一、初识Volley
Volley是在2013年Google I/O大会上推出了一个新的网络通信框架。在它之前也有其他的网络通信方式，比如HttpURLConnection和HttpClient，它们的使用率非常高。但它们的使用方式较复杂，不进行封装的话容易产生许多冗余的代码。所以就出现了一些封装好的的网络通信框架，比如说AsyncHttpClient，它把HTTP所有的通信细节全部封装在了内部，我们只需要简单调用几行代码就可以完成通信操作了。再比如Universal-Image-Loader，它使得在界面上显示网络图片的操作变得极度简单，开发者不用关心如何从网络上获取图片，也不用关心开启线程、回收图片资源等细节，Universal-Image-Loader已经把一切都做好了。当然，Google工程师们也发现了这个问题，所以就有了这个强大的Volley网络通信框架，它集成了AsyncHttpClient和Universal-Image-Loader的优点。既可以像AsyncHttpClient一样非常简单地进行HTTP通信，也可以像Universal-Image-Loader一样轻松加载网络上的图片。在性能上也有了很大的提高。它的设计目标就是非常适合去进行数据量不大，但通信频繁的网络操作，而对于大数据量的网络操作，比如说下载文件等，Volley的表现就会非常糟糕。
二、从零开始探索源码
官方文档给了我们一张图：官方文档地址（https://developer.android.com/training/volley/simple.html#send）
这张图表达了这个Volley背后的整个工作过程
一开始我们先对这个图进行一个大概的有个印象就行了，接下来我们需要通过源码的一步步分析后对这个图才能深刻理解。
（一）首先我们先看一下Volley这个类，它的代码短小而简洁：
public class Volley {
private static final String DEFAULT_CACHE_DIR = "volley";
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) {
}
（1） 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;
}
public static RequestQueue newRequestQueue(Context context) {
return newRequestQueue(context, null);
}
}
这里面只有两个方法，后一个方法只是调用了newRequestQueue()的方法重载，并给第二个参数传入null。
重点看第一个方法的内容：开始获取包的一些内容（包名等等），在序号1处我们可以看到当stack为空时，就会创建一个HurStack的实例对象。否则就会创建一个HTTPClientStack的实例。这是根据版本来进行区分的，具体原因看下面的拓展部分。
在这个HurStack类里的一个方法里我们就可以明显的看到它的内部是使用HttpURLConnection进行网络通讯的。
protected HttpURLConnection createConnection(URL url) throws IOException {
HttpURLConnection connection = (HttpURLConnection) url.openConnection();
// Workaround for the M release HttpURLConnection not observing the
connection.setInstanceFollowRedirects(HttpURLConnection.getFollowRedirects());
return connection;
}
而HttpClientStack的内部则是使用HttpClient进行网络通讯的。通过构造方法可以明显的看出来
public HttpClientStack(HttpClient client) {
mClient = client;
}
***这里简单的解释一下这两种方式的不同
在Android 2.2版本之前，HttpClient拥有较少的bug，因此使用它是最好的选择。而在Android 2.3版本及以后，HttpURLConnection则是最佳的选择。它的API简单，体积较小，因而非常适用于Android项目。压缩和缓存机制可以有效地减少网络访问的流量，在提升速度和省电方面也起到了较大的作用。对于新的应用程序应该更加偏向于使用HttpURLConnection，因为在以后的工作当中我们也会将更多的时间放在优化HttpURLConnection上面。
（二）创建好了HttpStack对象后，创建了NetWork对象，它是一个接口。
public interface Network {
//Performs the specified request.
public NetworkResponse performRequest(Request<?> request) throws VolleyError;
}
所以我们需要创建了一个它的实现类BasicNetWork的实例对象。那么这个BasicNetWork主要就是它是用于根据传入的HttpStack对象来处理网络请求的。下面是它的构造方法。
public BasicNetwork(HttpStack httpStack, ByteArrayPool pool) {
mHttpStack = httpStack;
mPool = pool;
}
（三）接着就new了一个RequestQueue的对象，并调用了它的start（）方法，是不是很熟悉，这里我们就会猜测肯定和线程有关系。那么这个方法里具体做了什么呢？
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();
}
}
这里先创建了CacheDispatcher的实例，并调用了它的start（）方法。接着进行了一个循环创建NetworkDispatcher的实例，也调用了它的start（）方法、正如我们所猜测的那样，这两个类都是线程类。都继承了Thread类，CacheDispatcher是缓存线程，NetworkDispatcher是网络请求线程。默认情况下for循环会执行四次，也就是说当调用了Volley.newRequestQueue(context)之后，就会有五个线程一直在后台运行，不断等待网络请求的到来。
（四）得到了RequestQueue之后，我们只需要构建出相应的Request，然后调用RequestQueue的add()方法将Request传入就可以完成网络请求操作了。那么add（）里面到底做了什么能实现这个网络请求操作功能呢，接下来就来一探究竟。
/**
* Adds a Request to the dispatch queue.
* @param request The request to service
* @return The passed-in request
*/
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.
（1） 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);
（2） mCacheQueue.add(request);
}
return request;
}
}
首先它会先判断当前的请求可不可以加入缓存，如何可以就会把加入缓存队列（序号2处）。如果不可以就直接加入网络请求队列里，然后返回请求。但默认情况下都是可以加入缓存的，这里的不可加入缓存是由Request的setShouldCache()控制的。
（五）那么既然默认是可加入缓存队列的，那么就表示大部分情况下都会被加入缓存队列。加入之后进行了什么操作呢。这又要回到我之前说的的缓存线程CacheDispatcher了。既然是线程就看看它的run()方法进行了什么操作。
public void run() {
if (DEBUG) VolleyLog.v("start new dispatcher");
Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
// Make a blocking call to initialize the cache.
mCache.initialize();
public class CacheDispatcher extends Thread {
.......
while (true) {
try {
// Get a request from the cache triage queue, blocking until
// at least one is available.
final Request<?> request = mCacheQueue.take();
request.addMarker("cache-queue-take");
// If the request has been canceled, don't bother dispatching it.
if (request.isCanceled()) {
request.finish("cache-discard-canceled");
continue;
}
// Attempt to retrieve this item from cache.
Cache.Entry entry = mCache.get(request.getCacheKey());
（1） if (entry == null) {
request.addMarker("cache-miss");
// Cache miss; send off to the network dispatcher.
mNetworkQueue.put(request);
continue;
}
// If it is completely expired, just send it to the network.
（2） if (entry.isExpired()) {
request.addMarker("cache-hit-expired");
request.setCacheEntry(entry);
mNetworkQueue.put(request);
continue;
}
// We have a cache hit; parse its data for delivery back to the request.
request.addMarker("cache-hit");
（3） Response<?> response = request.parseNetworkResponse(
new NetworkResponse(entry.data, entry.responseHeaders));
request.addMarker("cache-hit-parsed");
if (!entry.refreshNeeded()) {
// Completely unexpired cache hit. Just deliver the response.
mDelivery.postResponse(request, response);
} else {
// Soft-expired cache hit. We can deliver the cached response,
// but we need to also send the request to the network for
// refreshing.
request.addMarker("cache-hit-refresh-needed");
request.setCacheEntry(entry);
// Mark the response as intermediate.
response.intermediate = true;
// Post the intermediate response back to the user and have
// the delivery then forward the request along to the network.
mDelivery.postResponse(request, response, new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
mNetworkQueue.put(request);
} catch (InterruptedException e) {
// Not much we can do about this.
}
}
});
}
} catch (InterruptedException e) {
// We may have been interrupted because it was time to quit.
if (mQuit) {
return;
}
continue;
}
}
}
从这个方法里看到一个where循环，说明这个线程一直都在运行，等待着缓存请求的进来。它首先会先从缓存中取出这个请求，如果请求为空，也就是请求丢失，那它就会将它加入网络请求（序号1处）。如何它的请求过期了，也会将它加入网络请求（序号2）。否则就认为不需要重新发送网络请求，直接使用缓存中的数据即可，之后对数据进行解析了（序号3）。再之后就是对解析出的数据进行回调。
（六）接下来我们先看一下NetWorkDispatcher和BasicNetWork是如何处理网络请求队列
public class NetworkDispatcher extends Thread {
.....
public NetworkDispatcher(BlockingQueue<Request<?>> queue,
Network network, Cache cache,
ResponseDelivery delivery) {
mQueue = queue;
mNetwork = network;
mCache = cache;
mDelivery = delivery;
}
@Override
public void run() {
Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
（1） 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.
（2） 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);
}
}
}
在这段代码中我们可以看到有个while（true）循环，网络请求线程也在不断的进行。之后还会调用NetWork的performRequest（）方法来发送网络请求，而Network是接口，所以需要它的实现类BasicNetwork，转到它的performRequest（）方法来看看如何实现的。
@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());
（1） 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);
.......
}
}
}
}
这段方法中大多都是一些网络请求细节方面的东西，需要注意的是在（1）处调用了HttpStack的performRequest()方法，这里的HttpStack就是在一开始调用newRequestQueue()方法是创建的实例，默认情况下如果系统版本号大于9就创建的HurlStack对象，否则创建HttpClientStack对象。前面已经说过，这两个对象的内部实际就是分别使用HttpURLConnection和HttpClient来发送网络请求的，之后会将服务器返回的数据组装成一个NetworkResponse对象进行返回。
在NetworkDispatcher中收到了NetworkResponse这个返回值后又会调用Request的parseNetworkResponse()方法来解析NetworkResponse中的数据，以及将数据写入到缓存，这个方法的实现是交给Request的子类来完成的，因为不同种类的Request解析的方式也肯定不同。
（七）在解析完了NetworkResponse中的数据之后，又会调用ExecutorDelivery的postResponse()方法来回调解析出的数据，代码如下所示：
public void postResponse(Request<?> request, Response<?> response, Runnable runnable) {
request.markDelivered();
request.addMarker("post-response");
mResponsePoster.execute(new ResponseDeliveryRunnable(request, response, runnable));
} 其中，在mResponsePoster的execute()方法中传入了一个ResponseDeliveryRunnable对象，就可以保证该对象中的run()方法就是在主线程当中运行的了，我们看下run()方法中的代码是什么样的：
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()) {
（1） 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();
}
}
} 代码中可以看见调用了Request的deliverResponse()方法，有没有感觉很熟悉？没错，这个就是我们在自定义Request时需要重写的另外一个方法，每一条网络请求的响应都是回调到这个方法中，最后我们再在这个方法中将响应的数据回调到Response.Listener的onResponse()方法中就可以了。好了，到这里我们就把Volley的完整执行流程全部梳理了一遍。
其中蓝色部分代表主线程，绿色部分代表缓存线程，橙色部分代表网络线程。我们在主线程中调用RequestQueue的add()方法来添加一条网络请求，这条请求会先被加入到缓存队列当中，如果发现可以找到相应的缓存结果就直接读取缓存并解析，然后回调给主线程。如果在缓存中没有找到结果，则将这条请求加入到网络请求队列中，然后处理发送HTTP请求，解析响应结果，写入缓存，并回调主线程。
这样我们Volley的实现原理有了一个清晰的认识了，下篇准备手写一个Volley框架来加深对它的理解。