequests.put(cacheKey, null);
                mCacheQueue.add(request);
            }
            return request;
        }
    }

代码可能有点长，但是核心的地方也比较简单，就是进行线程同步之后将请求放入请求的集合mNetworkQueue（在不需要缓存的情况下）。如果需要缓存请求，则同步等待序列，判断请求是否已经被发出过，根据情况返回请求。

因为这里会根据是否需要缓存进行区别处理，下面按照不需要缓存来讲解源码。而StringRequest是会进行缓存的。

接着我们看看RequestQueue是怎么工作的。这里其实我们也是可以知道，既然命名为Queue，肯定是会通过一个线程来不停的遍历队列中的等待者然后进行处理，跟Handler中的MessageQueue是很类似的。

我们先看RequestQueue的构造，我们一般通过下面这个方法来获得一个RequestQueue

mRequestQueue = Volley.newRequestQueue(this);

而实际上这个构造的方法内容是下面这样的

public static RequestQueue newRequestQueue(Context context, HttpStack stack) {
        File cacheDir = new File(context.getCacheDir(), DEFAULT_CACHE_DIR);

        String userAgent = "volley/0";
        try {
            String packageName = context.getPackageName();
            PackageInfo info = context.getPackageManager().getPackageInfo(packageName, 0);
            userAgent = packageName + "/" + info.versionCode;
        } catch (NameNotFoundException e) {
        }

        if (stack == null) {
            if (Build.VERSION.SDK_INT >= 9) {
                stack = new HurlStack();
            } else {
                // Prior to Gingerbread, HttpUrlConnection was unreliable.
                // See: http://android-developers.blogspot.com/2011/09/androids-http-clients.html
                stack = new HttpClientStack(AndroidHttpClient.newInstance(userAgent));
            }
        }

        Network network = new BasicNetwork(stack);

        RequestQueue queue = new RequestQueue(new DiskBasedCache(cacheDir), network);
        queue.start();

        return queue;
    }

从注释可以看到，在api等级大于9的时候，使用HttpUrlConnection来进行主要的网络请求工作，到这里已经很明显了，Volley底层是使用HttpUrlConnection进行的。我们看到这里是使用了一个HttpClientStack来包装根据userAgent得到的HttpClient（这个类在最新的源码中已经被移除了），而HttpClient实际上就是使用HttpUrlConnection来实现的。最后被包装为一个BasicNetwork对象。

接着根据得到的BasicNetwork对象和一个DiskBasedCache对象（磁盘缓存）来构造一个RequestQueue，并且调用了它的start方法来启动这个线程。

再看看RequestQueue的start方法：

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();
        }
    }

这里我们先不顾这个mCacheDispatcher，直接看到下面的for循环，这个for循环遍历了mDispatchers，这个mDispatcher其实相当于一个线程池，这个线程池的大小默认是4。然后分别让这里面的线程运行起来（调用了它们的start方法）。这里为什么要有多个线程来处理呢？原因很简单，因为我们每一个请求都不一定会马上处理完毕，多个线程进行同时处理的话效率会提高。

我们进入NetworkDispatcher看看它的run方法：

@Override
    public void run() {
        Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
        while (true) {
            long startTimeMs = SystemClock.elapsedRealtime();
            Request<?> request;
            try {
                // Take a request from the queue.
                request = mQueue.take();
            } catch (InterruptedException e) {
                // We may have been interrupted because it was time to quit.
                if (mQuit) {
                    return;
                }
                continue;
            }

            try {
                request.addMarker("network-queue-take");

                // If the request was cancelled already, do not perform the
                // network request.
                if (request.isCanceled()) {
                    request.finish("network-discard-cancelled");
                    continue;
                }

                addTrafficStatsTag(request);

                // Perform the network request.
                NetworkResponse networkResponse = mNetwork.performRequest(request);
                request.addMarker("network-http-complete");

                // If the server returned 304 AND we delivered a response already,
                // we're done -- don't deliver a second identical response.
                if (networkResponse.notModified && request.hasHadResponseDelivered()) {
                    request.finish("not-modified");
                    continue;
                }

                // Parse the response here on the worker thread.
                Response<?> response = request.parseNetworkResponse(networkResponse);
                request.addMarker("network-parse-complete");

                // Write to cache if applicable.
                // TODO: Only update cache metadata instead of entire record for 304s.
                if (request.shouldCache() && response.cacheEntry != null) {
                    mCache.put(request.getCacheKey(), response.cacheEntry);
                    request.addMarker("network-cache-written");
                }

                // Post the response back.
                request.markDelivered();
                mDelivery.postResponse(request, response);
            } catch (VolleyError volleyError) {
                volleyError.setNetworkTimeMs(SystemClock.elapsedRealtime() - startTimeMs);
                parseAndDeliverNetworkError(request, volleyError);
            } catch (Exception e) {
                VolleyLog.e(e, "Unhandled exception %s", e.toString());
                VolleyError volleyError = new VolleyError(e);
                volleyError.setNetworkTimeMs(SystemClock.elapsedRealtime() - startTimeMs);
                mDelivery.postError(request, volleyError);
            }
        }
    }

第三行设置了这些线程的优先级，这个优先级比较低，目的是为了尽量减少对UI线程的影响保证流畅度。

接着第9行，调用mQueue的take方法取出队列头的一个请求进行处理，这个mQueue是什么？其实它就是我们在上面add方法中添加进去的一个请求。

我们不看这些设置状态标记的地方，直接看到第31行，如果请求没有被取消，也就是正常的情况下，我们会调用mNetwork的performRequest方法进行请求的处理。不知道你还记的这个mNetwork不，它其实就是我们上面提到的那个由HttpUrlConnection层层包装的网络请求对象。

如果请求得到了结果，我们会看到54行调用了mDelivery的postResponose方法来回传我们的请求结果。

这里还有两个重要的地方需要再了解一下，一个是究竟postResponse是怎么传回我们的请求结果的，另一个就是performRequest是怎么去进行网络请求的。

先看第一个，结果的回传。我们先了解下这个mDelivery是怎么定义的。它其实是在RequestQueue中创建的，可以看到RequestQueue的其中一个构造方法：

public RequestQueue(Cache cache, Network network, int threadPoolSize) {
        this(cache, network, threadPoolSize,
                new ExecutorDelivery(new Handler(Looper.getMainLooper())));
    }

 这里直接就new了一个ExecutorDelivery对象，并传入了一个不断从MainLooper中获取Message的Handler。再看看postResponse方法的内容：

@Override
    public void postResponse(Request<?> request, Response<?> response, Runnable runnable) {
        request.markDelivered();
        request.addMarker("post-response");
        mResponsePoster.execute(new ResponseDeliveryRunnable(request, response, runnable));
    }

 这里看到第5行调用了mResponsePoster的execute方法并传入了一个ResponseDeliveryRunnable对象，再看mResponsePoster的定义：

public ExecutorDelivery(final Handler handler) {
        // Make an Executor that just wraps the handler.
        mResponsePoster = new Executor() {
            @Override
            public void execute(Runnable command) {
                handler.post(command);
            }
        };
    }

 也就是我们在这里把ResponseDeliveryRunnable对象通过Handler的post方法发送出去了。这里为什么要发送到MainLooper中？因为RequestQueue是在子线程中执行的，回调到的代码也是在子线程中的，如果在回调中修改UI，就会报错。再者，为什么要使用post方法？原因也很简单，因为我们在消息发出之后再进行回调，post方法允许我们传入一个Runnable的实现了，post成功会自动执行它的run方法，这个时候在run方法中进行结果的判断并且进行回调：

private class ResponseDeliveryRunnable implements Runnable {
        private final Request mRequest;
        private final Response mResponse;
        private final Runnable mRunnable;

        public ResponseDeliveryRunnable(Request request, Response response, Runnable runnable) {
            mRequest = request;
            mResponse = response;
            mRunnable = runnable;
        }

        @SuppressWarnings("unchecked")
        @Override
        public void run() {
            // If this request has canceled, finish it and don't deliver.
            if (mRequest.isCanceled()) {
                mRequest.finish("canceled-at-delivery");
                return;
            }

            // Deliver a normal response or error, depending.
            if (mResponse.isSuccess()) {
                mRequest.deliverResponse(mResponse.result);
            } else {
                mRequest.deliverError(mResponse.error);
            }

            // If this is an intermediate response, add a marker, otherwise we're done
            // and the request can be finished.
            if (mResponse.intermediate) {
                mRequest.addMarker("intermediate-response");
            } else {
                mRequest.finish("done");
            }

            // If we have been provided a post-delivery runnable, run it.
            if (mRunnable != null) {
                mRunnable.run();
            }
       }
    }

 可以看到，23行是调用Request的deleverResponse方法将结果回调给StringRequest。接着看看StringRequest中该方法是实现：

@Override
    protected void deliverResponse(String response) {
        mListener.onResponse(response);
    }

 直接通过我们构造StringRequest时传进来的Listener的回调方法onResponse来将结果回调给Activity。deleverError也是同样的做法。

再来看看performRequest是怎么进行网络请求的。

mNetwork是Network接口的对象，而这个接口只有一个实现类，就是BasicNetwork，我们看看这个BasicNetwork中的performRequest的代码：

@Override
    public NetworkResponse performRequest(Request<?> request) throws VolleyError {
        long requestStart = SystemClock.elapsedRealtime();
        while (true) {
            HttpResponse httpResponse = null;
            byte[] responseContents = null;
            Map<String, String> responseHeaders = Collections.emptyMap();
            try {
                // Gather headers.
                Map<String, String> headers = new HashMap<String, String>();
                addCacheHeaders(headers, request.getCacheEntry());
                httpResponse = mHttpStack.performRequest(request, headers);
                StatusLine statusLine = httpResponse.getStatusLine();
                int statusCode = statusLine.getStatusCode();

                responseHeaders = convertHeaders(httpResponse.getAllHeaders());
                // Handle cache validation.
                if (statusCode == HttpStatus.SC_NOT_MODIFIED) {

                    Entry entry = request.getCacheEntry();
                    if (entry == null) {
                        return new NetworkResponse(HttpStatus.SC_NOT_MODIFIED, null,
                                responseHeaders, true,
                                SystemClock.elapsedRealtime() - requestStart);
                    }

                    // A HTTP 304 response does not have all header fields. We
                    // have to use the header fields from the cache entry plus
                    // the new ones from the response.
                    // http://www.w3.org/Protocols/rfc2616/rfc2616-sec10.html#sec10.3.5
                    entry.responseHeaders.putAll(responseHeaders);
                    return new NetworkResponse(HttpStatus.SC_NOT_MODIFIED, entry.data,
                            entry.responseHeaders, true,
                            SystemClock.elapsedRealtime() - requestStart);
                }

                // Some responses such as 204s do not have content.  We must check.
                if (httpResponse.getEntity() != null) {
                  responseContents = entityToBytes(httpResponse.getEntity());
                } else {
                  // Add 0 byte response as a way of honestly representing a
                  // no-content request.
                  responseContents = new byte[0];
                }

                // if the request is slow, log it.
                long requestLifetime = SystemClock.elapsedRealtime() - requestStart;
                logSlowRequests(requestLifetime, request, responseContents, statusLine);

                if (statusCode < 200 || statusCode > 299) {
                    throw new IOException();
                }
                return new NetworkResponse(statusCode, responseContents, responseHeaders, false,
                        SystemClock.elapsedRealtime() - requestStart);
            } catch (SocketTimeoutException e) {
                attemptRetryOnException("socket", request, new TimeoutError());
            } catch (ConnectTimeoutException e) {
                attemptRetryOnException("connection", request, new TimeoutError());
            } catch (MalformedURLException e) {
                throw new RuntimeException("Bad URL " + request.getUrl(), e);
            } catch (IOException e) {
                int statusCode = 0;
                NetworkResponse networkResponse = null;
                if (httpResponse != null) {
                    statusCode = httpResponse.getStatusLine().getStatusCode();
                } else {
                    throw new NoConnectionError(e);
                }
                VolleyLog.e("Unexpected response code %d for %s", statusCode, request.getUrl());
                if (responseContents != null) {
                    networkResponse = new NetworkResponse(statusCode, responseContents,
                            responseHeaders, false, SystemClock.elapsedRealtime() - requestStart);
                    if (statusCode == HttpStatus.SC_UNAUTHORIZED ||
                            statusCode == HttpStatus.SC_FORBIDDEN) {
                        attemptRetryOnException("auth",
                                request, new AuthFailureError(networkResponse));
                    } else {
                        // TODO: Only throw ServerError for 5xx status codes.
                        throw new ServerError(networkResponse);
                    }
                } else {
                    throw new NetworkError(networkResponse);
                }
            }
        }

 这段代码中，先10和11行代码将cache的属性设置给header，接着第9行调用mHttpStack对象的performRequest方法并传入请求对象和头部来进行请求，得到一个HttpResponse对象。

接着将HttpResponse对象中的状态吗取出，如果值为HttpStatus.SC_NOT_MODIFIED（也就是304），则表示请求得到的Response没有变化，直接显示缓存内容。

第39行表示请求成功并且获取到请求内容，将内容取出并作为一个NetworkResponse对象的属性并返回给NetworkDispatcher，接着将其转，接着就是上面介绍的回调给主线程了。

用过HttpClient的都知道，其实这里得到的HttpResponse就是由HttpClient返回的，我们直接看第12行调用的performRequest的源码：

@Override
    public HttpResponse performRequest(Request<?> request, Map<String, String> additionalHeaders)
            throws IOException, AuthFailureError {
        HttpUriRequest httpRequest = createHttpRequest(request, additionalHeaders);
        addHeaders(httpRequest, additionalHeaders);
        addHeaders(httpRequest, request.getHeaders());
        onPrepareRequest(httpRequest);
        HttpParams httpParams = httpRequest.getParams();
        int timeoutMs = request.getTimeoutMs();
        // TODO: Reevaluate this connection timeout based on more wide-scale
        // data collection and possibly different for wifi vs. 3G.
        HttpConnectionParams.setConnectionTimeout(httpParams, 5000);
        HttpConnectionParams.setSoTimeout(httpParams, timeoutMs);
        return mClient.execute(httpRequest);
    }

 这里14行的mClient其实就是一个HttpClient对象。

说到这里，是不是感觉很混乱呢？这里我做了一个图，可以参考看看

我们这里简单再解析下：

① 在RequestQueue创建的时候，会生成多个NetwrokDispatcher，接着这些NetwrokDispatcher会不断的从请求队列中读取请求，如果有就使用包装好的请求类来执行performRequest，接着将结果通过postResponse方法传包装好并通过post方法发送到MainLooper。

② 在MainLooper中，判断Response是否有内容，通过deliverResponse将结果回调给RequestQueue，RequestQueue通过我们构造时传入的Listener中的回调方法对结果进行回调。

③ 在我们需要请求的时候，构建一个StringRequest（设置好对应的回调接口和实现回调方法）并将其add到MessageQueue中即可自动完成请求。

我们应该掌握什么？

① 子线程中应该如何将结果回调给主线程

② 如果自己要设计一个类似的框架，知道如何进行设计保证低耦合和便于维护

③ 通过学习其他的Request子类定义我们自己的请求类

④ 阅读源代码的技巧，比如查看直接子类，方法和参数定义查看等等