Retrofit + Kotlin + MVVM 的网络请求框架的封装尝试

1、前言

之前在学习郭霖《第一行代码》时按部就班地写过一个彩云天气 App，对里面的网络请求框架的封装印象非常深刻，很喜欢这种 Retrofit + Kotlin + 协程的搭配使用。随后也在自己的项目里参考了这部分的代码。但随着代码的深入编写和功能的复杂，原来的框架已经无法满足我的使用了。原主要有如下的痛点：

• 缺少失败的回调
• 显示加载中动画比较麻烦

后面我自己试着努力去封装一个简单易用的框架，可惜个人能力有限，自己封装的框架总是不如人意。好在还有很多优秀的博客和代码可供参考。在此基础上，对彩云天气 App中的网络请求框架做了一些修改，尽可能地做到简单易用。以请求玩安卓的登录接口为例（用户名和密码是我自己申请的，见代码），页面上有一个按钮，点击按钮后就发起登录请求。

先来看看发起请求后的回调怎么写：

viewModel.loginLiveData.observeState(this) {
    onStart {
        LoadingDialog.show(activity)
        Log.d(TAG, "请求开始")
    }
    onSuccess {
        Log.d(TAG, "请求成功")
        showToast("登录成功")
        binding.tvResult.text = it.toString()
    }
    onEmpty {
        showToast("数据为空")
    }
    onFailure {
        Log.d(TAG, "请求失败")
        showToast(it.errorMsg.orEmpty())
        binding.tvResult.text = it.toString()
    }
    onFinish {
        LoadingDialog.dismiss(activity)
        Log.d(TAG, "请求结束")
    }
}

回调一共有五种，会在下文详细介绍。这里采用了DSL的写法，如果你喜欢传统的写法，可以调用另外一个扩展方法observeResponse()，由于它最后一个参数就是请求成功的回调，所以借助 Lambda 表达式的特性，可以简洁地写成如下的形式：

viewModel.loginLiveData.observeResponse(this){
    binding.tvResult.text = it.toString()
}

如果还需要其他回调，可以使用具名参数加上，如下所示：

viewModel.loginLiveData.observeResponse(this, onStart = {
    LoadingDialog.show(this)
}, onFinish = {
    LoadingDialog.dismiss(activity)
}) {
    binding.tvResult.text = it.toString()
}

2、框架搭建

开始之前必须说明，这个框架是基于《第一行代码》（第三版）中的彩云天气 App的，它的架构图如下所示，如果你阅读过《第一行代码》或者谷歌的相关文档，那么想必对此不会陌生。

2.1 添加依赖库

//简化在 Activity 中声明 ViewModel 的代码
implementation "androidx.activity:activity-ktx:1.3.1"

// lifecycle
def lifecycle_version = "2.3.1"
implementation "androidx.lifecycle:lifecycle-viewmodel-ktx:$lifecycle_version"
implementation "androidx.lifecycle:lifecycle-livedata-ktx:$lifecycle_version"

// retrofit2
def retrofit_version = "2.9.0"
implementation "com.squareup.retrofit2:retrofit:$retrofit_version"
implementation "com.squareup.retrofit2:adapter-rxjava2:$retrofit_version"
implementation "com.squareup.retrofit2:converter-gson:$retrofit_version"
implementation 'io.reactivex.rxjava2:rxandroid:2.1.1'

// okhttp
def okhttp_version = "4.8.1"
implementation "com.squareup.okhttp3:okhttp:$okhttp_version"

//日志拦截器
implementation('com.github.ihsanbal:LoggingInterceptor:3.1.0') {
    exclude group: 'org.json', module: 'json'
}

2.2 Retrofit构建器

Retrofit构建器这里做了分层，基类做了一些基本的配置，子类继承后可以添加新的配置，并配置自己喜欢的日志拦截器。

private const val TIME_OUT_LENGTH = 8L

private const val BASE_URL = "https://www.wanandroid.com/"

abstract class BaseRetrofitBuilder {

    private val okHttpClient: OkHttpClient by lazy {
        val builder = OkHttpClient.Builder()
            .callTimeout(TIME_OUT_LENGTH, TimeUnit.SECONDS)
            .connectTimeout(TIME_OUT_LENGTH, TimeUnit.SECONDS)
            .readTimeout(TIME_OUT_LENGTH, TimeUnit.SECONDS)
            .writeTimeout(TIME_OUT_LENGTH, TimeUnit.SECONDS)
            .retryOnConnectionFailure(true)
        initLoggingInterceptor()?.also {
            builder.addInterceptor(it)
        }
        handleOkHttpClientBuilder(builder)
        builder.build()
    }

    private val retrofit = Retrofit.Builder()
        .baseUrl(BASE_URL)
        .addConverterFactory(GsonConverterFactory.create())
        .client(okHttpClient)
        .build()

    fun <T> create(serviceClass: Class<T>): T = retrofit.create(serviceClass)

    inline fun <reified T> create(): T = create(T::class.java)

    /**
     * 子类自定义 OKHttpClient 的配置
     */
    abstract fun handleOkHttpClientBuilder(builder: OkHttpClient.Builder)

    /**
     * 配置日志拦截器
     */
    abstract fun initLoggingInterceptor(): Interceptor?
}

RetrofitBuilder：

private const val LOG_TAG_HTTP_REQUEST = "okhttp_request"
private const val LOG_TAG_HTTP_RESULT = "okhttp_result"

object RetrofitBuilder : BaseRetrofitBuilder() {

    override fun handleOkHttpClientBuilder(builder: OkHttpClient.Builder) {}

    override fun initLoggingInterceptor()= LoggingInterceptor
        .Builder()
        .setLevel(Level.BASIC)
        .log(Platform.INFO)
        .request(LOG_TAG_HTTP_REQUEST)
        .response(LOG_TAG_HTTP_RESULT)
        .build()
}

2.3 全局异常处理

请求时可能会遇到诸如网络断开、Json 解析失败等意外情况，如果我们每次请求都要处理一遍这些异常，那也未免太麻烦了。正确的做法是把异常集中到一起处理。

创建一个定义各种异常的枚举类：

enum class HttpError(val code: Int, val message: String){
    UNKNOWN(-100,"未知错误"),
    NETWORK_ERROR(1000, "网络连接超时，请检查网络"),
    JSON_PARSE_ERROR(1001, "Json 解析失败")
    //······
}

创建一个文件，在里面定义一个全局方法，用于处理各种异常：

fun handleException(throwable: Throwable) = when (throwable) {
    is UnknownHostException -> RequestException(HttpError.NETWORK_ERROR, throwable.message)
    is HttpException -> {
        val errorModel = throwable.response()?.errorBody()?.string()?.run {
            Gson().fromJson(this, ErrorBodyModel::class.java)
        } ?: ErrorBodyModel()
        RequestException(errorMsg = errorModel.message, error = errorModel.error)
    }
    is JsonParseException -> RequestException(HttpError.JSON_PARSE_ERROR, throwable.message)
    is RequestException -> throwable
    else -> RequestException(HttpError.UNKNOWN, throwable.message)
}

实际项目中遇到的异常当然不止这几个，这里只是作为举例写了少部分，实际开放中把它丰富完善即可。

2.4 回调状态监听

回调状态一共有四种：

• onStart()：请求开始（可在此展示加载动画）
• onSuccess()：请求成功
• onEmpty()：请求成功，但data为null或者data是集合类型但为空
• onFailure()：请求失败
• onFinish()：请求结束（可在此关闭加载动画）

这里要注意onSuccess的标准：并不仅仅是 Http 请求的结果码（status code）等于 200，而且要达到Api请求成功的标准，以玩安卓的Api 为例，errorCode 为 0时，发起的请求才是执行成功；否则，都应该归为onFailure()的情况（可以参考文章附带的思维导图）。

理清楚有几种回调状态后，就可以实施监听了。那么在哪里监听呢？LiveData的observe()方法的第二个函数可以传入Observer参数。Observer是一个接口，我们继承它自定义一个Oberver，借此我们就可以监听LiveData的值的变化。

interface IStateObserver<T> : Observer<BaseResponse<T>> {

    override fun onChanged(response: BaseResponse<T>?) {
        when (response) {
            is StartResponse -> {
                //onStart()回调后不能直接就调用onFinish()，必须等待请求结束
                onStart()
                return
            }
            is SuccessResponse -> onSuccess(response.data)
            is EmptyResponse -> onEmpty()
            is FailureResponse -> onFailure(response.exception)
        }
        onFinish()
    }

    /**
     * 请求开始
     */
    fun onStart()

    /**
     * 请求成功，且 data 不为 null
     */
    fun onSuccess(data: T)

    /**
     * 请求成功，但 data 为 null 或者 data 是集合类型但为空
     */
    fun onEmpty()

    /**
     * 请求失败
     */
    fun onFailure(e: RequestException)

    /**
     * 请求结束
     */
    fun onFinish()
}

接下来我们准备一个HttpRequestCallback类，用于实现DSL的回调形式：

typealias OnSuccessCallback<T> = (data: T) -> Unit
typealias OnFailureCallback = (e: RequestException) -> Unit
typealias OnUnitCallback = () -> Unit

class HttpRequestCallback<T> {

    var startCallback: OnUnitCallback? = null
    var successCallback: OnSuccessCallback<T>? = null
    var emptyCallback: OnUnitCallback? = null
    var failureCallback: OnFailureCallback? = null
    var finishCallback: OnUnitCallback? = null

    fun onStart(block: OnUnitCallback) {
        startCallback = block
    }

    fun onSuccess(block: OnSuccessCallback<T>) {
        successCallback = block
    }

    fun onEmpty(block: OnUnitCallback) {
        emptyCallback = block
    }

    fun onFailure(block: OnFailureCallback) {
        failureCallback = block
    }

    fun onFinish(block: OnUnitCallback) {
        finishCallback = block
    }
}

然后声明新的监听方法，考虑到某些时候需要自定义的LiveData(比如为了解决数据倒灌的问题)，这里采用扩展函数的写法，便于扩展。

/**
 * 监听 LiveData 的值的变化，回调为 DSL 的形式
 */
inline fun <T> LiveData<BaseResponse<T>>.observeState(
    owner: LifecycleOwner,
    crossinline callback: HttpRequestCallback<T>.() -> Unit
) {
    val requestCallback = HttpRequestCallback<T>().apply(callback)
    observe(owner, object : IStateObserver<T> {
        override fun onStart() {
            requestCallback.startCallback?.invoke()
        }

        override fun onSuccess(data: T) {
            requestCallback.successCallback?.invoke(data)
        }

        override fun onEmpty() {
            requestCallback.emptyCallback?.invoke()
        }

        override fun onFailure(e: RequestException) {
            requestCallback.failureCallback?.invoke(e)
        }

        override fun onFinish() {
            requestCallback.finishCallback?.invoke()
        }
    })
}

/**
 * 监听 LiveData 的值的变化
 */
inline fun <T> LiveData<BaseResponse<T>>.observeResponse(
    owner: LifecycleOwner,
    crossinline onStart: OnUnitCallback = {},
    crossinline onEmpty: OnUnitCallback = {},
    crossinline onFailure: OnFailureCallback = { e: RequestException -> },
    crossinline onFinish: OnUnitCallback = {},
    crossinline onSuccess: OnSuccessCallback<T>
) {
    observe(owner, object : IStateObserver<T> {
        override fun onStart() {
            onStart()
        }

        override fun onSuccess(data: T) {
            onSuccess(data)
        }

        override fun onEmpty() {
            onEmpty()
        }

        override fun onFailure(e: RequestException) {
            onFailure(e)
        }

        override fun onFinish() {
            onFinish()
        }
    })
}

2.5 Repository 层的封装

Repository层作为数据的来源，有个两个渠道：网络请求和数据库。这里暂时只处理了网络请求。

基类Repository：

abstract class BaseRepository {

    protected fun <T> fire(
        context: CoroutineContext = Dispatchers.IO,
        block: suspend () -> BaseResponse<T>
    ): LiveData<BaseResponse<T>> = liveData(context) {
        this.runCatching {
            emit(StartResponse())
            block()
        }.onSuccess {
            //status code 为200，继续判断 errorCode 是否为 0
            emit(
                when (it.success) {
                    true -> checkEmptyResponse(it.data)
                    false -> FailureResponse(handleException(RequestException(it)))
                }
            )
        }.onFailure { throwable ->
            emit(FailureResponse(handleException(throwable)))
        }
    }

    /**
     * data 为 null，或者 data 是集合类型，但是集合为空都会进入 onEmpty 回调
     */
    private fun <T> checkEmptyResponse(data: T?): ApiResponse<T> =
        if (data == null || (data is List<*> && (data as List<*>).isEmpty())) {
            EmptyResponse()
        } else {
            SuccessResponse(data)
        }
}

子类Repository:

object Repository : BaseRepository() {

    fun login(pwd: String) = fire {
        NetworkDataSource.login(pwd)
    }

}

网络请求数据源，在这里调用网络接口：

object NetworkDataSource {
    private val apiService = RetrofitBuilder.create<ApiService>()

    suspend fun login(pwd: String) = apiService.login(password = pwd)
}

2.6 ViewModel层的封装

ViewModel基本遵循了《第一行代码》中的写法，创建了两个LiveData。用户点击按钮时，loginAction的值就会发生改变，触发switchMap中的代码，从而达到请求数据的目的。

class MainViewModel : ViewModel() {

    private val loginAction = MutableLiveData<Boolean>()

    /**
     * loginAction 在这里只传递布尔值，不传递密码，在实际项目中，会使用 DataBinding 绑定 xml 布局和 ViewModel，
     * 不需要从 Activity 或者 Fragment 中把密码传入 ViewModel
     */
    val loginLiveData = loginAction.switchMap {
        if (it) {
            Repository.login("PuKxVxvMzBp2EJM")
        } else {
            Repository.login("123456")
        }
    }

    /**
     * 点击登录
     */
    fun login() {
        loginAction.value = true
    }

    fun loginWithWrongPwd() {
        loginAction.value = false
    }
}

注意：这种写法通常不从View向ViewModel层传递数据，是需要搭配DataBinding 的。如果你不想这样写，可以修改BaseRepository中的返回值，直接返回BaseResponse。

3、思维导图及源码

最后，用一张思维导图总结本文：

源码地址：GitHub （注意分支要选择 dev1.0）

参考

• JetpackMvvm
• FastJetpack