❶ OkHttp源碼解析 （三）——代理和路由
初看OkHttp源碼，由於對Address、Route、Proxy、ProxySelector、RouteSelector等理解不夠，讀源碼非常吃力，看了幾遍依然對於尋找復用連接、創建連接、連接伺服器、連接代理伺服器、創建隧道連接等邏輯似懂非懂，本篇決定梳理一遍相關的概念及基本原理。
● HTTP/1.1(HTTPS)
● HTTP/2
● SPDY
一個http請求的流程（直連）：
1、輸入url及參數；
2、如果是url是域名則解析ip地址，可能對應多個ip，如果沒有指定埠，則用默認埠，http請求用80；
3、創建socket，根據ip和埠連接伺服器（socket內部會完成3次TCP握手）；
4、socket成功連接後，發送http報文數據。
一個https請求的流程（直連）：
1、輸入url及參數；
2、如果是url是域名則解析ip地址，可能對應多個ip，如果沒有指定埠，則用默認埠，https請求用443；
3、創建socket，根據ip和埠連接伺服器（socket內部會完成3次TCP握手）；
4、socket成功連接後進行TLS握手，可通過java標准款提供的SSLSocket完成；
5、握手成功後，發送https報文數據。
1、分類
● HTTP代理：普通代理、隧道代理
● SOCKS代理：SOCKS4、SOCKS5
2、HTTP代理分類及說明
普通代理
HTTP/1.1 協議的第一部分。其代理過程為：
● client 請求 proxy
● proxy 解析請求獲取 origin server 地址
● proxy 向 origin server 轉發請求
● proxy 接收 origin server 的響應
● proxy 向 client 轉發響應
其中proxy獲取目的伺服器地址的標准方法是解析 request line 里的 request-URL。因為proxy需要解析報文，因此普通代理無法適用於https，因為報文都是加密的。
隧道代理
通過 Web 代理伺服器用隧道方式傳輸基於 TCP 的協議。
請求包括兩個階段，一是連接（隧道）建立階段，二是數據通信（請求響應）階段，數據通信是基於 TCP packet ，代理伺服器不會對請求及響應的報文作任何的處理，都是原封不動的轉發，因此可以代理 HTTPS請求和響應。
代理過程為：
● client 向 proxy 發送 CONNET 請求（包含了 origin server 的地址）
● proxy 與 origin server 建立 TCP 連接
● proxy 向 client 發送響應
● client 向 proxy 發送請求，proxy 原封不動向 origin server 轉發請求，請求數據不做任何封裝，為原生 TCP packet.
3、SOCKS代理分類及說明
● SOCKS4：只支持TCP協議（即傳輸控制協議）
● SOCKS5: 既支持TCP協議又支持UDP協議（即用戶數據包協議），還支持各種身份驗證機制、伺服器端域名解析等。
SOCK4能做到的SOCKS5都可得到，但反過來卻不行，比如我們常用的聊天工具QQ在使用代理時就要求用SOCKS5代理，因為它需要使用UDP協議來傳輸數據。
有了上面的基礎知識，下面分析結合源碼分析OkHttp路由相關的邏輯。OkHttp用Address來描述與目標伺服器建立連接的配置信息，但請求輸入的可能是域名，一個域名可能對於多個ip，真正建立連接是其中一個ip，另外，如果設置了代理，客戶端是與代理伺服器建立直接連接，而不是目標伺服器，代理又可能是域名，可能對應多個ip。因此，這里用Route來描述最終選擇的路由，即客戶端與哪個ip建立連接，是代理還是直連。下面對比下Address及Route的屬性，及路由選擇器RouteSelector。
描述與目標伺服器建立連接所需要的配置信息，包括目標主機名、埠、dns，SocketFactory，如果是https請求，包括TLS相關的SSLSocketFactory 、HostnameVerifier 、CertificatePinner，代理伺服器信息Proxy 、ProxySelector 。
Route提供了真正連接伺服器所需要的動態信息，明確需要連接的伺服器IP地址及代理伺服器，一個Address可能會有很多個路由Route供選擇（一個DNS對應對個IP）。
Address和Route都是數據對象，沒有提供操作方法，OkHttp另外定義了RouteSelector來完成選擇的路由的操作。
1、讀取代理配置信息：resetNextProxy()
讀取代理配置：
● 如果有指定代理（不讀取系統配置，在OkHttpClient實例中指定），則只用1個該指定代理；
● 如果沒有指定，則讀取系統配置的，可能有多個。
2、獲取需要嘗試的socket地址（目標伺服器或者代理伺服器）：resetNextInetSocketAddress()
結合Address的host和代理，解析要嘗試的套接字地址（ip+埠）列表：
● 直連或者SOCK代理， 則用目標伺服器的主機名和埠，如果是HTTP代理，則用代理伺服器的主機名和埠；
● 如果是SOCK代理，根據目標伺服器主機名和埠號創建未解析的套接字地址，列表只有1個地址；
● 如果是直連或HTTP代理，先DNS解析，得到InetAddress列表（沒有埠），再創建InetSocketAddress列表（帶上埠），InetSocketAddress與InetAddress的區別是前者帶埠信息。
3、獲取路由列表：next()
選擇路由的流程解析：
● 遍歷每個代理對象，可能多個，直連的代理對象為Proxy.DIRECT（實際是沒有中間代理的）；
● 對每個代理獲取套接字地址列表；
● 遍歷地址列表，創建Route，判斷Route如果在路由黑名單中，則添加到失敗路由列表，不在黑名單中則添加到待返回的Route列表；
● 如果最後待返回的Route列表為空，即可能所有路由都在黑名單中，實在沒有新路由了，則將失敗的路由集合返回；
● 傳入Route列表創建Selection對象，對象比較簡單，就是一個目標路由集合，及讀取方法。
為了避免不必要的嘗試，OkHttp會把連接失敗的路由加入到黑名單中，由RouteDatabase管理，該類比較簡單，就是一個失敗路由集合。
1、創建Address
Address的創建在RetryAndFollowUpInteceptor里，每次請求會聲明一個新的Address及StreamAllocation對象，而StreamAllocation使用Address創建RouteSelector對象，在連接時RouteSelector確定請求的路由。
每個Requst都會構造一個Address對象，構造好了Address對象只是有了與伺服器連接的配置信息，但沒有確定最終伺服器的ip，也沒有確定連接的路由。
2、創建RouteSelector
在StreamAllocation聲明的同時會聲明路由選擇器RouteSelector，為一次請求尋找路由。
3、選擇可用的路由Route
下面在測試過程跟蹤實例對象來理解，分別測試直連和HTTP代理HTTP2請求路由的選擇過程：
● 直連請求流程
● HTTP代理HTTPS流程
請求url： https://www.jianshu.com/p/63ba15d8877a
1、構造address對象
2、讀取代理配置：resetNextProxy
3、解析目標伺服器套接字地址：resetNextInetSocketAddress
4、選擇Route創建RealConnection
5、確定協議
測試方法：
● 在PC端打開Charles，設置埠，如何設置代理，網上有教程，比較簡單；
● 手機打開WIFI，選擇連接的WIFI修改網路，在高級選項中設置中指定了代理伺服器，ip為PC的ip，埠是Charles剛設置的埠；
● OkHttpClient不指定代理，發起請求。
1、構造address對象
2、讀取代理配置：resetNextProxy
3、解析目標伺服器套接字地址：resetNextInetSocketAddress
4、選擇Route創建RealConnection
5、創建隧道
由於是代理https請求，需要用到隧道代理。
從圖可以看出，建立隧道其實是發送CONNECT請求，header包括欄位Proxy-Connection，目標主機名，請求內容類似：
6、確定協議，SSL握手
1、代理可分為HTTP代理和SOCK代理；
2、HTTP代理又分為普通代理和隧道代理；普通代理適合明文傳輸，即http請求；隧道代理僅轉發TCP包，適合加密傳輸，即https/http2;
3、SOCK代理又分為SOCK4和SOCK5，區別是後者支持UDP傳輸，適合代理聊天工具如QQ；
4、沒有設置代理（OkHttpClient沒有指定同時系統也沒有設置），客戶端直接與目標伺服器建立TCP連接；
5、設置了代理，代理http請求時，客戶端與代理伺服器建立TCP連接，如果代理伺服器是域名，則解釋代理伺服器域名，而目標伺服器的域名由代理伺服器解析；
6、設置了代理，代理https/http2請求時，客戶端與代理伺服器建立TCP連接，發送CONNECT請求與代理伺服器建立隧道，並進行SSL握手，代理伺服器不解析數據，僅轉發TCP數據包。
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