揭秘 Android Volley 网络模块(5)

Android小码蜂
100 阅读32分钟

揭秘 Android Volley 网络模块

一、引言

在移动应用开发中，网络通信是不可或缺的一部分。无论是获取远程数据、提交表单还是与服务器进行实时交互，都需要高效可靠的网络模块支持。Android Volley 作为 Google 官方推出的轻量级网络通信框架，凭借其简单易用的 API、高效的请求调度和强大的缓存机制，成为了 Android 开发者首选的网络解决方案之一。

本文将深入剖析 Android Volley 框架的网络模块，从源码级别详细解析其实现原理和工作流程。我们将探讨网络模块的架构设计、核心类和接口的实现、HTTP 请求的处理流程、网络响应的解析与分发，以及错误处理和重试机制等关键技术点。通过本文的学习，读者将对 Volley 网络模块有一个全面而深入的理解，能够在实际开发中更加灵活和高效地使用 Volley 进行网络通信。

二、网络模块概述

2.1 网络模块在 Volley 框架中的位置

Volley 框架整体架构可以分为五个主要部分：请求队列（RequestQueue）、缓存模块（Cache）、网络模块（Network）、响应分发器（ResponseDelivery）和请求（Request）。网络模块作为其中的核心组件之一，主要负责处理所有从缓存模块无法满足的网络请求，与远程服务器进行通信，并将响应数据返回给请求队列。

2.2 网络模块的主要功能

Volley 网络模块的主要功能包括：

  1. HTTP 请求的发送：将应用程序的请求转换为 HTTP 请求，并发送到远程服务器。
  2. 网络响应的接收：接收服务器返回的 HTTP 响应，并进行初步处理。
  3. 响应数据的解析：将服务器返回的数据解析为应用程序可以使用的格式。
  4. 错误处理和重试：处理网络请求过程中出现的各种错误，并根据配置进行重试。
  5. 请求优先级处理：根据请求的优先级对请求进行排序和处理。

2.3 网络模块的核心组件

Volley 网络模块的核心组件包括：

  • Network 接口：定义了网络请求的基本操作，是网络模块的核心接口。
  • BaseNetwork 类：Network 接口的抽象实现，提供了一些基础功能。
  • BasicNetwork 类：BaseNetwork 的具体实现，使用 HttpStack 执行实际的 HTTP 请求。
  • HttpStack 接口：定义了执行 HTTP 请求的基本操作。
  • HurlStack 类：HttpStack 的实现，使用 Android 内置的 HttpURLConnection 执行 HTTP 请求。
  • HttpClientStack 类：HttpStack 的实现，使用 Apache HttpClient 执行 HTTP 请求（Android 2.3 及以下版本使用）。
  • NetworkResponse 类：封装了从网络获取的原始响应数据。
  • NetworkDispatcher 类：网络调度器，负责从网络请求队列中取出请求并执行。

三、Network 接口分析

3.1 Network 接口定义

Network 接口是 Volley 网络模块的核心接口，定义了执行网络请求的基本方法。所有网络实现类都必须实现这个接口。

下面是 Network 接口的源码：

/**
 * 网络接口，定义了执行网络请求的基本方法
 */
public interface Network {
    /**
     * 执行网络请求
     * 
     * @param request 需要执行的请求
     * @return 网络响应
     * @throws VolleyError 如果请求过程中发生错误
     */
    public NetworkResponse performRequest(Request<?> request) throws VolleyError;
}

3.2 Network 接口的作用

Network 接口是 Volley 网络模块的抽象层，它将网络请求的具体实现与上层逻辑分离。通过这种设计，Volley 可以支持多种不同的 HTTP 客户端实现（如 HttpURLConnection 和 Apache HttpClient），并允许开发者自定义网络实现以满足特定需求。

四、BaseNetwork 类分析

4.1 BaseNetwork 类概述

BaseNetwork 是 Network 接口的抽象实现，提供了一些基础功能，如请求头处理、响应缓存处理、重试策略等。所有具体的网络实现类都应该继承这个类。

4.2 BaseNetwork 类的成员变量

下面是 BaseNetwork 类的主要成员变量及其作用：

/**
 * 网络请求的基础实现类，提供了一些通用的网络请求处理功能
 */
public abstract class BaseNetwork implements Network {
    /** 日志标签 */
    protected static final String TAG = "Volley";
    
    /** 每次重试的退避乘数 */
    protected static final float DEFAULT_BACKOFF_MULT = 1f;
    
    /** 默认的套接字超时时间（毫秒） */
    protected static final int DEFAULT_SOCKET_TIMEOUT_MS = 2500;
    
    /** 默认的套接字缓冲区大小（字节） */
    protected static final int DEFAULT_SOCKET_BUFFER_SIZE = 8192;
    
    /** 响应数据的字符集 */
    protected static final String DEFAULT_RESPONSE_CONTENT_CHARSET = "ISO-8859-1";
    
    /** 调试模式开关 */
    protected final boolean mIsDebug;
    
    /** 用于执行 HTTP 请求的 HttpStack */
    protected final HttpStack mHttpStack;
    
    /** 用于执行 HTTPS 请求的 SSLSocketFactory */
    private final SSLSocketFactory mSslSocketFactory;
    
    // 其他成员变量...
}

4.3 BaseNetwork 类的构造函数

BaseNetwork 类的构造函数接收一个 HttpStack 对象作为参数，用于执行实际的 HTTP 请求：

/**
 * 创建一个新的 BaseNetwork 实例
 * 
 * @param httpStack 用于执行 HTTP 请求的 HttpStack
 */
protected BaseNetwork(HttpStack httpStack) {
    // 调用重载的构造函数，使用默认的 SSLSocketFactory
    this(httpStack, null);
}

/**
 * 创建一个新的 BaseNetwork 实例，使用指定的 SSLSocketFactory
 * 
 * @param httpStack 用于执行 HTTP 请求的 HttpStack
 * @param sslSocketFactory 用于执行 HTTPS 请求的 SSLSocketFactory
 */
protected BaseNetwork(HttpStack httpStack, SSLSocketFactory sslSocketFactory) {
    // 初始化 HttpStack
    mHttpStack = httpStack;
    
    // 如果未提供 SSLSocketFactory，则使用默认的
    mSslSocketFactory = (sslSocketFactory != null) ? sslSocketFactory :
            newSslSocketFactory();
    
    // 检查是否处于调试模式
    mIsDebug = VolleyLog.DEBUG;
}

4.4 BaseNetwork 类的核心方法

BaseNetwork 类实现了 Network 接口的 performRequest() 方法，并提供了一些辅助方法：

/**
 * 执行网络请求的核心方法
 * 
 * @param request 需要执行的请求
 * @return 网络响应
 * @throws VolleyError 如果请求过程中发生错误
 */
@Override
public NetworkResponse performRequest(Request<?> request) throws VolleyError {
    // 记录请求开始时间
    long requestStart = SystemClock.elapsedRealtime();
    
    // 循环处理请求，支持重试机制
    while (true) {
        // 用于存储 HTTP 响应的对象
        HttpResponse httpResponse = null;
        // 响应数据
        byte[] responseContents = null;
        // 响应头
        Map<String, String> responseHeaders = Collections.emptyMap();
        
        try {
            // 准备请求头，包括添加默认请求头和处理缓存相关的请求头
            Map<String, String> headers = new HashMap<String, String>();
            addCacheHeaders(headers, request.getCacheEntry());
            
            // 使用 HttpStack 执行 HTTP 请求，获取 HTTP 响应
            httpResponse = mHttpStack.performRequest(request, headers);
            
            // 获取 HTTP 状态码
            int statusCode = httpResponse.getStatusCode();
            
            // 获取响应头
            responseHeaders = httpResponse.getHeaders();
            
            // 如果状态码为 304（Not Modified），表示缓存有效
            if (statusCode == HttpURLConnection.HTTP_NOT_MODIFIED) {
                // 从缓存条目中获取数据
                Cache.Entry entry = request.getCacheEntry();
                if (entry == null) {
                    // 如果缓存条目为空，返回一个空的响应
                    return new NetworkResponse(HttpURLConnection.HTTP_NOT_MODIFIED, null,
                            responseHeaders, true,
                            SystemClock.elapsedRealtime() - requestStart);
                }
                
                // 返回缓存数据
                return new NetworkResponse(HttpURLConnection.HTTP_NOT_MODIFIED,
                        entry.data, responseHeaders, true,
                        SystemClock.elapsedRealtime() - requestStart);
            }
            
            // 处理正常响应，读取响应数据
            if (httpResponse.getContent() != null) {
                responseContents = entityToBytes(httpResponse.getContent());
            } else {
                // 对于没有响应体的情况，创建一个空的字节数组
                responseContents = new byte[0];
            }
            
            // 计算请求执行时间
            long requestLifetime = SystemClock.elapsedRealtime() - requestStart;
            
            // 记录请求执行时间和状态码
            logSlowRequests(requestLifetime, request, responseContents, statusCode);
            
            // 如果状态码不在 200-299 范围内，表示请求失败
            if (statusCode < 200 || statusCode > 299) {
                // 抛出异常，触发重试机制
                throw new IOException();
            }
            
            // 返回成功的网络响应
            return new NetworkResponse(statusCode, responseContents, responseHeaders,
                    false, SystemClock.elapsedRealtime() - requestStart);
            
        } catch (SocketTimeoutException e) {
            // 处理套接字超时异常，进行重试
            attemptRetryOnException("socket", request, new TimeoutError());
        } catch (MalformedURLException e) {
            // 处理 URL 格式错误，这通常是开发者的错误，不进行重试
            throw new RuntimeException("Bad URL " + request.getUrl(), e);
        } catch (IOException e) {
            // 处理其他 IO 异常
            int statusCode = 0;
            NetworkResponse networkResponse = null;
            
            // 如果有 HTTP 响应，尝试获取状态码
            if (httpResponse != null) {
                statusCode = httpResponse.getStatusCode();
                VolleyLog.e("Unexpected response code %d for %s", statusCode, request.getUrl());
            } else {
                // 如果没有 HTTP 响应，记录错误信息
                VolleyLog.e("IOException for %s", request.getUrl());
            }
            
            // 处理不同的状态码
            if (statusCode == HttpURLConnection.HTTP_UNAUTHORIZED ||
                    statusCode == HttpURLConnection.HTTP_FORBIDDEN) {
                // 处理认证失败的情况
                attemptRetryOnException("auth", request,
                        new AuthFailureError(responseHeaders));
            } else if (statusCode == 0) {
                // 状态码为 0 表示连接问题，进行重试
                attemptRetryOnException("network", request, new NetworkError(networkResponse));
            } else {
                // 其他状态码，返回服务器错误
                attemptRetryOnException("server", request,
                        new ServerError(networkResponse));
            }
        }
    }
}

/**
 * 向请求头中添加缓存相关的头信息
 * 
 * @param headers 要添加头信息的请求头映射
 * @param entry 缓存条目，如果存在的话
 */
private void addCacheHeaders(Map<String, String> headers, Cache.Entry entry) {
    // 如果没有缓存条目，不添加任何缓存头
    if (entry == null) {
        return;
    }
    
    // 添加 If-None-Match 头，用于验证缓存
    if (entry.etag != null) {
        headers.put("If-None-Match", entry.etag);
    }
    
    // 添加 If-Modified-Since 头，用于验证缓存
    if (entry.serverDate > 0) {
        headers.put("If-Modified-Since",
                DateUtils.formatDate(new Date(entry.serverDate)));
    }
}

/**
 * 处理异常并重试请求
 * 
 * @param logPrefix 日志前缀
 * @param request 需要重试的请求
 * @param exception 导致重试的异常
 * @throws VolleyError 如果达到最大重试次数或不应该重试
 */
protected void attemptRetryOnException(String logPrefix, Request<?> request,
        VolleyError exception) throws VolleyError {
    // 获取请求的重试策略
    RetryPolicy retryPolicy = request.getRetryPolicy();
    
    // 获取当前重试次数
    int oldTimeout = request.getTimeoutMs();
    
    try {
        // 尝试重试
        retryPolicy.retry(exception);
    } catch (VolleyError e) {
        // 如果不能重试，设置请求的重试次数并抛出异常
        request.addMarker(
                String.format("%s-timeout-giveup [timeout=%s]", logPrefix, oldTimeout));
        throw e;
    }
    
    // 记录重试信息
    request.addMarker(String.format("%s-retry [timeout=%s]", logPrefix, oldTimeout));
}

五、BasicNetwork 类分析

5.1 BasicNetwork 类概述

BasicNetwork 是 BaseNetwork 的具体实现，它使用 HttpStack 接口执行实际的 HTTP 请求。这个类提供了完整的网络请求处理功能，包括请求头处理、响应解析、错误处理和重试机制等。

5.2 BasicNetwork 类的构造函数

BasicNetwork 类的构造函数接收一个 HttpStack 对象作为参数：

/**
 * 创建一个新的 BasicNetwork 实例
 * 
 * @param httpStack 用于执行 HTTP 请求的 HttpStack
 */
public BasicNetwork(HttpStack httpStack) {
    // 调用父类构造函数
    super(httpStack);
}

/**
 * 创建一个新的 BasicNetwork 实例，使用指定的 SSLSocketFactory
 * 
 * @param httpStack 用于执行 HTTP 请求的 HttpStack
 * @param sslSocketFactory 用于执行 HTTPS 请求的 SSLSocketFactory
 */
public BasicNetwork(HttpStack httpStack, SSLSocketFactory sslSocketFactory) {
    // 调用父类构造函数
    super(httpStack, sslSocketFactory);
}

5.3 BasicNetwork 类的核心方法

BasicNetwork 类主要重写了父类的一些方法，提供了具体的实现：

/**
 * 执行网络请求的核心方法
 * 
 * @param request 需要执行的请求
 * @return 网络响应
 * @throws VolleyError 如果请求过程中发生错误
 */
@Override
public NetworkResponse performRequest(Request<?> request) throws VolleyError {
    // 记录请求开始时间
    long requestStart = SystemClock.elapsedRealtime();
    
    // 循环处理请求，支持重试机制
    while (true) {
        // 用于存储 HTTP 响应的对象
        HttpResponse httpResponse = null;
        // 响应数据
        byte[] responseContents = null;
        // 响应头
        Map<String, String> responseHeaders = Collections.emptyMap();
        
        try {
            // 准备请求头，包括添加默认请求头和处理缓存相关的请求头
            Map<String, String> headers = new HashMap<String, String>();
            addCacheHeaders(headers, request.getCacheEntry());
            
            // 使用 HttpStack 执行 HTTP 请求，获取 HTTP 响应
            httpResponse = mHttpStack.performRequest(request, headers);
            
            // 获取 HTTP 状态码
            int statusCode = httpResponse.getStatusCode();
            
            // 获取响应头
            responseHeaders = httpResponse.getHeaders();
            
            // 如果状态码为 304（Not Modified），表示缓存有效
            if (statusCode == HttpURLConnection.HTTP_NOT_MODIFIED) {
                // 从缓存条目中获取数据
                Cache.Entry entry = request.getCacheEntry();
                if (entry == null) {
                    // 如果缓存条目为空，返回一个空的响应
                    return new NetworkResponse(HttpURLConnection.HTTP_NOT_MODIFIED, null,
                            responseHeaders, true,
                            SystemClock.elapsedRealtime() - requestStart);
                }
                
                // 返回缓存数据
                return new NetworkResponse(HttpURLConnection.HTTP_NOT_MODIFIED,
                        entry.data, responseHeaders, true,
                        SystemClock.elapsedRealtime() - requestStart);
            }
            
            // 处理正常响应，读取响应数据
            if (httpResponse.getContent() != null) {
                responseContents = entityToBytes(httpResponse.getContent());
            } else {
                // 对于没有响应体的情况，创建一个空的字节数组
                responseContents = new byte[0];
            }
            
            // 计算请求执行时间
            long requestLifetime = SystemClock.elapsedRealtime() - requestStart;
            
            // 记录请求执行时间和状态码
            logSlowRequests(requestLifetime, request, responseContents, statusCode);
            
            // 如果状态码不在 200-299 范围内，表示请求失败
            if (statusCode < 200 || statusCode > 299) {
                // 抛出异常，触发重试机制
                throw new IOException();
            }
            
            // 返回成功的网络响应
            return new NetworkResponse(statusCode, responseContents, responseHeaders,
                    false, SystemClock.elapsedRealtime() - requestStart);
            
        } catch (SocketTimeoutException e) {
            // 处理套接字超时异常，进行重试
            attemptRetryOnException("socket", request, new TimeoutError());
        } catch (MalformedURLException e) {
            // 处理 URL 格式错误，这通常是开发者的错误，不进行重试
            throw new RuntimeException("Bad URL " + request.getUrl(), e);
        } catch (IOException e) {
            // 处理其他 IO 异常
            int statusCode = 0;
            NetworkResponse networkResponse = null;
            
            // 如果有 HTTP 响应，尝试获取状态码
            if (httpResponse != null) {
                statusCode = httpResponse.getStatusCode();
                VolleyLog.e("Unexpected response code %d for %s", statusCode, request.getUrl());
            } else {
                // 如果没有 HTTP 响应，记录错误信息
                VolleyLog.e("IOException for %s", request.getUrl());
            }
            
            // 处理不同的状态码
            if (statusCode == HttpURLConnection.HTTP_UNAUTHORIZED ||
                    statusCode == HttpURLConnection.HTTP_FORBIDDEN) {
                // 处理认证失败的情况
                attemptRetryOnException("auth", request,
                        new AuthFailureError(responseHeaders));
            } else if (statusCode == 0) {
                // 状态码为 0 表示连接问题，进行重试
                attemptRetryOnException("network", request, new NetworkError(networkResponse));
            } else {
                // 其他状态码，返回服务器错误
                attemptRetryOnException("server", request,
                        new ServerError(networkResponse));
            }
        }
    }
}

/**
 * 将 HTTP 实体转换为字节数组
 * 
 * @param entity HTTP 实体
 * @return 字节数组
 * @throws IOException 如果读取实体时发生错误
 */
private byte[] entityToBytes(HttpEntity entity) throws IOException, ServerError {
    // 创建一个 ByteArrayOutputStream 用于存储实体数据
    PoolingByteArrayOutputStream bytes =
            new PoolingByteArrayOutputStream(ByteArrayPool.get(),
                    (int) entity.getContentLength());
    
    byte[] buffer = null;
    
    try {
        // 获取实体的输入流
        InputStream in = entity.getContent();
        
        if (in == null) {
            // 如果输入流为空，抛出服务器错误
            throw new ServerError();
        }
        
        // 获取实体的 Content-Type
        String contentType = entity.getContentType() != null ?
                entity.getContentType().getValue() : null;
        
        // 如果 Content-Type 存在且是 gzip 格式，使用 GZIPInputStream 解压
        if (contentType != null && contentType.contains("gzip")) {
            in = new GZIPInputStream(in);
        }
        
        // 创建缓冲区
        buffer = ByteArrayPool.get().getBuf(1024);
        
        // 从输入流读取数据到缓冲区，并写入 ByteArrayOutputStream
        int count;
        while ((count = in.read(buffer)) != -1) {
            bytes.write(buffer, 0, count);
        }
        
        // 将 ByteArrayOutputStream 中的数据转换为字节数组
        return bytes.toByteArray();
    } finally {
        try {
            // 关闭实体
            entity.consumeContent();
        } catch (IOException e) {
            // 实体消费内容时出错，通常可以忽略
            VolleyLog.v("Error occured when calling consumingContent");
        }
        
        // 释放缓冲区
        ByteArrayPool.get().returnBuf(buffer);
        
        // 关闭 ByteArrayOutputStream
        bytes.close();
    }
}

六、HttpStack 接口分析

6.1 HttpStack 接口定义

HttpStack 接口定义了执行 HTTP 请求的基本方法，是 Volley 网络模块的底层实现接口。

下面是 HttpStack 接口的源码：

/**
 * HTTP 请求执行接口，定义了执行 HTTP 请求的基本方法
 */
public interface HttpStack {
    /**
     * 执行 HTTP 请求
     * 
     * @param request 需要执行的请求
     * @param additionalHeaders 额外的请求头
     * @return HTTP 响应
     * @throws IOException 如果请求过程中发生 IO 错误
     */
    public HttpResponse performRequest(Request<?> request, Map<String, String> additionalHeaders)
            throws IOException, AuthFailureError;
    
    /**
     * 关闭连接池
     */
    public void shutdown();
}

6.2 HttpStack 接口的实现类

Volley 框架提供了两个主要的 HttpStack 实现类：

  • HurlStack：使用 Android 内置的 HttpURLConnection 执行 HTTP 请求，是 Android 2.3 及以上版本的默认实现。
  • HttpClientStack：使用 Apache HttpClient 执行 HTTP 请求，主要用于 Android 2.2 及以下版本。

七、HurlStack 类分析

7.1 HurlStack 类概述

HurlStack 是 HttpStack 接口的实现类，使用 Android 内置的 HttpURLConnection 执行 HTTP 请求。它是 Android 2.3 及以上版本的默认实现，因为 HttpURLConnection 在新的 Android 版本中性能更好，并且提供了更简洁的 API。

7.2 HurlStack 类的成员变量

下面是 HurlStack 类的主要成员变量及其作用：

/**
 * 使用 HttpURLConnection 实现的 HttpStack
 */
public class HurlStack implements HttpStack {
    /** 用于解析 URL 的正则表达式模式 */
    private static final String HEADER_CONTENT_TYPE = "Content-Type";
    
    /** 用于创建 HttpURLConnection 的工厂接口 */
    private final UrlRewriter mUrlRewriter;
    
    /** 用于 HTTPS 请求的 SSLSocketFactory */
    private final SSLSocketFactory mSslSocketFactory;
    
    // 其他成员变量...
}

7.3 HurlStack 类的构造函数

HurlStack 类提供了多个构造函数，允许开发者自定义 URL 重写和 SSLSocketFactory：

/**
 * 创建一个新的 HurlStack 实例
 */
public HurlStack() {
    this(null);
}

/**
 * 创建一个新的 HurlStack 实例，使用指定的 URL 重写器
 * 
 * @param urlRewriter URL 重写器，如果为 null 则不进行 URL 重写
 */
public HurlStack(UrlRewriter urlRewriter) {
    this(urlRewriter, null);
}

/**
 * 创建一个新的 HurlStack 实例，使用指定的 URL 重写器和 SSLSocketFactory
 * 
 * @param urlRewriter URL 重写器，如果为 null 则不进行 URL 重写
 * @param sslSocketFactory SSLSocketFactory，如果为 null 则使用默认的
 */
public HurlStack(UrlRewriter urlRewriter, SSLSocketFactory sslSocketFactory) {
    mUrlRewriter = urlRewriter;
    mSslSocketFactory = sslSocketFactory;
}

7.4 HurlStack 类的核心方法

HurlStack 类的核心方法是 performRequest()，用于执行 HTTP 请求：

/**
 * 执行 HTTP 请求的核心方法
 * 
 * @param request 需要执行的请求
 * @param additionalHeaders 额外的请求头
 * @return HTTP 响应
 * @throws IOException 如果请求过程中发生 IO 错误
 * @throws AuthFailureError 如果认证失败
 */
@Override
public HttpResponse performRequest(Request<?> request, Map<String, String> additionalHeaders)
        throws IOException, AuthFailureError {
    // 获取请求的 URL
    String url = request.getUrl();
    
    // 如果有 URL 重写器，使用它重写 URL
    if (mUrlRewriter != null) {
        String rewritten = mUrlRewriter.rewriteUrl(url);
        if (rewritten == null) {
            throw new IOException("URL blocked by rewriter: " + url);
        }
        url = rewritten;
    }
    
    // 创建 HttpURLConnection
    URL parsedUrl = new URL(url);
    HttpURLConnection connection = createConnection(parsedUrl);
    
    // 设置请求头
    for (String headerName : request.getHeaders().keySet()) {
        connection.addRequestProperty(headerName, request.getHeaders().get(headerName));
    }
    
    // 添加额外的请求头
    for (Map.Entry<String, String> header : additionalHeaders.entrySet()) {
        connection.addRequestProperty(header.getKey(), header.getValue());
    }
    
    // 设置请求方法
    setConnectionParametersForRequest(connection, request);
    
    // 获取响应码
    int responseCode = connection.getResponseCode();
    
    if (responseCode == -1) {
        // -1 表示连接异常关闭
        throw new IOException("Could not retrieve response code from HttpUrlConnection.");
    }
    
    // 处理重定向
    if (responseCode == HttpURLConnection.HTTP_MOVED_PERM ||
            responseCode == HttpURLConnection.HTTP_MOVED_TEMP ||
            responseCode == HttpURLConnection.HTTP_SEE_OTHER) {
        
        // 获取重定向的 URL
        String newUrl = connection.getHeaderField("Location");
        
        // 清除所有请求头
        connection.disconnect();
        
        // 创建新的连接并重试请求
        connection = createConnection(new URL(newUrl));
        
        // 重新设置请求头
        for (String headerName : request.getHeaders().keySet()) {
            connection.addRequestProperty(headerName, request.getHeaders().get(headerName));
        }
        
        // 重新添加额外的请求头
        for (Map.Entry<String, String> header : additionalHeaders.entrySet()) {
            connection.addRequestProperty(header.getKey(), header.getValue());
        }
        
        // 重新设置请求方法
        setConnectionParametersForRequest(connection, request);
        
        // 再次获取响应码
        responseCode = connection.getResponseCode();
    }
    
    // 获取响应头
    Map<String, String> responseHeaders = convertHeaders(connection.getHeaderFields());
    
    // 如果响应码是 204（No Content），返回空的响应体
    if (responseCode == HttpURLConnection.HTTP_NO_CONTENT) {
        return new HttpResponse(responseCode, responseHeaders);
    }
    
    // 获取响应输入流
    InputStream inputStream;
    try {
        inputStream = connection.getInputStream();
    } catch (IOException e) {
        // 如果获取输入流失败，尝试获取错误流
        inputStream = connection.getErrorStream();
    }
    
    // 返回 HTTP 响应
    return new HttpResponse(responseCode, responseHeaders,
            connection.getContentLength(), inputStream);
}

/**
 * 创建 HttpURLConnection 对象
 * 
 * @param url URL 对象
 * @return HttpURLConnection 对象
 * @throws IOException 如果创建连接时发生错误
 */
protected HttpURLConnection createConnection(URL url) throws IOException {
    // 打开 URL 连接
    HttpURLConnection connection = (HttpURLConnection) url.openConnection();
    
    // 设置连接超时时间和读取超时时间
    connection.setConnectTimeout(5000);
    connection.setReadTimeout(5000);
    
    // 返回连接对象
    return connection;
}

/**
 * 根据请求类型设置 HttpURLConnection 的参数
 * 
 * @param connection HttpURLConnection 对象
 * @param request 请求对象
 * @throws IOException 如果设置参数时发生错误
 * @throws AuthFailureError 如果认证失败
 */
@SuppressWarnings("deprecation")
/* package */ static void setConnectionParametersForRequest(HttpURLConnection connection,
        Request<?> request) throws IOException, AuthFailureError {
    // 根据请求方法设置连接
    switch (request.getMethod()) {
        case Request.Method.DEPRECATED_GET_OR_POST:
            // 处理旧的 GET 或 POST 方法
            byte[] postBody = request.getPostBody();
            if (postBody != null) {
                // 如果有 POST 体，设置为 POST 方法
                connection.setRequestMethod("POST");
                addBodyIfExists(connection, request, postBody);
            }
            break;
            
        case Request.Method.GET:
            // 设置为 GET 方法
            connection.setRequestMethod("GET");
            break;
            
        case Request.Method.DELETE:
            // 设置为 DELETE 方法
            connection.setRequestMethod("DELETE");
            break;
            
        case Request.Method.POST:
            // 设置为 POST 方法
            connection.setRequestMethod("POST");
            addBodyIfExists(connection, request, request.getBody());
            break;
            
        case Request.Method.PUT:
            // 设置为 PUT 方法
            connection.setRequestMethod("PUT");
            addBodyIfExists(connection, request, request.getBody());
            break;
            
        case Request.Method.HEAD:
            // 设置为 HEAD 方法
            connection.setRequestMethod("HEAD");
            break;
            
        case Request.Method.OPTIONS:
            // 设置为 OPTIONS 方法
            connection.setRequestMethod("OPTIONS");
            break;
            
        case Request.Method.TRACE:
            // 设置为 TRACE 方法
            connection.setRequestMethod("TRACE");
            break;
            
        case Request.Method.PATCH:
            // 设置为 PATCH 方法
            connection.setRequestMethod("PATCH");
            addBodyIfExists(connection, request, request.getBody());
            break;
            
        default:
            // 未知方法，抛出异常
            throw new IllegalStateException("Unknown method type.");
    }
}

/**
 * 如果存在请求体，将其添加到 HttpURLConnection 中
 * 
 * @param connection HttpURLConnection 对象
 * @param request 请求对象
 * @param body 请求体字节数组
 * @throws IOException 如果添加请求体时发生错误
 */
private static void addBodyIfExists(HttpURLConnection connection, Request<?> request,
        byte[] body) throws IOException {
    // 如果有请求体，设置连接为可输出
    if (body != null) {
        connection.setDoOutput(true);
        
        // 设置 Content-Type 请求头
        if (!connection.getRequestProperties().containsKey(HEADER_CONTENT_TYPE)) {
            connection.setRequestProperty(HEADER_CONTENT_TYPE,
                    request.getBodyContentType());
        }
        
        // 获取输出流并写入请求体
        OutputStream out = null;
        try {
            out = new BufferedOutputStream(connection.getOutputStream());
            out.write(body);
        } finally {
            // 关闭输出流
            if (out != null) {
                out.close();
            }
        }
    }
}

八、HttpClientStack 类分析

8.1 HttpClientStack 类概述

HttpClientStack 是 HttpStack 接口的另一个实现类，使用 Apache HttpClient 执行 HTTP 请求。它主要用于 Android 2.2 及以下版本，因为在这些版本中，HttpURLConnection 存在一些问题，而 Apache HttpClient 提供了更稳定的性能。

8.2 HttpClientStack 类的成员变量

下面是 HttpClientStack 类的主要成员变量及其作用：

/**
 * 使用 Apache HttpClient 实现的 HttpStack
 */
public class HttpClientStack implements HttpStack {
    /** 用于执行 HTTP 请求的 HttpClient */
    protected final HttpClient mClient;
    
    /** 用于存储请求和 URI 的映射 */
    private final Map<Request<?>, URI> mRequestUriMap = new HashMap<Request<?>, URI>();
    
    // 其他成员变量...
}

8.3 HttpClientStack 类的构造函数

HttpClientStack 类的构造函数接收一个 HttpClient 对象作为参数：

/**
 * 创建一个新的 HttpClientStack 实例
 * 
 * @param client 用于执行 HTTP 请求的 HttpClient
 */
public HttpClientStack(HttpClient client) {
    mClient = client;
}

8.4 HttpClientStack 类的核心方法

HttpClientStack 类的核心方法是 performRequest()，用于执行 HTTP 请求：

/**
 * 执行 HTTP 请求的核心方法
 * 
 * @param request 需要执行的请求
 * @param additionalHeaders 额外的请求头
 * @return HTTP 响应
 * @throws IOException 如果请求过程中发生 IO 错误
 * @throws AuthFailureError 如果认证失败
 */
@Override
public HttpResponse performRequest(Request<?> request, Map<String, String> additionalHeaders)
        throws IOException, AuthFailureError {
    // 创建 HTTP 请求
    HttpRequestBase httpRequest = createHttpRequest(request);
    
    // 设置请求头
    addHeaders(httpRequest, request.getHeaders());
    addHeaders(httpRequest, additionalHeaders);
    
    // 设置请求参数
    setConnectionParametersForRequest(httpRequest, request);
    
    // 存储请求和 URI 的映射
    mRequestUriMap.put(request, httpRequest.getURI());
    
    // 获取 HttpClient 实例
    HttpClient client = getHttpClient();
    
    // 执行 HTTP 请求
    HttpResponse httpResponse;
    try {
        httpResponse = client.execute(httpRequest);
    } catch (ClientProtocolException e) {
        // 客户端协议异常
        throw new IOException(e.getMessage());
    } catch (IOException e) {
        // IO 异常
        throw e;
    }
    
    // 获取响应状态码
    int statusCode = httpResponse.getStatusLine().getStatusCode();
    
    // 获取响应头
    Header[] headers = httpResponse.getAllHeaders();
    Map<String, String> responseHeaders = new HashMap<String, String>();
    for (Header header : headers) {
        responseHeaders.put(header.getName(), header.getValue());
    }
    
    // 如果响应状态码为 301 或 302，处理重定向
    if (statusCode == HttpStatus.SC_MOVED_PERMANENTLY ||
            statusCode == HttpStatus.SC_MOVED_TEMPORARILY) {
        // 获取重定向的 URL
        String newUrl = responseHeaders.get("Location");
        
        // 清除请求和 URI 的映射
        mRequestUriMap.remove(request);
        
        // 创建新的请求并执行
        request.setUrl(newUrl);
        return performRequest(request, additionalHeaders);
    }
    
    // 获取响应实体
    HttpEntity entity = httpResponse.getEntity();
    
    // 返回 HTTP 响应
    return new HttpResponse(statusCode, responseHeaders,
            entity == null ? -1 : entity.getContentLength(),
            entity == null ? null : entity.getContent());
}

/**
 * 根据请求类型创建相应的 HttpRequestBase 对象
 * 
 * @param request 请求对象
 * @return HttpRequestBase 对象
 * @throws AuthFailureError 如果认证失败
 */
@SuppressWarnings("deprecation")
/* package */ static HttpRequestBase createHttpRequest(Request<?> request)
        throws AuthFailureError {
    // 根据请求方法创建相应的 HTTP 请求
    switch (request.getMethod()) {
        case Request.Method.DEPRECATED_GET_OR_POST:
            // 处理旧的 GET 或 POST 方法
            byte[] postBody = request.getPostBody();
            if (postBody != null) {
                // 如果有 POST 体，创建 HttpPost 请求
                HttpPost postRequest = new HttpPost(request.getUrl());
                postRequest.addHeader("Content-Type", request.getPostBodyContentType());
                HttpEntity entity;
                entity = new ByteArrayEntity(postBody);
                postRequest.setEntity(entity);
                return postRequest;
            } else {
                // 如果没有 POST 体，创建 HttpGet 请求
                return new HttpGet(request.getUrl());
            }
            
        case Request.Method.GET:
            // 创建 HttpGet 请求
            return new HttpGet(request.getUrl());
            
        case Request.Method.DELETE:
            // 创建 HttpDelete 请求
            return new HttpDelete(request.getUrl());
            
        case Request.Method.POST:
            // 创建 HttpPost 请求
            HttpPost post = new HttpPost(request.getUrl());
            post.addHeader("Content-Type", request.getBodyContentType());
            setEntityIfNonEmptyBody(post, request);
            return post;
            
        case Request.Method.PUT:
            // 创建 HttpPut 请求
            HttpPut put = new HttpPut(request.getUrl());
            put.addHeader("Content-Type", request.getBodyContentType());
            setEntityIfNonEmptyBody(put, request);
            return put;
            
        case Request.Method.HEAD:
            // 创建 HttpHead 请求
            return new HttpHead(request.getUrl());
            
        case Request.Method.OPTIONS:
            // 创建 HttpOptions 请求
            return new HttpOptions(request.getUrl());
            
        case Request.Method.TRACE:
            // 创建 HttpTrace 请求
            return new HttpTrace(request.getUrl());
            
        case Request.Method.PATCH:
            // 创建 HttpPatch 请求
            HttpPatch patch = new HttpPatch(request.getUrl());
            patch.addHeader("Content-Type", request.getBodyContentType());
            setEntityIfNonEmptyBody(patch, request);
            return patch;
            
        default:
            // 未知方法，抛出异常
            throw new IllegalStateException("Unknown method type.");
    }
}

/**
 * 为 HTTP 请求添加请求头
 * 
 * @param httpRequest HTTP 请求
 * @param headers 请求头映射
 */
private static void addHeaders(HttpRequestBase httpRequest, Map<String, String> headers) {
    // 遍历请求头映射，为 HTTP 请求添加请求头
    for (String headerName : headers.keySet()) {
        httpRequest.addHeader(headerName, headers.get(headerName));
    }
}

/**
 * 根据请求类型设置 HTTP 请求的参数
 * 
 * @param httpRequest HTTP 请求
 * @param request 请求对象
 * @throws IOException 如果设置参数时发生错误
 * @throws AuthFailureError 如果认证失败
 */
@SuppressWarnings("deprecation")
/* package */ static void setConnectionParametersForRequest(
        HttpRequestBase httpRequest, Request<?> request)
        throws IOException, AuthFailureError {
    // 设置超时时间
    HttpParams httpParams = httpRequest.getParams();
    httpParams.setParameter(CoreConnectionPNames.CONNECTION_TIMEOUT, request.getTimeoutMs());
    httpParams.setParameter(CoreConnectionPNames.SO_TIMEOUT, request.getTimeoutMs());
    
    // 如果是 HttpUriRequest 类型，设置重试处理
    if (httpRequest instanceof HttpUriRequest) {
        HttpUriRequest httpUriRequest = (HttpUriRequest) httpRequest;
        
        // 设置 HTTP 方法
        httpUriRequest.setURI(URI.create(request.getUrl()));
        
        // 如果请求有重试策略，设置 HTTP 请求的重试处理
        RetryPolicy retryPolicy = request.getRetryPolicy();
        if (retryPolicy instanceof DefaultRetryPolicy) {
            DefaultRetryPolicy defaultRetryPolicy = (DefaultRetryPolicy) retryPolicy;
            httpParams.setParameter(CoreProtocolPNames.USE_EXPECT_CONTINUE, false);
            httpParams.setParameter(HttpMethodParams.RETRY_HANDLER,
                    new DefaultHttpRequestRetryHandler(defaultRetryPolicy.getCurrentRetryCount(), false));
        }
    }
}

/**
 * 如果请求有非空的请求体，为 HTTP 请求设置实体
 * 
 * @param httpRequestBase HTTP 请求
 * @param request 请求对象
 * @throws AuthFailureError 如果认证失败
 */
private static void setEntityIfNonEmptyBody(HttpEntityEnclosingRequestBase httpRequestBase,
        Request<?> request) throws AuthFailureError {
    // 获取请求体
    byte[] body = request.getBody();
    if (body != null) {
        // 如果有请求体，创建 ByteArrayEntity 并设置到 HTTP 请求中
        HttpEntity entity = new ByteArrayEntity(body);
        httpRequestBase.setEntity(entity);
    }
}

九、NetworkResponse 类分析

9.1 NetworkResponse 类概述

NetworkResponse 类用于封装从网络获取的原始响应数据，包括状态码、响应数据、响应头以及其他相关信息。

9.2 NetworkResponse 类的成员变量

下面是 NetworkResponse 类的主要成员变量及其作用：

/**
 * 网络响应类，封装了从网络获取的原始响应数据
 */
public class NetworkResponse {
    /** HTTP 状态码 */
    public final int statusCode;
    
    /** 响应数据的字节数组 */
    public final byte[] data;
    
    /** 响应头 */
    public final Map<String, String> headers;
    
    /** 是否来自缓存的标志 */
    public final boolean notModified;
    
    /** 网络请求的耗时（毫秒） */
    public final long networkTimeMs;
    
    // 其他成员变量...
}

9.3 NetworkResponse 类的构造函数

NetworkResponse 类提供了多个构造函数，用于创建不同类型的网络响应：

/**
 * 创建一个新的 NetworkResponse 实例
 * 
 * @param statusCode HTTP 状态码
 * @param data 响应数据的字节数组
 * @param headers 响应头
 * @param notModified 是否来自缓存的标志
 * @param networkTimeMs 网络请求的耗时（毫秒）
 */
public NetworkResponse(int statusCode, byte[] data, Map<String, String> headers,
        boolean notModified, long networkTimeMs) {
    this.statusCode = statusCode;
    this.data = data;
    this.headers = headers;
    this.notModified = notModified;
    this.networkTimeMs = networkTimeMs;
}

/**
 * 创建一个新的 NetworkResponse 实例，不包含网络请求耗时信息
 * 
 * @param statusCode HTTP 状态码
 * @param data 响应数据的字节数组
 * @param headers 响应头
 * @param notModified 是否来自缓存的标志
 */
public NetworkResponse(int statusCode, byte[] data, Map<String, String> headers,
        boolean notModified) {
    this(statusCode, data, headers, notModified, 0);
}

/**
 * 创建一个新的 NetworkResponse 实例，使用默认的响应头
 * 
 * @param statusCode HTTP 状态码
 * @param data 响应数据的字节数组
 */
public NetworkResponse(int statusCode, byte[] data) {
    this(statusCode, data, Collections.<String, String>emptyMap(), false, 0);
}

/**
 * 创建一个新的 NetworkResponse 实例，使用默认的状态码和响应头
 * 
 * @param data 响应数据的字节数组
 */
public NetworkResponse(byte[] data) {
    this(HttpURLConnection.HTTP_OK, data, Collections.<String, String>emptyMap(), false, 0);
}

/**
 * 创建一个新的 NetworkResponse 实例，使用默认的状态码和响应头，并指定是否来自缓存
 * 
 * @param data 响应

9.4 NetworkResponse 类的方法

NetworkResponse 类提供了一些辅助方法，用于处理和分析响应数据：

/**
 * 从响应头中提取 Content-Type 信息
 * 
 * @return Content-Type 字符串，如果不存在则返回 null
 */
public String getContentType() {
    String contentTypeHeader = headers.get("Content-Type");
    if (contentTypeHeader != null) {
        // 解析 Content-Type 头，格式通常为 "text/html; charset=utf-8"
        String[] parts = contentTypeHeader.split(";");
        if (parts.length > 0) {
            return parts[0].trim();
        }
    }
    return null;
}

/**
 * 从响应头中提取字符集信息
 * 
 * @return 字符集字符串，如果不存在则返回默认字符集 "ISO-8859-1"
 */
public String getCharset() {
    String contentTypeHeader = headers.get("Content-Type");
    if (contentTypeHeader != null) {
        // 解析 Content-Type 头，查找 charset 参数
        String[] parts = contentTypeHeader.split(";");
        for (String part : parts) {
            part = part.trim();
            if (part.toLowerCase().startsWith("charset=")) {
                return part.substring("charset=".length());
            }
        }
    }
    // 默认字符集
    return "ISO-8859-1";
}

/**
 * 从响应头中提取缓存相关信息，构建缓存条目
 * 
 * @return 缓存条目，如果响应不应该被缓存则返回 null
 */
public Cache.Entry toCacheEntry() {
    // 如果响应是 304 Not Modified 且有缓存条目，则直接使用缓存条目
    if (notModified && data == null) {
        return null;
    }
    
    // 提取缓存控制头信息
    long now = System.currentTimeMillis();
    
    Map<String, String> headers = this.headers;
    String serverEtag = headers.get("ETag");
    
    String headerValue;
    
    // 提取 Date 头
    headerValue = headers.get("Date");
    long serverDate = parseDateAsEpoch(headerValue);
    
    // 提取 Last-Modified 头
    headerValue = headers.get("Last-Modified");
    long lastModified = parseDateAsEpoch(headerValue);
    
    // 提取 Expires 头
    headerValue = headers.get("Expires");
    long serverExpires = parseDateAsEpoch(headerValue);
    
    // 提取 Cache-Control 头（如果有）
    String cacheControl = headers.get("Cache-Control");
    int maxAge = 0;
    boolean mustRevalidate = false;
    
    if (cacheControl != null) {
        // 解析 Cache-Control 头
        String[] tokens = cacheControl.split(",");
        for (String token : tokens) {
            token = token.trim().toLowerCase();
            if (token.equals("no-cache") || token.equals("no-store")) {
                // 明确禁止缓存
                return null;
            } else if (token.startsWith("max-age=")) {
                try {
                    maxAge = Integer.parseInt(token.substring(8));
                } catch (Exception e) {
                    // 忽略解析错误
                }
            } else if (token.equals("must-revalidate") || token.equals("proxy-revalidate")) {
                mustRevalidate = true;
            }
        }
    }
    
    // 计算缓存的有效期
    long softExpire;
    long ttl;
    
    if (cacheControl != null && maxAge >= 0) {
        // 如果有 Cache-Control: max-age，则使用它
        softExpire = now + maxAge * 1000;
        ttl = mustRevalidate ? softExpire : softExpire + maxAge * 1000;
    } else if (serverDate > 0 && serverExpires >= serverDate) {
        // 如果有 Date 和 Expires 头，则使用它们的差值
        long age = now - serverDate;
        softExpire = now + (serverExpires - serverDate);
        ttl = softExpire;
    } else {
        // 没有足够的信息来计算缓存有效期，不缓存
        return null;
    }
    
    // 创建缓存条目
    Cache.Entry entry = new Cache.Entry();
    entry.data = this.data;
    entry.etag = serverEtag;
    entry.softTtl = softExpire;
    entry.ttl = ttl;
    entry.serverDate = serverDate;
    entry.lastModified = lastModified;
    entry.responseHeaders = headers;
    
    return entry;
}

/**
 * 将日期字符串解析为 Unix 时间戳（毫秒）
 * 
 * @param dateStr 日期字符串
 * @return Unix 时间戳（毫秒），如果解析失败则返回 0
 */
private static long parseDateAsEpoch(String dateStr) {
    if (dateStr == null) {
        return 0;
    }
    
    try {
        // RFC1123 格式的日期解析
        return DateUtils.parseDate(dateStr).getTime();
    } catch (ParseException e) {
        // 解析失败，返回 0
        return 0;
    }
}

十、NetworkDispatcher 类分析

10.1 NetworkDispatcher 类概述

NetworkDispatcher 是一个线程类，负责从网络请求队列中取出请求并执行。它是 Volley 网络模块的核心调度器，控制着网络请求的执行顺序和并发数量。

10.2 NetworkDispatcher 类的成员变量

下面是 NetworkDispatcher 类的主要成员变量及其作用：

/**
 * 网络调度器，负责从网络请求队列中取出请求并执行
 */
public class NetworkDispatcher extends Thread {
    /** 请求队列 */
    private final BlockingQueue<Request<?>> mQueue;
    
    /** 网络执行器 */
    private final Network mNetwork;
    
    /** 缓存存储 */
    private final Cache mCache;
    
    /** 响应分发器 */
    private final ResponseDelivery mDelivery;
    
    /** 线程停止标志 */
    private volatile boolean mQuit = false;
    
    // 其他成员变量...
}

10.3 NetworkDispatcher 类的构造函数

NetworkDispatcher 类的构造函数接收请求队列、网络执行器、缓存存储和响应分发器作为参数：

/**
 * 创建一个新的 NetworkDispatcher 实例
 * 
 * @param queue 请求队列
 * @param network 网络执行器
 * @param cache 缓存存储
 * @param delivery 响应分发器
 */
public NetworkDispatcher(BlockingQueue<Request<?>> queue,
        Network network, Cache cache,
        ResponseDelivery delivery) {
    mQueue = queue;
    mNetwork = network;
    mCache = cache;
    mDelivery = delivery;
}

10.4 NetworkDispatcher 类的核心方法

NetworkDispatcher 类的核心方法是 run()，它实现了线程的主要逻辑：

/**
 * 线程的主运行方法
 */
@Override
public void run() {
    // 设置线程名称
    Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
    
    // 循环处理请求，直到线程被要求退出
    while (true) {
        long startTimeMs = SystemClock.elapsedRealtime();
        Request<?> request;
        
        try {
            // 从请求队列中取出一个请求（阻塞操作，直到有请求可用）
            request = mQueue.take();
        } catch (InterruptedException e) {
            // 如果线程被中断，检查是否应该退出
            if (mQuit) {
                return;
            }
            continue;
        }
        
        try {
            // 标记请求已开始
            request.addMarker("network-queue-take");
            
            // 如果请求已被取消，不再处理
            if (request.isCanceled()) {
                request.finish("network-discard-cancelled");
                continue;
            }
            
            // 检查请求是否需要重试
            addTrafficStatsTag(request);
            
            // 执行网络请求
            NetworkResponse networkResponse = mNetwork.performRequest(request);
            request.addMarker("network-http-complete");
            
            // 如果服务器返回 304（Not Modified）且请求有缓存条目，则使用缓存数据
            if (networkResponse.notModified && request.hasHadResponseDelivered()) {
                request.finish("not-modified");
                continue;
            }
            
            // 解析网络响应
            Response<?> response = request.parseNetworkResponse(networkResponse);
            request.addMarker("network-parse-complete");
            
            // 如果请求需要缓存，将响应存入缓存
            if (request.shouldCache() && response.cacheEntry != null) {
                mCache.put(request.getCacheKey(), response.cacheEntry);
                request.addMarker("network-cache-written");
            }
            
            // 标记请求已交付
            request.markDelivered();
            
            // 将响应分发到主线程
            mDelivery.postResponse(request, response);
        } catch (VolleyError volleyError) {
            // 处理网络错误
            volleyError.setNetworkTimeMs(SystemClock.elapsedRealtime() - startTimeMs);
            parseAndDeliverNetworkError(request, volleyError);
        } catch (Exception e) {
            // 处理其他异常
            VolleyLog.e(e, "Unhandled exception %s", e.toString());
            VolleyError volleyError = new VolleyError(e);
            volleyError.setNetworkTimeMs(SystemClock.elapsedRealtime() - startTimeMs);
            mDelivery.postError(request, volleyError);
        }
    }
}

/**
 * 解析并分发网络错误
 * 
 * @param request 请求对象
 * @param error 网络错误
 */
private void parseAndDeliverNetworkError(Request<?> request, VolleyError error) {
    error = request.parseNetworkError(error);
    mDelivery.postError(request, error);
}

/**
 * 为请求添加流量统计标签
 * 
 * @param request 请求对象
 */
private void addTrafficStatsTag(Request<?> request) {
    // 如果应用有适当的权限，为请求添加流量统计标签
    if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.ICE_CREAM_SANDWICH) {
        TrafficStats.setThreadStatsTag(request.getTrafficStatsTag());
    }
}

/**
 * 停止调度器线程
 */
public void quit() {
    mQuit = true;
    interrupt();
}

十一、网络请求流程分析

11.1 请求的创建与加入队列

当应用程序需要发送一个网络请求时，首先需要创建一个 Request 对象：

// 创建一个 StringRequest 对象，用于获取字符串响应
StringRequest stringRequest = new StringRequest(Request.Method.GET, url,
        new Response.Listener<String>() {
            @Override
            public void onResponse(String response) {
                // 处理响应
                Log.d(TAG, "Response: " + response);
            }
        },
        new Response.ErrorListener() {
            @Override
            public void onErrorResponse(VolleyError error) {
                // 处理错误
                Log.e(TAG, "Error: " + error.getMessage());
            }
        });

// 将请求添加到请求队列
requestQueue.add(stringRequest);

RequestQueue 的 add() 方法会对请求进行一些预处理，并将其放入缓存队列或网络队列：

/**
 * 将请求添加到请求队列
 * 
 * @param request 请求对象
 * @return 返回请求对象本身，便于链式调用
 */
public <T> Request<T> add(Request<T> request) {
    // 将请求与当前请求队列关联
    request.setRequestQueue(this);
    
    // 添加到正在处理的请求集合中
    synchronized (mCurrentRequests) {
        mCurrentRequests.add(request);
    }
    
    // 设置请求的序列号
    request.setSequence(getSequenceNumber());
    
    // 设置请求的标签
    request.addMarker("add-to-queue");
    
    // 如果请求不需要缓存，直接添加到网络队列
    if (!request.shouldCache()) {
        mNetworkQueue.add(request);
        return request;
    }
    
    // 否则，尝试从缓存中获取数据
    mCacheQueue.add(request);
    return request;
}

11.2 缓存处理流程

当请求被添加到缓存队列后，缓存调度器（CacheDispatcher）会处理这个请求：

/**
 * 线程的主运行方法
 */
@Override
public void run() {
    // 设置线程优先级
    Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
    
    // 初始化缓存
    mCache.initialize();
    
    // 循环处理请求，直到线程被要求退出
    while (true) {
        try {
            // 从缓存队列中取出一个请求（阻塞操作）
            final Request<?> request = mCacheQueue.take();
            request.addMarker("cache-queue-take");
            
            // 如果请求已被取消，不再处理
            if (request.isCanceled()) {
                request.finish("cache-discard-cancelled");
                continue;
            }
            
            // 尝试从缓存中获取数据
            Cache.Entry entry = mCache.get(request.getCacheKey());
            if (entry == null) {
                request.addMarker("cache-miss");
                // 缓存未命中，添加到网络队列
                mNetworkQueue.put(request);
                continue;
            }
            
            // 检查缓存是否已过期
            if (entry.isExpired()) {
                request.addMarker("cache-hit-expired");
                request.setCacheEntry(entry);
                // 缓存已过期，添加到网络队列
                mNetworkQueue.put(request);
                continue;
            }
            
            // 缓存命中且未过期
            request.addMarker("cache-hit");
            
            // 解析缓存数据
            Response<?> response = request.parseNetworkResponse(
                    new NetworkResponse(entry.data, entry.responseHeaders));
            request.addMarker("cache-hit-parsed");
            
            // 检查是否需要刷新缓存
            if (entry.refreshNeeded()) {
                request.addMarker("cache-hit-refresh-needed");
                request.setCacheEntry(entry);
                
                // 标记响应为中间响应
                response.intermediate = true;
                
                // 将请求发送到主线程处理
                final Request<?> finalRequest = request;
                mDelivery.postResponse(request, response, new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        try {
                            // 添加到网络队列，刷新缓存
                            mNetworkQueue.put(finalRequest);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            // 线程被中断，恢复中断状态
                            Thread.currentThread().interrupt();
                        }
                    }
                });
            } else {
                // 不需要刷新缓存，直接分发响应
                mDelivery.postResponse(request, response);
            }
            
        } catch (InterruptedException e) {
            // 如果线程被中断，检查是否应该退出
            if (mQuit) {
                return;
            }
            continue;
        }
    }
}

11.3 网络请求处理流程

当请求被添加到网络队列后，网络调度器（NetworkDispatcher）会处理这个请求：

/**
 * 线程的主运行方法
 */
@Override
public void run() {
    // 设置线程优先级
    Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
    
    // 循环处理请求，直到线程被要求退出
    while (true) {
        long startTimeMs = SystemClock.elapsedRealtime();
        Request<?> request;
        
        try {
            // 从网络队列中取出一个请求（阻塞操作）
            request = mQueue.take();
        } catch (InterruptedException e) {
            // 如果线程被中断，检查是否应该退出
            if (mQuit) {
                return;
            }
            continue;
        }
        
        try {
            // 标记请求已开始
            request.addMarker("network-queue-take");
            
            // 如果请求已被取消，不再处理
            if (request.isCanceled()) {
                request.finish("network-discard-cancelled");
                continue;
            }
            
            // 检查请求是否需要重试
            addTrafficStatsTag(request);
            
            // 执行网络请求
            NetworkResponse networkResponse = mNetwork.performRequest(request);
            request.addMarker("network-http-complete");
            
            // 如果服务器返回 304（Not Modified）且请求有缓存条目，则使用缓存数据
            if (networkResponse.notModified && request.hasHadResponseDelivered()) {
                request.finish("not-modified");
                continue;
            }
            
            // 解析网络响应
            Response<?> response = request.parseNetworkResponse(networkResponse);
            request.addMarker("network-parse-complete");
            
            // 如果请求需要缓存，将响应存入缓存
            if (request.shouldCache() && response.cacheEntry != null) {
                mCache.put(request.getCacheKey(), response.cacheEntry);
                request.addMarker("network-cache-written");
            }
            
            // 标记请求已交付
            request.markDelivered();
            
            // 将响应分发到主线程
            mDelivery.postResponse(request, response);
        } catch (VolleyError volleyError) {
            // 处理网络错误
            volleyError.setNetworkTimeMs(SystemClock.elapsedRealtime() - startTimeMs);
            parseAndDeliverNetworkError(request, volleyError);
        } catch (Exception e) {
            // 处理其他异常
            VolleyLog.e(e, "Unhandled exception %s", e.toString());
            VolleyError volleyError = new VolleyError(e);
            volleyError.setNetworkTimeMs(SystemClock.elapsedRealtime() - startTimeMs);
            mDelivery.postError(request, volleyError);
        }
    }
}

11.4 响应分发流程

当网络请求完成后，响应会通过 ResponseDelivery 分发到主线程：

/**
 * 将响应分发给主线程
 * 
 * @param request 请求对象
 * @param response 响应对象
 */
@Override
public void postResponse(Request<?> request, Response<?> response) {
    postResponse(request, response, null);
}

/**
 * 将响应分发给主线程，并在分发完成后执行回调
 * 
 * @param request 请求对象
 * @param response 响应对象
 * @param runnable 回调任务
 */
@Override
public void postResponse(Request<?> request, Response<?> response, Runnable runnable) {
    // 标记响应已交付
    request.markDelivered();
    
    // 将响应包装到 ResponseDeliveryRunnable 中
    ResponseDeliveryRunnable runnable = new ResponseDeliveryRunnable(request, response, runnable);
    
    // 将任务发布到主线程执行
    mHandler.post(runnable);
}

/**
 * 将错误分发给主线程
 * 
 * @param request 请求对象
 * @param error 错误对象
 */
@Override
public void postError(Request<?> request, VolleyError error) {
    // 记录错误信息
    request.addMarker("post-error");
    
    // 解析错误
    Response<?> response = Response.error(error);
    
    // 将错误响应分发给主线程
    postResponse(request, response);
}

/**
 * 用于在主线程执行的响应分发任务
 */
@SuppressWarnings("rawtypes")
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;
    }
    
    @Override
    public void run() {
        // 如果请求已被取消，不处理响应
        if (mRequest.isCanceled()) {
            mRequest.finish("canceled-at-delivery");
            return;
        }
        
        // 分发响应
        if (mResponse.isSuccess()) {
            mRequest.deliverResponse(mResponse.result);
        } else {
            mRequest.deliverError(mResponse.error);
        }
        
        // 如果响应是中间响应，不执行完成操作
        if (mResponse.intermediate) {
            mRequest.addMarker("intermediate-response");
        } else {
            // 标记请求已完成
            mRequest.finish("done");
        }
        
        // 如果有回调任务，执行它
        if (mRunnable != null) {
            mRunnable.run();
        }
    }
}

十二、错误处理与重试机制分析

12.1 错误处理机制

Volley 框架提供了完善的错误处理机制，通过 VolleyError 及其子类来表示不同类型的错误：

/**
 * Volley 错误的基类
 */
public class VolleyError extends Exception {
    // 错误的网络响应
    public final NetworkResponse networkResponse;
    
    // 错误发生的时间（毫秒）
    private long networkTimeMs;
    
    // 构造函数...
    
    /**
     * 获取网络请求耗时
     */
    public long getNetworkTimeMs() {
        return networkTimeMs;
    }
    
    /**
     * 设置网络请求耗时
     */
    public void setNetworkTimeMs(long networkTimeMs) {
        this.networkTimeMs = networkTimeMs;
    }
}

/**
 * 网络错误，通常表示连接问题
 */
public class NetworkError extends VolleyError {
    public NetworkError() {
        super();
    }
    
    public NetworkError(Throwable cause) {
        super(cause);
    }
    
    public NetworkError(NetworkResponse networkResponse) {
        super(networkResponse);
    }
}

/**
 * 服务器错误，表示服务器返回了错误状态码
 */
public class ServerError extends VolleyError {
    public ServerError(NetworkResponse networkResponse) {
        super(networkResponse);
    }
}

/**
 * 认证失败错误，表示请求需要认证但认证信息不足或无效
 */
public class AuthFailureError extends VolleyError {
    public AuthFailureError() {
        super();
    }
    
    public AuthFailureError(Throwable cause) {
        super(cause);
    }
    
    public AuthFailureError(NetworkResponse response) {
        super(response);
    }
    
    public AuthFailureError(String message) {
        super(message);
    }
    
    public AuthFailureError(String message, Throwable cause) {
        super(message, cause);
    }
    
    /**
     * 获取认证请求头
     * 
     * @return 认证请求头的映射
     * @throws AuthFailureError 如果获取认证信息失败
     */
    public Map<String, String> getRequestHeaders() throws AuthFailureError {
        return null;
    }
    
    /**
     * 获取认证凭据
     * 
     * @return 认证凭据
     * @throws AuthFailureError 如果获取认证信息失败
     */
    public byte[] getBody() throws AuthFailureError {
        return null;
    }
}

/**
 * 超时错误，表示请求超时
 */
public class TimeoutError extends VolleyError {
    public TimeoutError() {
        super();
    }
    
    public TimeoutError(NetworkResponse response) {
        super(response);
    }
}

/**
 * 解析错误，表示响应解析失败
 */
public class ParseError extends VolleyError {
    public ParseError() {
        super();
    }
    
    public ParseError(Throwable cause) {
        super(cause);
    }
    
    public ParseError(NetworkResponse networkResponse) {
        super(networkResponse);
    }
}

12.2 重试机制

Volley 框架通过 RetryPolicy 接口实现请求的重试机制：

/**
 * 重试策略接口，定义了请求重试的基本方法
 */
public interface RetryPolicy {
    /**
     * 获取当前超时时间（毫秒）
     */
    public int getCurrentTimeout();
    
    /**
     * 获取当前重试次数
     */
    public int getCurrentRetryCount();
    
    /**
     * 处理重试
     * 
     * @param error 导致重试的错误
     * @throws VolleyError 如果不应该重试，抛出此异常
     */
    public void retry(VolleyError error) throws VolleyError;
}

Volley 提供了一个默认的重试策略实现：DefaultRetryPolicy：

/**
 * 默认的重试策略实现
 */
public class DefaultRetryPolicy implements RetryPolicy {
    /** 默认的初始超时时间（毫秒） */
    public static final int DEFAULT_TIMEOUT_MS = 2500;
    
    /** 默认的最大重试次数 */
    public static final int DEFAULT_MAX_RETRIES = 1;
    
    /** 默认的退避乘数 */
    public static final float DEFAULT_BACKOFF_MULT = 1f;
    
    /** 当前超时时间（毫秒） */
    private int mCurrentTimeoutMs;
    
    /** 当前重试次数 */
    private int mCurrentRetryCount;
    
    /** 最大重试次数 */
    private final int mMaxNumRetries;
    
    /** 退避乘数 */
    private final float mBackoffMultiplier;
    
    /**
     * 创建一个新的 DefaultRetryPolicy 实例
     * 
     * @param initialTimeoutMs 初始超时时间（毫秒）
     * @param maxNumRetries 最大重试次数
     * @param backoffMultiplier 退避乘数
     */
    public DefaultRetryPolicy(int initialTimeoutMs, int maxNumRetries, float backoffMultiplier) {
        mCurrentTimeoutMs = initialTimeoutMs;
        mMaxNumRetries = maxNumRetries;
        mBackoffMultiplier = backoffMultiplier;
    }
    
    /**
     * 创建一个使用默认参数的 DefaultRetryPolicy 实例
     */
    public DefaultRetryPolicy() {
        this(DEFAULT_TIMEOUT_MS, DEFAULT_MAX_RETRIES, DEFAULT_BACKOFF_MULT);
    }
    
    @Override
    public int getCurrentTimeout() {
        return mCurrentTimeoutMs;
    }
    
    @Override
    public int getCurrentRetryCount() {
        return mCurrentRetryCount;
    }
    
    /**
     * 获取退避乘数
     */
    public float getBackoffMultiplier() {
        return mBackoffMultiplier;
    }
    
    @Override
    public void retry(VolleyError error) throws VolleyError {
        // 增加重试次数
        mCurrentRetryCount++;
        
        // 计算新的超时时间
        mCurrentTimeoutMs += (mCurrentTimeoutMs * mBackoffMultiplier);
        
        // 如果超过最大重试次数，抛出异常
        if (!hasAttemptRemaining()) {
            throw error;
        }
    }
    
    /**
     * 检查是否还有重试次数
     */
    private boolean hasAttemptRemaining() {
        return mCurrentRetryCount <= mMaxNumRetries;
    }
}

在网络请求过程中，当发生错误时，Volley 会根据重试策略决定是否重试：

/**
 * 处理异常并重试请求
 * 
 * @param logPrefix 日志前缀
 * @param request 需要重试的请求
 * @param exception 导致重试的异常
 * @throws VolleyError 如果达到最大重试次数或不应该重试
 */
protected void attemptRetryOnException(String logPrefix, Request<?> request,
        VolleyError exception) throws VolleyError {
    // 获取请求的重试策略
    RetryPolicy retryPolicy = request.getRetryPolicy();
    
    // 获取当前重试次数
    int oldTimeout = request.getTimeoutMs();
    
    try {
        // 尝试重试
        retryPolicy.retry(exception);
    } catch (VolleyError e) {
        // 如果不能重试，设置请求的重试次数并抛出异常
        request.addMarker(
                String.format("%s-timeout-giveup [timeout=%s]", logPrefix, oldTimeout));
        throw e;
    }
    
    // 记录重试信息
    request.addMarker(String.format("%s-retry [timeout=%s]", logPrefix, oldTimeout));
}

十三、总结

13.1 Volley 网络模块的优势

通过对 Android Volley 网络模块的深入分析，我们可以总结出以下优势：

  1. 高效的请求调度：Volley 使用线程池和阻塞队列实现了高效的请求调度，可以根据请求的优先级和类型进行合理的处理。

  2. 灵活的缓存机制：Volley 提供了强大的缓存机制，可以根据 HTTP 响应头自动管理缓存，减少不必要的网络请求，提高应用性能。

  3. 丰富的错误处理和重试机制：Volley 提供了完善的错误处理机制和灵活的重试策略，可以应对各种网络异常情况，提高请求的成功率。

  4. 模块化设计：Volley 的网络模块采用了模块化设计，各个组件之间松耦合，可以方便地进行扩展和替换。

  5. 简化的 API：Volley 提供了简单易用的 API，使开发者可以轻松地发送各种类型的网络请求，处理响应数据。

13.2 Volley 网络模块的局限性

尽管 Volley 网络模块有很多优势，但也存在一些局限性：

  1. 不适合大数据传输：Volley 主要设计用于小数据量的网络请求，如 JSON、XML 等，如果需要处理大量数据（如文件下载），性能可能不如专门的下载库。

  2. 缺乏高级功能：Volley 不提供一些高级功能，如断点续传、进度回调等，需要开发者自己实现。

  3. 对复杂请求支持有限：对于一些复杂的请求，如多部分表单上传，Volley 的支持相对有限，需要进行一些额外的工作。

13.3 使用建议

基于以上分析，对于 Android 开发者，我们提出以下使用建议：

  1. 适合场景：Volley 非常适合需要频繁进行小数据量网络请求的应用，如社交应用、新闻应用等。

  2. 配合其他库使用：对于大数据传输或需要高级功能的场景，可以考虑将 Volley 与其他专门的库（如 OkHttp、Retrofit 等）结合使用。

  3. 自定义扩展：Volley 的模块化设计使其易于扩展，开发者可以根据自己的需求自定义 Network、HttpStack 等组件。

  4. 合理配置：根据应用的具体需求，合理配置 Volley 的参数，如线程池大小、缓存大小、超时时间等，以获得最佳性能。

通过深入理解 Volley 网络模块的工作原理和实现细节，开发者可以更加灵活和高效地使用 Volley 进行网络通信，提高应用的性能和用户体验。

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