okhttp(五) -- 数据通信相关重要的类(StreamAllocation,RealConnection,HttpCodec)

前面我们已经分析了发送请求获取响应的主要流程，oKhttp通过调用链模式将不同的拦截器组合在一起，完成具体的请求的请求响应工作。此过程还有许多细节的地方，我们在前面并没有详细深入地去进行分析，如我们的连接是怎么管理的，数据是怎么解析的等等，此篇将分析通信过程中使用到的一些重要的类，它们是实现通过过程的基础。

StreamAllocation

首先明确三个概念：

Connections:表示与远程服务建立的socket物理连接
Streams：建立在底层连接基础之上的请求响应数据通信过程的抽象，在http1.x中，同一时间一个连接只能有一个stream与之对应，而http/2中，一个连接则可以同时对应多个stream。一个完整的请求或响应(称一个数据流stream，每个数据流都有一个独一无二的编号)可能会分成非连续多次发送。数据包发送的时候，都必须标记所属的数据流ID，用来区分它属于哪个数据流。
Calls:客户端发起多个请求，多个stream的组合

用一张图来表示上面几个概念间的关系,图中描述了Http1.1和Http2的通信方式。HTTP 1.1 默认启用长TCP连接，但所有的请求-响应都是按序进行的(这里的长连接可理解成半双工协议。即便是HTTP1.1引入了管道机制，也是如此)。复用同一个TCP连接期间，即便是通过管道同时发送了多个请求，服务端也是按请求的顺序依次给出响应的；而客户端在未收到之前所发出所有请求的响应之前，将会阻塞后面的请求(排队等待)，这称为"队头堵塞"（Head-of-line blocking）。HTTP/2复用TCP连接则不同，虽然依然遵循请求-响应模式，但客户端发送多个请求和服务端给出多个响应的顺序不受限制，这样既避免了"队头堵塞"，又能更快获取响应。在复用同一个TCP连接时，服务器同时(或先后)收到了A、B两个请求，先回应A请求，但由于处理过程非常耗时，于是就发送A请求已经处理好的部分，接着回应B请求，完成后，再发送A请求剩下的部分。HTTP/2长连接可以理解成全双工的协议。

StreamAllocation这个对象主要就是用来协调管理上述三个对象之间的关系。可以理解的更为简单一点，这个类就是用来创建连接，管理请求响应。类中有一个很重要的方法newStream()，此方法就是连接建立的发起点，代码如下：

  public HttpCodec newStream(OkHttpClient client, boolean doExtensiveHealthChecks) {
    int connectTimeout = client.connectTimeoutMillis();
    int readTimeout = client.readTimeoutMillis();
    int writeTimeout = client.writeTimeoutMillis();
    boolean connectionRetryEnabled = client.retryOnConnectionFailure();

    try {
      //与远程请求地址通过socket建立连接，返回连接对象
      RealConnection resultConnection = findHealthyConnection(connectTimeout, readTimeout,
          writeTimeout, connectionRetryEnabled, doExtensiveHealthChecks);
      HttpCodec resultCodec = resultConnection.newCodec(client, this);

      synchronized (connectionPool) {
        codec = resultCodec;
        return resultCodec;
      }
    } catch (IOException e) {
      throw new RouteException(e);
    }
  }

RealConnection

此对象是完成连接的建立，其连接的建立是在connect()方法中完成的。代码就不贴了，没有什么难点，最后还是通过socket建立连接。

HttpCodec

这是一个接口，定义了操作请求（请求头，请求体）和解析响应（响应头，响应体）的方法，根据http的协议，其具体的实现类有Http1Codec和Http2Codec，分别对应Http1.x和Http/2协议。我们以Http1Codec实现类来分析，其依据状态流转，将发送请求获取响应分为以下几步：

  private static final int STATE_IDLE = 0; // Idle connections are ready to write request headers.
  private static final int STATE_OPEN_REQUEST_BODY = 1;
  private static final int STATE_WRITING_REQUEST_BODY = 2;
  private static final int STATE_READ_RESPONSE_HEADERS = 3;
  private static final int STATE_OPEN_RESPONSE_BODY = 4;
  private static final int STATE_READING_RESPONSE_BODY = 5;
  private static final int STATE_CLOSED = 6;

此类要做的工作如下面流程描述，具体所做的工作就是写请求和读响应，虚线框表示如果没有，则可以跳过：

简单地看下writeRequestHeaders（）方法：

 @Override public void writeRequestHeaders(Request request) throws IOException {
    //获取请求行
    String requestLine = RequestLine.get(
        request, streamAllocation.connection().route().proxy().type());
    //写请求行和请求头
    writeRequest(request.headers(), requestLine);
  }

  public void writeRequest(Headers headers, String requestLine) throws IOException {
    if (state != STATE_IDLE) throw new IllegalStateException("state: " + state);
    //写请求行
    sink.writeUtf8(requestLine).writeUtf8("\r\n");
    //写请求头
    for (int i = 0, size = headers.size(); i < size; i++) {
      sink.writeUtf8(headers.name(i))
          .writeUtf8(": ")
          .writeUtf8(headers.value(i))
          .writeUtf8("\r\n");
    }
    sink.writeUtf8("\r\n");
    state = STATE_OPEN_REQUEST_BODY;
  }

上述代码将请求头和请求体的内容写入到一个Sink的数据数据结构中，由此对象最后进行网络传输。okhttp底层的数据传输除了这个sink还有一个叫做source的对象，他们分别负责底层数据的发送和接收，是一个高效的数据传输对象，后面会重点介绍。其余写请求体和读取响应的方法就不一一介绍了，看下源码就知道了。

总结

本结分析了okhttp中比较重要的几个类，他们是底层数据通信的基础，是细节的体现。RealConnection负责建立具体的连接，HttpCodec负责数据通信，StreamAllocation负责协调处理连接上的流处理。