Okhttp对http2的支持简单分析

在《 Okhttp之RealConnection建立链接简单分析》一文中简单的分析了RealConnection的connect方法的作用：打开一个TCP链接或者打开一个隧道链接，在打开tcp链接之后就调用establishProtocol，本篇主要是对此方法来进行分析：

   */
  private void establishProtocol(ConnectionSpecSelector connectionSpecSelector) throws IOException {
    //不是https请求即普通的http请求，那么协议定义为http/1.1
    if (route.address().sslSocketFactory() == null) {
      protocol = Protocol.HTTP_1_1;
      socket = rawSocket;
      return;
    }
    //https请求
    //使用SSLSocket，同时会赋值protocol和socket，主要用来判断服务器是否支持http2.0
    connectTls(connectionSpecSelector);

    //对http2的支持
    if (protocol == Protocol.HTTP_2) {
      socket.setSoTimeout(0); // HTTP/2 connection timeouts are set per-stream.
      http2Connection = new Http2Connection.Builder(true)
          .socket(socket, route.address().url().host(), source, sink)
          .listener(this)
          .build();
      http2Connection.start();
    }
  }

大体上看该方法主要做了如下工作：

1、如果是http请求的话，就将协议protocol定义为http/1.1

2、如果是https的请求的话，就调用connectTls创建一个SSLSocket，然后通过一些列的方法调用（比如三次握手啦之类的）,初始化protocol:关键代码如下：

   sslSocket = (SSLSocket) sslSocketFactory.createSocket(
          rawSocket, address.url().host(), address.url().port(), true /* autoClose */);

      // Configure the socket's ciphers, TLS versions, and extensions.
      ConnectionSpec connectionSpec = connectionSpecSelector.configureSecureSocket(sslSocket);
      if (connectionSpec.supportsTlsExtensions()) {
        Platform.get().configureTlsExtensions(
            sslSocket, address.url().host(), address.protocols());
      }

      // Force handshake. This can throw!
      sslSocket.startHandshake();
      Handshake unverifiedHandshake = Handshake.get(sslSocket.getSession());
      //////////////分割线//////////////////////
 String maybeProtocol = connectionSpec.supportsTlsExtensions()
      ? Platform.get().getSelectedProtocol(sslSocket)
      : null;
  //socket为sslSocket
  socket = sslSocket;
  //将输入输出流交给Okio
  source = Okio.buffer(Okio.source(socket));
  sink = Okio.buffer(Okio.sink(socket));

  protocol = maybeProtocol != null
      ? Protocol.get(maybeProtocol)
      : Protocol.HTTP_1_1; 

为什么是https的话就开始判断是否是http2呢？其实是因为http2就目前来说在实际使用中，只用于https协议场景下，通过握手阶段extension字段协商而来,当然HTTP2.0其实可以支持非HTTPS的（参考资料），但是现在主流的浏览器像chrome，firefox表示还是只支持基于 TLS 部署的HTTP2.0协议，所以要想升级成HTTP2.0还是先升级HTTPS为好(参考资料）。而上面的代码分割线以上的部门就是做了这这些协商工作。

分割线一下的部分就是对协议的初始化了。其实，如果打印Okhttp的response对象的toString(),会发现其协议版本也在里面体现出来：Response{protocol=http/1.1, code=200, message=OK, url=http://www.xxx.com/}

3、最后就进入了对http2的处理。

总的来说establishProtocol方法的作用查询服务器对http版本的支持情况，如果是http2协议的服务器，就交给http2Connection 来处理请求。

当协商完成后客户端和服务端就可以发送所谓的链接序言了，且该序列后跟着一个设置帧（SETTING），其可为空帧，什么是链接序言呢？用字符串表示的话就是：字符串PRI * HTTP/2.0\r\n\r\nSM\r\n\r\n)

那么okhttp是怎么发送序言的呢？追踪下Http2Connection的start方法最终进入：

  void start(boolean sendConnectionPreface) throws IOException {
    if (sendConnectionPreface) {
      //发送链接序言
      writer.connectionPreface();
      //发送setting帧
      writer.settings(okHttpSettings);
      //省略部分代码
    }
    //开启线程执行readerRunnable
    new Thread(readerRunnable).start(); // Not a daemon thread.
  }

上面的代码connectionPreface其实就是发送链接序言的：

 static final ByteString CONNECTION_PREFACE
      = ByteString.encodeUtf8("PRI * HTTP/2.0\r\n\r\nSM\r\n\r\n");

  public synchronized void connectionPreface() throws IOException {
    //发送链接序言
    sink.write(CONNECTION_PREFACE.toByteArray());
    sink.flush();
  }

HTTP/2中基本的协议单位是帧。每个帧都有不同的类型和用途。 例如，报头(HEADERS)和数据(DATA)帧组成了基本的HTTP 请求和响应；其他帧例如 设置(SETTINGS)、窗口更新(WINDOW_UPDATE)和推送承诺(PUSH_PROMISE) 是用来实现HTTP/2的其他功能(摘自《http/2.0中文翻译》。

而Okhttp2对也是严格按照这些帧的种类来进行数据的读取和解析：具体在readerRunnable的execute方法：

     protected void execute() {
        //省略了部分代码，比如try cath
        reader.readConnectionPreface(this);
        //不断读取http2.0的数据帧
        while (reader.nextFrame(false, this)) {
        }

      }
    }

其核心逻辑也就是在Http2Reader的nextFrame中：

 public boolean nextFrame(boolean requireSettings, Handler handler) throws IOException {
    try {
      source.require(9); // Frame header size
    } catch (IOException e) {
      return false; // This might be a normal socket close.
    }
  //省略了部分代码

    switch (type) {
      case TYPE_DATA:
        readData(handler, length, flags, streamId);
        break;

      case TYPE_HEADERS:
        readHeaders(handler, length, flags, streamId);
        break;

      case TYPE_PRIORITY:
        readPriority(handler, length, flags, streamId);
        break;

      case TYPE_RST_STREAM:
        readRstStream(handler, length, flags, streamId);
        break;

      case TYPE_SETTINGS:
        readSettings(handler, length, flags, streamId);
        break;

      case TYPE_PUSH_PROMISE:
        readPushPromise(handler, length, flags, streamId);
        break;

      case TYPE_PING:
        readPing(handler, length, flags, streamId);
        break;

      case TYPE_GOAWAY:
        readGoAway(handler, length, flags, streamId);
        break;

      case TYPE_WINDOW_UPDATE:
        readWindowUpdate(handler, length, flags, streamId);
        break;

      default:
        // Implementations MUST discard frames that have unknown or unsupported types.
        source.skip(length);
    }
    return true;
  }

到此为止，本篇博文简单解析完毕，至于对每一帧怎么处理以及每个帧的含义可以参考《Http2.0中文解析》。在这里就不做大篇幅的说明了（因为某些具体的处理细节我还没高透彻）