从Retrofit支持suspend协程请求说开去

在现代Android开发中，异步请求已经成为不可或缺的一部分。传统的异步请求往往涉及大量的回调逻辑，使代码难以维护和调试。随着Kotlin协程的引入，异步编程得到了极大的简化。而作为最流行的网络请求库之一，Retrofit早在Kotlin协程的早期就开始支持suspend函数的请求。本文将从源码角度，深度解析Retrofit如何实现对suspend函数的支持，并探讨这种支持带来的开发体验的提升。

一、Retrofit的演变：从回调到协程

1. 传统的异步请求
   在Kotlin协程出现之前，Retrofit通过回调机制处理异步请求。我们需要在请求方法中定义回调接口，Retrofit会在请求完成后调用回调函数。这种方式虽然解决了异步问题，但会导致"回调地狱"。

2. Kotlin协程的引入
   Kotlin协程通过简洁的语法，将异步代码编写得如同同步代码一样。这种变革让我们能够更加轻松地处理复杂的异步逻辑。Retrofit也迅速跟进，增加了对suspend函数的支持，使得网络请求能够以一种更加直观的方式进行。

二、Retrofit如何支持suspend请求

2.1 Retrofit接口定义

开发者在使用Retrofit时，通常会定义一个接口，其中的方法会被Retrofit动态代理实现。自从支持协程以来，这些方法可以被声明为suspend函数。比如：

interface ApiService {@GET("users/{id}")suspend fun getUser(@Path("id") userId: String): User
}

2.2 suspend函数的实现原理

为了理解Retrofit如何支持suspend请求，我们需要从Kotlin协程的工作原理开始。Kotlin中的suspend函数会被编译器转换为一个带有Continuation参数的函数。这意味着在编译后，原本的suspend函数变成了以下形式：

public final Object getUser(String userId, Continuation<? super User> continuation) {// 内部实现
}

这个Continuation参数其实是一个回调接口，用于恢复协程的执行。它包含了resumeWith方法，用于在异步操作完成后继续执行协程。
在Retrofit中，针对这种转换，Retrofit使用了自定义的CallAdapter来适配这种形式。接下来，我们会深入分析CallAdapter的源码。

2.3 CallAdapter与协程的结合

Retrofit的设计中，CallAdapter用于将底层的Call对象转换为用户需要的形式。在支持协程之前，CallAdapter主要负责将Call对象转换为同步或者异步的回调请求。而在协程支持引入后，Retrofit增加了对suspend函数的支持。

以下是CallAdapter接口的定义：

public interface CallAdapter<R, T> {/*** Returns the value type that this adapter uses when converting the HTTP response body to a Java* object. For example, the response type for {@code Call<Repo>} is {@code Repo}. This type is* used to prepare the {@code call} passed to {@code #adapt}.** <p>Note: This is typically not the same type as the {@code returnType} provided to this call* adapter's factory.*/Type responseType();/*** Returns an instance of {@code T} which delegates to {@code call}.** <p>For example, given an instance for a hypothetical utility, {@code Async}, this instance* would return a new {@code Async<R>} which invoked {@code call} when run.** <pre><code>* &#64;Override* public &lt;R&gt; Async&lt;R&gt; adapt(final Call&lt;R&gt; call) {*   return Async.create(new Callable&lt;Response&lt;R&gt;&gt;() {*     &#64;Override*     public Response&lt;R&gt; call() throws Exception {*       return call.execute();*     }*   });* }* </code></pre>*/T adapt(Call<R> call);
}

为了支持suspend，Retrofit2内部引入了SuspendForBody，它是CallAdapter的一个组合器，继承自HttpServiceMethod，专门用于处理suspend函数请求。

static final class SuspendForBody<ResponseT> extends HttpServiceMethod<ResponseT, Object> {private final CallAdapter<ResponseT, Call<ResponseT>> callAdapter;// ....@Overrideprotected Object adapt(Call<ResponseT> call, Object[] args) {call = callAdapter.adapt(call);//noinspection unchecked Checked by reflection inside RequestFactory.Continuation<ResponseT> continuation = (Continuation<ResponseT>) args[args.length - 1];// ...// 实际触发最终调用KotlinExtensions.await(call, continuation);}}
}

// KotlinExtensions
@JvmName("awaitNullable")
suspend fun <T : Any> Call<T?>.await(): T? {return suspendCancellableCoroutine { continuation ->continuation.invokeOnCancellation {cancel()}enqueue(object : Callback<T?> {override fun onResponse(call: Call<T?>, response: Response<T?>) {if (response.isSuccessful) {continuation.resume(response.body())} else {continuation.resumeWithException(HttpException(response))}}override fun onFailure(call: Call<T?>, t: Throwable) {continuation.resumeWithException(t)}})}
}

上面的代码是SuspendForBody的核心逻辑。关键点如下：

• suspendCancellableCoroutine：这是Kotlin提供的一个函数，用于将异步代码转换为协程代码。它允许你在协程中执行异步操作，并在操作完成后恢复协程。

• invokeOnCancellation：该函数用于在协程被取消时，取消网络请求，避免资源浪费。

• call.enqueue：Retrofit的网络请求是异步执行的，enqueue方法用于执行请求并在完成后调用回调。在回调中，成功时调用resume恢复协程，失败时调用resumeWithException抛出异常。

2.4 还有一个问题，retrofit是如何判断是否为suspend函数呢？

如上文所言，suspend函数在编译后会加入Continuation对象作为参数，

// retrofit2.RequestFactory.Builder#parseParametertry {if (Utils.getRawType(parameterType) == Continuation.class) {// 如果有参数为Continuation 则判断为suspend函数this.isKotlinSuspendFunction = true;return null;}
} catch (NoClassDefFoundError e) {
}                   

2.4 异常处理与协程

在协程环境中，异常处理变得更加简洁直观。Retrofit的suspend支持允许开发者直接使用try-catch块来捕获请求中的异常，而无需像过去那样处理回调中的错误。

try {val user = apiService.getUser("123")
} catch (e: Exception) {// 处理异常
}

在这个场景中，如果请求失败，Retrofit内部会调用continuation.resumeWithException(t)，然后在协程中抛出异常，最终被catch捕获。这使得异常处理与同步代码中的处理方式完全一致，极大地简化了异步代码的编写。

2.5 Retrofit源码中的调度器管理

虽然SuspendForBody负责将异步请求转换为协程形式，但协程的执行依赖于调度器。Retrofit的设计默认使用了OkHttp的内部线程池来管理请求的执行。然而，开发者可以通过自定义调度器来控制请求的执行上下文，从而避免主线程阻塞等问题。

Retrofit.Builder().callbackExecutor(Dispatchers.IO.asExecutor()).build()

通过这样的设置，可以确保网络请求在后台线程池中执行，而不会阻塞主线程。

三、总结

从支持suspend的角度来看，Retrofit展示了其在现代Android开发中的灵活性与强大性。通过源码的解析，我们可以深入理解它是如何将Kotlin的协程特性融入其中，从而带来了更加简洁、直观的编程体验。对于我们开发者而言，充分利用协程与Retrofit的结合，能够显著提升代码的可读性和可维护性。