课程概述

网络通信
- 网络库框架对比
- Retrofit使用&原理介绍
- TTNet介绍，了解字节跳动网络请求框架

数据存储
- Android数据存储方式对比，了解不同场景该使用的工具
- 数据库框架对比
- Room数据库使用与原理介绍

1.网络请求

1.1 简介

客户端向服务端发起请求，服务端返回数据给到客户端

由于网络请求在大型App里使用非常频繁，为了更好的支持业务迭代，一般会进行网络请求的封装

1.2 网络框架对比

1.2.1 说明：

Volley的Request和Response都是把数据方法放到byte[]数组里，不支持输入输出流，把数据放到数组中，如果大文件多了，数组就会非常大且多，消耗内存

行业内，目前基本上都是Retrofit 和 OkHttp组合的这种方式来进行网络请求

IO 和 NIO这两个都是Java中的概念，如果我从硬盘读取数据，第一种方式就是程序一直等，数据读完后才能继续操作这种是最简单的也叫阻塞式IO,还有一种是你读你的,程序接着往下执行，等数据处理完你再来通知我，然后再处理回调。而第二种就是 NIO 的方式，非阻塞式，所以NIO当然要比IO的性能要好了,而 Okio是 Square 公司基于IO和NIO基础上做的一个更简单、高效处理数据流的一个库。

1.2.2 总结:

目前Retrofit和OkHttp的组合，功能更加全面，封装更加彻底，当下最为流行的网络请求方式，我们本文也会重点来关注Retrofit的使用和原理的介绍。

1.3 Retrofit的使用介绍

Retrofit其实是对OkHttp的一个封装，也是当前最为流行的一种网络请求组合方式。

1.3.1 使用举例

场景假设：客户端知道了一个用户的uid，想通过服务端查下这个用户的姓名，通过Retrofit如何实现呢？接口：[www.bytedance.com/users/{uid}…] 其中{uid}要替换为实际的uid，例如1123，最终请求为www.bytedance.com/users/1123/…

类型：GET请求接口返回：

{
    "message": "success",
    "data": {
        "uid":"1123",
        "first_name":"张",
        "last_name":"三丰"
    }
}

1.3.2 使用介绍

添加Retrofit库的依赖
- 在需要用到Retrofit接口的module中，新增依赖（最新的版本可看GitHub ）

dependencies {
implementation 'com.squareup.retrofit2:retrofit:2.4.0'
    //...其他依赖
}

创建用于描述网络请求的接口

//接口类名：可自定义，尽量和这类请求的含义相关
interface IUserInfoService {

    @GET("users/{uid}/name")
    fun getUserName(@Path("uid") uid: Int): Call<ResponseBody>

    //@GET("users/{name}/uid")
    //fun getRequest(@Path("name" name:String)) Call<User>
    
    //后续可以增加其他的接口，一个接口对应一个api请求
}

//函数名：可自定义，需要能识别出该接口的作用，该interface里可以增加多个不同的函数
//@GET 注解：用于指定该接口的相对路径，并采用Get方法发起请求
//@Path 注解：需要外部调用时，传入一个uid，该uid会替换@GET注解里相对路径的{uid}
//返回值Call<ResponseBody>，这里用ResponseBody，我们可以直接拿到请求的String内容
//如果要自动转为Model类，例如User,这里直接替换为User就好。

发起网络请求

fun getUserName(view: View) {
    //创建Retrofit实例
    val retrofit = Retrofit.Builder()
        .baseUrl("https://www.bytedance.com/")
        .build()
    //创建iUserInfoService实例
    val iUserInfoService = retrofit.create(IUserInfoService::class.java)
    //创建网络请求Call对象
    val call = iUserInfoService.getUserName(1123)
    //发起异步请求
    call.enqueue(object : Callback<ResponseBody> {

        override fun onResponse(call: Call<ResponseBody>,
                                response: Response<ResponseBody>) {
            //请求成功时回调
            request_result_tv.text = "请求成功：" + response.body()!!.string()
        }

        override fun onFailure(call: Call<ResponseBody>, e: Throwable) {
            //请求失败时候的回调
            request_result_tv.text = "请求失败：" + e.message
        }
    })
}

1.3.3 注解

注解，也可以理解为是一个标签这个标签可以加在类、方法、参数、成员变量上，并且可在合适的时机读取注解的内容，进行处理

如@Override:标注一个方法是重写了父类的实现

注解的生命周期：有定义和使用注解的地方，肯定还需有获取注解并处理注解内容的地方

注解的处理，一般有3个时机（也就是注解的生命周期@Retention)

SOURCE:只有在源码中有效，编译时抛弃，例如前面的@Override
CLASS:编译class.文件时有效，一般会使用到注解处理器。
RUNTIME:在运行期间，获取对应的注解，并做相关的处理

GET注解的定义

注解的获取和使用：通过反射获取到Method对象后，有以下一些接口来获取注解内容

Method.getGenericReturnType()获取返回类型
Method.getAnnotations()获取方法的注解
Method.getParameterAnnotations()获取参数注解

Retrofit是在运行期间，配合Java动态代理，获取方法和参数的注解，并构造Requesti对象的。

java动态代理Proxy.newProxyInstance

利用Java的反射技术(Java Reflection),代理某个interface,一旦调用interface.里的某个方法时，实际通过代理调用InvocationHandler的invoke方法

1.3.4 总结

引入依赖库

创建用于描述网络请求的接口

发起网络请求
- 创建Retrofit实例
- 创建iUserInfoService实例
- 创建网络请求Call对象
- 使用Call对象发起异步请求

其他更多的用法，更多的注解，可以看Retrofit官网square.github.io/retrofit/

1.4 Retrofit使用OkHttp的流程介绍

1.4.1 Retrofit的主流程

先上个图，结果先行方便大家理解主流程调用关系。

先记住两个点，一个就是说我们会在这个 get username 的时候会去构造一个 okHTTP call 然后然后这 call 之后我们会在 enqueue 的时候去底层，底层主要是去调用 okHttp call 的 enqueue 这个方法进行一个网络请求

主流程如下

通过Builder模式创建RetrofitConfig,保存baseUrls等内容
创建动态代理对象
创建OkHttpCall
发起网络请求

1.4.3.2 Retrofit调用底层OkHttp的方式

在主流程图中，okhttp网络库的api，在Retrofit中是何时发起请求的，对应api已列出，相同颜色即意味着调用关系。

如：

绿色代码：标记1处，创建Retrofit对象时，对应创建了OkHttpClient对象；

红色代码：标记4处，使用Retrofit的Call对象发起请求时，对应创建OkHttp网络库中Request对象和Call对象并发起请求。

1.4.3.3 Retrofit里的OkHttpClient的调用时机

public void getRequest() {
    Retrofit retrofit = new Retrofit.Builder()
            .baseUrl("https://www.bytedance.com/")
            //.addCallAdapterFactory(okhttp3.Call.Factory)
            .build() ;  // 标记（1）
}

// Retrofit$Builder
public Retrofit build() {
  okhttp3.Call.Factory callFactory = this.callFactory;
  if (callFactory == null) {
    callFactory = new OkHttpClient() ; // 标记（2）
  }
    
  List<CallAdapter.Factory> adapterFactories = new ArrayList<>(this.adapterFactories);
  // platform为Android的实例
  // 集合里的实例为ExecutorCallAdapterFactory的实例。这里要留意下
  adapterFactories.add(platform.defaultCallAdapterFactory(callbackExecutor));
  return new Retrofit(callFactory, baseUrl, converterFactories, adapterFactories,
      callbackExecutor, validateEagerly);
}

static class Android extends Platform {
  @Override public Executor defaultCallbackExecutor() {
    return new MainThreadExecutor();
  }
  
  @Override CallAdapter.Factory defaultCallAdapterFactory(Executor callbackExecutor) {
    return new ExecutorCallAdapterFactory(callbackExecutor);
  } 
}

// Retrofit
public final class Retrofit {
  private  final okhttp3.Call.Factory callFactory;
  Retrofit(okhttp3.Call.Factory callFactory, HttpUrl baseUrl,
      List<Converter.Factory> converterFactories, List<CallAdapter.Factory> adapterFactories,
      Executor callbackExecutor, boolean validateEagerly) {
    this .callFactory = callFactory; // 标记（3）
  }
}

OkHttpClient对象的创建，我们已经看到了。那么创建好之后，在何处完成调用呢？ 我们往下走，答案就在下面的流程梳理里面。

不过，我们先留意下，adapterFactories集合里的对象。里面有一个默认的CallAdapter.Factory实例，它就是子类ExecutorCallAdapterFactory的实例。我们在后续解析请求方法时，会用到它。

1.4.3.4 OkHttpCall的创建

当我们通过代理对象调用我们的接口方法IUserNameService#getUserName时，会触发InvocationHandler#invoke方法。请求物料的封装细节较多，单独拉了一篇文档。可以参考：13.2请求物料的封装

public void getRequest(){
    Retrofit retrofit = new Retrofit.Builder()
            .baseUrl("https://www.bytedance.com/")
            .build();
    IUserNameService iUserNameService = retrofit.create(IUserNameService.class);
    // 标记1
    Call<ResponseBody> call = iUserNameService.getUserName( 1123 );
}

// Retrofit
public <T> T create(final Class<T> service) {
  
  return (T) Proxy.newProxyInstance(service.getClassLoader(), new Class<?>[] { service },
      new InvocationHandler() {
        private final Platform platform = Platform.get();
        // 标记（2）
        @Override public Object invoke(Object proxy, Method method, Object... args) {
          ServiceMethod serviceMethod = loadServiceMethod(method);
          OkHttpCall okHttpCall = new OkHttpCall<>(serviceMethod, args);
          return serviceMethod.callAdapter.adapt(okHttpCall);
        }
      });
}
复制代码

我们需要重点关注invoke方法中OkHttpCall对象的创建，serviceMethod.callAdapter.adapt(okHttpCall)中方法调用的实现，serviceMethod.callAdapter.adapt(okHttpCall)的返回值。一会儿会用到

1.4.3.5 `okhttp.Request`对象和`okhttp.Call`对象的创建及请求发起

public void getRequest(){
    Retrofit retrofit = new Retrofit.Builder()
            .baseUrl("https://www.bytedance.com/")
            .build();
    IUserNameService iUserNameService = retrofit.create(IUserNameService.class);
    // call对象的取值为InvocationHandler#invoke()方法的返回值，默认为ExecutorCallbackCall对象
    Call<ResponseBody> call = iUserNameService.getUserName(1123);
    // 标记1： 由请求物料的封装过程，我们知道 call为ExecutorCallbackCall的实例
    call.enqueue(new Callback<ResponseBody>() {
        @Override
        public void onResponse(Call<ResponseBody> call, Response<ResponseBody> response) {

        }

        @Override
        public void onFailure(Call<ResponseBody> call, Throwable t) {

        }
    });
}

// Retrofit
public <T> T create(final Class<T> service) {
  
  return (T) Proxy.newProxyInstance(service.getClassLoader(), new Class<?>[] { service },
      new InvocationHandler() {
        private final Platform platform = Platform.get();
        // 标记（2）
        @Override public Object invoke(Object proxy, Method method, Object... args) {
          ServiceMethod serviceMethod = loadServiceMethod(method);
          OkHttpCall okHttpCall = new OkHttpCall<>(serviceMethod, args);
          return serviceMethod.callAdapter.adapt(okHttpCall);
        }
      });
}

// ExecutorCallbackCall
@Override 
public void enqueue(final Callback<T> callback) {
    // ExecutorCallbackCall实例所拥有的delegate为OkHttpCall对象。
  delegate.enqueue(new Callback<T>() {
    @Override 
    public void onResponse(Call<T> call, final Response<T> response) {
      // ...
    }
  });
}

//OkHttpCall 这里的内容是不是似曾相识，没错它就是OkHttp完成请求的过程。我们上面已贴出
public void enqueue(final Callback<T> callback) {
  // 这里完成的了Request的创建
Request request = serviceMethod.toRequest(args);
 // 这里完成了Call对象的创建
okhttp3.Call call = serviceMethod.callFactory.newCall(request);
  // 通过call对象发起异步请求
  call.enqueue( new okhttp3.Callback() {
 @Override 
 public  void onResponse(okhttp3.Call call, okhttp3.Response rawResponse)
throws IOException {
Response<T> response = parseResponse(rawResponse);
callSuccess(response);
}

 @Override 
 public  void  onFailure ( okhttp3.Call call, IOException e ) {
callback.onFailure(OkHttpCall.this, e);
}

});
}

// ServiceMethod
Request toRequest(Object... args) throws IOException {
  RequestBuilder requestBuilder = new RequestBuilder(httpMethod, baseUrl, relativeUrl, headers,
      contentType, hasBody, isFormEncoded, isMultipart);
ParameterHandler<Object>[] handlers = (ParameterHandler<Object>[]) parameterHandlers;
  for (int p = 0; p < argumentCount; p++) {
    handlers[p].apply(requestBuilder, args[p]);
  }
  return requestBuilder.build();
}
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在OkHttpCall#enqueue方法里，通过ServiceMethod#toRequest方法，完成了Request的创建。因为ServiceMethod拥有接口方法IUserNameService#getUserName的全部请求物料信息，传入请求实参后，便可直接构造request对象。

构建完request对象后，serviceMethod.callFactory为OkHttpClient实例。通过OkHttpClient#newCall方法构建Call对象。

构建Call对象完成后，通过Call对象发起异步请求。

请求完毕后，返回响应对象Response。到此OkHttp请求调用过程完毕。

到这里Retrofit只支持OkHttp网络库就得到了解答：

通过代理对象对方法接口进行调用时，会在InvocationHandler#invoke方法回调里为serviceMethod.callAdapter.adapt()设置okHttpCall对象，进而发起请求时，委托OkHttpCall对象发起网络请求。而OkHttpCall#enqueue 调用okHttp网络库发起请求。

所以serviceMethod.callAdapter.adapt()设置死了为okHttpCall对象。Retrofit发起请求只能对OkHttp网络库进行支持了。

public <T> T create(final Class<T> service) {
  
  return (T) Proxy.newProxyInstance(service.getClassLoader(), new Class<?>[] { service },
      new InvocationHandler() {
        private final Platform platform = Platform.get();
        // 标记（2）
        @Override public Object invoke(Object proxy, Method method, Object... args) {
          ServiceMethod serviceMethod = loadServiceMethod(method);
          OkHttpCall okHttpCall = new OkHttpCall<>(serviceMethod, args);
          return serviceMethod.callAdapter.adapt(okHttpCall);
        }
      });
}
复制代码

所以我们要支持多个网络库的改造，那么就在**OkHttpCall** 的改造上做文章就好。

总结

关于命名的大多数规范核心在于考虑上下文

人们在阅读理解代码的时候也可以看成是计算机运行程序，好的命名能让人把关注点留在主流程上，清晰地理解程序的功能，避免频繁切换到分支细节，增加理解成本

1.4 TTNet

TTNet是字节跳动通用的网络请求封装框架，用来向服务端发起请求。

提供了一整套Android客户端网络请求解决方案。

它有哪些突出的优点:
- 基于Retrofit改造，具备了Retrofit所具有的优点
- 支持多个Http网络库的动态切换（okhttp和cronet）
- 支持网络拦截配置：添加公共参数，动态切换协议及Host，动态选路等
- 支持流解析，json序列化

1.4.1 为什么要做TTNet？

Retrofit是开源的网络框架，Retrofit只支持OkHttp网络库，不支持其他网络库。

我们有更优秀的网络库cronet，我们想使用它，但是我们又迷恋Retrofit的优秀的封装特性和接口调用的简易特性？

1.4.2 TTNet与Retrofit的使用对比

Retrofit	TTNet

1.5 TTNet实现原理

TTNet基于Retrofit的进行二次开发，核心主要是替换Retrofit其中的2点

替换底层用到的OKHttpClient

替换底层用到的OKHttpCall

1.5.1 TTNet主流程

1.5.2 更多TTNet相关的解析，可以看TTNet 源码分析

1.5 网络请求总结

数据存储

2.1 简介

数据存储的方式有很多种，其使用场景也不一样，本文主要介绍其中4种最为常见的数据存储方式和使用场景

数据库是4种常见数据存储方式中较为复杂的能力，本文也会重点介绍

2.2 存储方式对比

持久性的本地数据存储是Android中常见的能力，可以在应用被杀死的情况下，而保持数据不会被清除。我们可以根据不同场景的诉求，可以选用不同的存储方式，常见的数据存储主要有以下4种。

2.3 数据库开源框架对比

数据库相对来说，其使用会比较复杂些，我们单独进行探索，下面是几个主流的数据库框架对比

不同的产品，对功能的诉求不太应用，头条因为也有用到LiveData，同时考虑到是Google出品，其流行度和稳定性都有较好的保障，所以更倾向于使用Room数据库，下面会重点介绍下Room数据库。

2.4 Room数据库的使用

Room是 Google Jetpack 家族里的一员，Room 在 SQLite 上提供了一个抽象层，以便在充分利用 SQLite 的强大功能的同时，能够流畅地访问数据库

主要的3个组件

数据库类(Database)，用于保存数据库并作为应用持久性数据底层连接的主要访问点。

数据实体(Entity)，用于表示应用的数据库中的表。

数据访问对象(DAO)，提供您的应用可用于查询、更新、插入和删除数据库中的数据的方法。

2.4.1 Room接入

Gradle目录的build.gradle文件里添加如下：

2.4.2 数据表设计

下面假设设计一个表，表名为user，数据表包含uid、first_name、 last_name 3个字段

2.4.3 新建Entity

定义一个User数据实体，User的每个实例都代表App数据库中的user表的一行

2.4.4 新增DAO

定义一个名为UserDao的DAO。用来对User表的增删改查

2.4.5 新建数据库类

进行数据库配置，并需满足以下几个条件：

新增一个RoomDatabase的abstract子类

子类需加注解@Database(entities = [xxx], version = n)，entities包含数据实体，将会在这个数据库中创建对应的表，version是数据的版本号

对于与数据库关联的每个DAO类，数据库类必须定义一个无参的抽象方法，并返回DAO类实例

2.4.6 获取dao对象

可进行数据库的增删改查操作

2.5 Room原理介绍

核心

编译期，通过kapt处理@``Dao、@Database注解，动态生成对应的实现类

底层使用Android提供的SupportSQLiteOpenHelper实现数据库的增删改查等操作

2.5.1 kapt注解处理

Room在编译期，通过kapt处理@Dao和@Database注解，生成DAO和Database的实现类 AppDatabase --> AppDatabase_Impl UserDao-->UserDao_Impl

kapt生成的代码在build/generated/source/kapt/

2.5.2 实现类利用Android SQLite进行数据库操作

AppDatabase_Impl：数据库实例的具体实现，自动生成，主要有以下几个方法

createOpenHelper()： Room.databaseBuilder().build()创建Database时，会调用实现类的 createOpenHelper()创建SupportSQLiteOpenHelper，此Helper用来创建DB以及管理版本 userDao()：创建UserDao_Impl

UserDao_Impl： UserDao的具体实现，自动生成，主要有以下3个属性以及UserDao里定义的接口

__db：RoomDatabase的实例 __insertionAdapterOfUser ：EntityInsertionAdapterd实例，用于数据insert __deletionAdapterOfUser：EntityDeletionOrUpdateAdapter实例，用于数据的update/delete

以下几个是UserDao里我们自己定义的接口

insertAll(): 使用__db开启事务，使用__insertionAdapterOfUser执行插入操作

delete():使用__db开启事务，使用__deletionAdapterOfUser执行删除操作 getAll():使用Cursor循环读取数据库的每条记录，并将结果保存在List<User>中返回 loadAllByIds()：和getAll()类似，查询语句不同 findByNames()：和getAll()类似，查询语句不同

2.6 数据库总结

课后

进一步了解Retrofit的其他使用方式 square.github.io/retrofit/

进一步了解OkHttp的用法和原理 square.github.io/okhttp/

进一步了解Room数据库的用法和原理 developer.android.com/training/da…

自己尝试使用Retrofit和Room数据库，进行简单demo的编写

参考资料

TTNet 源码分析

13.2请求物料的封装

使用Room将数据保存到本地数据库developer.android.com/training/da…

Room原理详解：juejin.cn/post/692378…

【Android】数据存储&网络通信