Retrofit 核心源码分析（一）- 注解解析和动态代理

Retrofit是目前Android平台上比较流行的网络请求框架之一，它提供了一种简洁、灵活的方式来处理HTTP请求和响应。Retrofit的设计目的是使网络请求的代码更加容易编写和阅读，同时还提供了许多有用的特性，如注解解析、动态代理等。在本文中，我们将对Retrofit的注解解析和动态代理进行详细的分析。

注解解析

在使用Retrofit时，我们通常会定义一个接口，该接口用于描述我们要请求的API接口。在这个接口中，我们可以使用注解来描述API的各个方面，如HTTP方法、请求URL、请求参数等。Retrofit会根据这些注解来生成相应的网络请求代码。下面是一个示例：

interface GitHubService {
    @GET("users/{user}/repos")
    fun listRepos(@Path("user") user: String): Call<List<Repo>>
}

在这个示例中，@GET注解表示这是一个HTTP GET请求，”users/{user}/repos”表示请求的URL，@Path(“user”)表示请求URL中的参数。Retrofit会解析这些注解，并生成相应的网络请求代码。

Retrofit中的注解解析是通过Retrofit.Builder中的retrofit2.Retrofit#create方法实现的。这个方法会返回一个代理对象，该代理对象会在调用接口方法时解析注解并生成相应的网络请求。

下面是retrofit2.Retrofit#create方法的核心代码：

public <T> T create(final Class<T> service) {
    Utils.validateServiceInterface(service);
    if (validateEagerly) {
        eagerlyValidateMethods(service);
    }
    return (T) Proxy.newProxyInstance(service.getClassLoader(), new Class<?>[] { service },
            new InvocationHandler() {
                private final Platform platform = Platform.get();

                @Override
                public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
                        throws Throwable {
                    if (method.getDeclaringClass() == Object.class) {
                        return method.invoke(this, args);
                    }
                    if (platform.isDefaultMethod(method)) {
                        return platform.invokeDefaultMethod(method, service, proxy, args);
                    }
                    ServiceMethod<Object, Object> serviceMethod =
                            (ServiceMethod<Object, Object>) loadServiceMethod(method);
                    OkHttpCall<Object> okHttpCall = new OkHttpCall<>(serviceMethod, args);
                    return serviceMethod.callAdapter.adapt(okHttpCall);
                }
            });
}

该方法首先会验证接口是否满足要求，然后会返回一个代理对象。这个代理对象实现了接口中的所有方法，并在调用方法时解析注解并生成相应的网络请求。

我们可以看到，代理对象的实现是通过java.lang.reflect.Proxy类实现的。Proxy.newProxyInstance方法会返回一个代理对象，该代理对象实现了指定接口中的所有方法。当我们调用代理对象的方法时，代理对象会调用InvocationHandler.invoke方法，该方法中实现了注解解析和网络请求的生成。

在InvocationHandler.invoke方法中，首先会判断是否调用了Object类的方法，如果是，则直接返回该方法的执行结果。如果不是，则进一步判断是否调用了接口的默认方法，如果是，则使用Platform类调用默认方法。否则，就调用loadServiceMethod方法来解析注解并生成网络请求。

loadServiceMethod方法会首先从缓存中获取ServiceMethod对象，如果缓存中没有，则创建一个新的ServiceMethod对象。ServiceMethod对象包含了网络请求的相关信息，如HTTP方法、请求URL、请求参数等。ServiceMethod对象的创建是通过ServiceMethod.Builder类实现的，该类会解析接口方法上的注解并生成相应的网络请求。

下面是ServiceMethod.Builder类的核心代码：

public ServiceMethod build() {
    callAdapter = createCallAdapter();
    responseType = callAdapter.responseType();
    if (responseType == Response.class || responseType == okhttp3.Response.class) {
        throw methodError("'"
                + Utils.getRawType(responseType).getName()
                + "' is not a valid response body type. Did you mean ResponseBody?");
    }
    responseConverter = createResponseConverter();
    RequestFactory requestFactory = createRequestFactory();
    return new ServiceMethod<>(requestFactory, callAdapter, responseConverter);
}

在ServiceMethod.Builder类中，首先会创建一个CallAdapter对象，该对象用于处理网络请求的结果。然后会检查responseType是否是Response或okhttp3.Response类型，如果是，则抛出异常。接下来，会创建一个ResponseConverter对象，该对象用于将网络请求的结果转换成Java对象。最后，会创建一个RequestFactory对象，该对象用于创建okhttp3.Request对象。

ServiceMethod对象包含了网络请求的相关信息，包括RequestFactory对象、CallAdapter对象和ResponseConverter对象。OkHttpCall对象则负责执行网络请求，并将结果传递给CallAdapter对象进行处理。CallAdapter对象最终将结果转换成Java对象并返回给调用者。

动态代理

在前面的代码中，我们已经看到了动态代理的使用。在Retrofit中，我们使用动态代理来实现注解解析和网络请求的生成。动态代理是一种机制，通过它我们可以在运行时创建一个代理对象，该代理对象会代替原始对象来执行方法调用。

在Retrofit中，我们使用动态代理来创建一个实现接口的代理对象。当我们调用代理对象的方法时，代理对象会调用InvocationHandler.invoke方法，该方法中实现了注解解析和网络请求的生成。因此，我们可以将网络请求的代码封装在接口中，使得我们的代码更加简洁和易于阅读。

下面是一个使用动态代理的简单示例：

import java.lang.reflect.*

interface HelloWorld {
    fun sayHello()
}

class HelloWorldImpl : HelloWorld {
    override fun sayHello() {
        println("Hello, world!")
    }
}

fun main() {
    val proxy = Proxy.newProxyInstance(
        DynamicProxyExample::class.java.classLoader,
        arrayOf(HelloWorld::class.java),
        object : InvocationHandler {
            private val target: HelloWorld = HelloWorldImpl()
            override fun invoke(proxy: Any?, method: Method?, args: Array<out Any>?): Any? {
                println("Before method execution...")
                val result = method?.invoke(target, *(args ?: emptyArray()))
                println("After method execution...")
                return result
            }
        }
    ) as HelloWorld
    proxy.sayHello()
}

在这个示例中，我们定义了一个HelloWorld接口和一个HelloWorldImpl实现类。然后，我们使用动态代理创建了一个代理对象，该代理对象实现了HelloWorld接口。在InvocationHandler的invoke方法中，我们首先输出一行日志，然后调用HelloWorldImpl对象的sayHello方法，最后再输出一行日志。当我们调用代理对象的sayHello方法时，代理对象会调用InvocationHandler.invoke方法，从而实现了在方法执行前后输出日志的功能。动态代理是一种非常强大的机制，可以用于实现很多功能，如性能分析、日志记录、事务管理等。在Retrofit中，我们使用动态代理来实现注解解析和网络请求的生成，从而使得我们的代码更加简洁和易于阅读。