[Из песочницы] Какую библиотеку работы с HTTP в Android выбрать?19.04.2016 19:03

Представляю вашему вниманию перевод статьи «Which Android HTTP library to use?».

Для чего это вообще?

Сегодня почти все приложения используют HTTP/HTTPS запросы как своеобразный транспорт для своих данных. Даже если вы напрямую не используете эти протоколы, множество SDK, которые вы, скорее всего, уже включили в свои приложения (например, метрика, статистика падений, реклама), используют HTTP/HTTPS для работы с сетью. На сегодняшний день совсем немного существует библиотек, которые разработчик мог бы свободно использовать в своем проекте. И я постараюсь рассказать об основных из них в этом посте.
У Android-разработчиков есть много причин, чтобы сделать выбор в пользу сторонних библиотек, заместо уже встроенных API, таких как HttpURLConnection или Apache Client. Например:

Возможность отмены сетевого вызова
Параллельное исполнение запросов
Пул соединений и переиспользование уже существующих сокет-соединений
Локальное кэширование ответов сервера
Простой интерфейс асинхронной работы, чтобы избежать блокировки главного или UI потоков
Удобная обертка над REST API
Политика повторов и задержек
Эффективная загрузка и трансформация изображений
Сериализация в виде JSON
Поддержка SPDY, http/2

Немного истории

В самом начале в Android имелись только 2 HTTP клиента: HttpURLConnection и Apache HTTP Client. Согласно официальному посту в блоге Google, HttpURLConnection имел несколько багов в ранних версиях Android:

До Froyo HttpURLConnection имел некоторые не очень приятные баги. В частности, вызов close () у читаемого InputStream мог испортить пул соединений.

В то же время, Google не хотел развивать и переходить на Apache HTTP Client:

… большой размер их API мешает нам улучшать эту библиотеку без потери обратной совместимости. Команда Android не работает активно над Apache HTTP Client.

До Froyo большинство разработчиков предпочитали использовать различные клиенты, основываясь на версии ОС:

Apache HTTP client имеет мало багов на Eclair и Froyo, поэтому он является лучшим выбором для этих версий. А для Gingerbread и младше лучше подходит HttpURLConnection. Простота API и небольшой вес хорошо подходят для Android. Прозрачное сжатие и кэширование ответов помогают увеличить скорость и сохранить батарею. Новые приложения должны использовать HttpURLConnection.

Даже сегодня, если вы загляните в исходники Volley от Google (о ней я расскажу чуть попозже), вы сможете найти такое наследие:

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));
    }
}

Это классический пример фрагментации Android, которая заставляет страдать разработчиков. В 2013 году Square обратила внимание на эту проблему, когда выпускала OkHttp. OkHttp была создана для прямой работы с верхним уровнем сокетов Java, при этом не используя какие-либо дополнительные зависимости. Она поставляется в виде JAR-файла, так что разработчики могут использовать ее на любых устройствах с JVM (куда мы включаем, конечно, и Android). Для упрощения перехода на их библиотеку, Square имплементировали OkHttp используя интерфейсы HttpUrlConnection и Apache client.

OkHttp получила большое распространение и поддержку сообществом, и, в конце-концов, Google решили использовать версию 1.5 в Android 4.4 (KitKat). В июле 2015 Google официально признала AndroidHttpClient, основанный на Apache, устаревшим, вместе с выходом Android 5.1 (Lolipop).

Сегодня OkHttp поставляется со следующим огромным набором функций:

Поддержка HTTP/2 и SPDY позволяет всем запросам, идущим к одному хосту, делиться сокетом
Объединение запросов уменьшает время ожидания (если SPDY не доступен)
Прозрачный GZIP позволяет уменьшить вес загружаемой информации
Кэширование ответов позволяет избежать работу с сетью при повторных запросах.
Поддержка как и синхронизированных блокирующих вызовов, так и асинхронных вызовов с обратным вызовом (callback)

Моя самая любимая часть OkHttp — как красиво и аккуратно можно работать с асинхронными запросами:

private final OkHttpClient client = new OkHttpClient();

public void run() throws Exception {
    Request request = new Request.Builder()
        .url("http://publicobject.com/helloworld.txt")
        .build();

    client.newCall(request).enqueue(new Callback() {
        @Override public void onFailure(Request request, Throwable throwable) {
        throwable.printStackTrace();
    }

    @Override public void onResponse(Response response) throws IOException {
    if (!response.isSuccessful()) throw new IOException("Unexpected code " + response);
        System.out.println(response.body().string());
    }
  });
}

Это очень удобно, так как работа с сетью не должна быть в UI потоке. По-факту, начиная с Android 3.0 (Honeycomb, API 11), работа с сетью в отдельном потоке стала обязательной. Для того, чтобы воплотить что-то похожее с HtttpUrlConnection, вам потребуется построить большую (а может и монструозную) конструкцию с использованием AsyncTask или отдельного потока. Это будет еще более сложным, если вы захотите добавить отмену загрузки, объединение соединений и т.п.

Кстати, не осталась у обочины и HTTP библиотека от Google под названием Volley, которая предоставляет нам следующие бонусы:

Автоматическое планирование сетевых запросов
Множество параллельных сетевых соединений
Прозрачное кэширование в памяти и на диске, в соответствии со стандартной кэш-согласованностью.
Поддержка приоритизации запросов.
Отмена API запросов. Вы можете отменить как один запрос, так и целый блок.
Простота настройки, например, для повторов и отсрочек.
Строгая очередность, которая делает легким корректное заполнение данными, полученными асинхронно из сети, интерфейса пользователя.
Инструменты отладки и трассировки

Все, что ни есть в Volley, находится на вершине HttpUrlConnection. Если вы хотите получить JSON или изображение, то Volley имеет на это специальный абстракции, такие как ImageRequest и JsonObjectRequest, которые помогают вам в автоматическом режиме конвертировать полезную нагрузку HTTP. Так же достойно внимания то, что Volley использует жестко запрограммированный размер сетевого пула:

private static final int DEFAULT_NETWORK_THREAD_POOL_SIZE = 4;

Когда OkHttp использует поток для каждого вызова с ThreadPoolExecutor с максимальным значением Integer.MAX_VALUE:

private int maxRequests = 64;
private int maxRequestsPerHost = 5;

executorService = new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE, 60, TimeUnit.SECONDS,
      new LinkedBlockingQueue(), Util.threadFactory("OkHttp Dispatcher", false));

В результате, в большинстве случаев OkHttp будет действовать быстрее за счет использования бОльшего количества потоков. Если по каким-то причинам вы захотите использовать OkHttp вместе Volley, то есть реализация HttpStack, которая использует API запросов/ответов из OkHttp заместо HttpURLConnection.

HTTP клиенты продолжили развиваться для поддержки приложений с большим количеством картинок, особенно тех, кто поддерживает бесконечную прокрутку и трансформацию изображений. В то же время, REST API стал стандартом в индустрии, и каждый разработчик имел дело с такими типовыми задачами как сериализация в/из JSON и преобразование REST-вызовов в интерфейсы Java. Не прошло много времени, как появились библиотеки, решающие эти задачи:

Retrofit — типобезопасный HTTP Android клиент для взаимодействия с REST-интерфейсами
Picasso — мощная библиотека для загрузки и кэширования изображений под Android

Retrofit предоставляет некий мост между Java кодом и REST-интерфейсом. Он позволяет быстро включить в ваш проект HTTP API интерфейсы, и генерирует самодокументирующуюся реализацию.

public interface GitHubService {
    @GET("/users/{user}/repos")
    Call> listRepos(@Path("user") String user);
}


Retrofit retrofit = new Retrofit.Builder()
    .baseUrl("https://api.github.com")
    .build();

GitHubService service = retrofit.create(GitHubService.class);

В дополнение ко всему, Retrofit поддерживает конвертацию в JSON, XML, протокол буферов (protocol buffers).

Picasso, с другой стороны, предоставляет HTTP библиотеку, ориентированную на работу с изображениями. Например, вы можете загрузить изображение в свой View с помощью одной строчки:

Picasso.with(context).load("http://i.imgur.com/DvpvklR.png").into(imageView);

Picasso и Retrofi настроены так, чтобы использовать OkHttpClient как стандартный HTTP клиент. Однако, если хотите, вы можете указать клиентом HttpURLConnection.

Glide — что-то похожее на Picasso. Он предоставляет некоторые дополнительные функции, такие как GIF-анимация, генерация миниатюрных эскизов изображения и неподвижные видео. Полное сравнение можно найти здесь.

Facebook недавно открыли общественности исходный код библиотеки Fresco, которую они используют в своем мобильном приложении. Одна из ключевых функций, которая выделяет ее, — кастомная стратегия выделения памяти для bitmap«ов, чтобы избежать работы долгого GC (сборщик мусора). Fresco выделяет память в регионе, который называется ashmem. Используются некие трюки, чтобы иметь доступ к этому региону памяти доступ как из части, написанной на C++, так и из части на Java. Чтобы уменьшить потребление CPU и данных из сети, эта библиотека использует 3 уровня кэша: 2 в ОЗУ, третий во внутреннем хранилище.

Я нашел необходимым показать отношения между библиотеками на одной схеме. Как вы можете увидеть, HTTP всегда остается внизу у высокоуровневых библиотек. Вы можете выбирать между простым HttpUrlConnection или последним OkHttpClient. Мы используем эту совместимость при разработке PacketZoom Android SDK, о котором мы поговорим в следующем посте.

Недавно мы сравнивали между собой HTTP библиотеки по производительности, но эта тема заслужила отдельного рассмотрения. Мы надеемся, что этот обзор дал вам основные идеи о плюсах и минусах каждой библиотеки, и мы помогли вам сделать правильный выбор. Следите за выходом более интересных постов о сетевой работе в Android от нас.