HttpURLConnection的实现(原理基本层)

2018-02-23  本文已影响60人  Kerry202

  在java进行网络请求的时候,使用的基本单位请求工具,就是最常用的

HttpURLConnection,有人是这是java标准库提供的基本小部件(whatever)。在进行高性能,高可用性选型的时候,很有必要,对HttpURLConnection最更加底层的了解。

        首先,在使用层面,无论使用什么网络框架,对于缓存,请求超时配置,请求体数据体的配置,https证书信任,等层面的东西,在工具框架库的层面,大同小异,只是封装的模式,提供的功能差异,不够根本的差距。

深层次一点,在进行socket请求时,请求的重试,重定向,socket连接池,协议的支持等层面,会更深一层次反应,这个框架基础的性能。是的,这里,我们仍然都是在sokect的基础上的。

*******************************下面,剖析HttpURLConnection的本来面目******************

        这个类的使用,这里不说了,网上到处都是,怎么做数据的设置提交,和数据的接收和关闭等等。

首先 HttpURLConnection 和 HttpsURLConnection 都是抽象类。

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abstract public class HttpURLConnection extends URLConnection {}  

abstract public class HttpsURLConnection extends HttpURLConnection{}  

HttpURLConnection,和HttpsURLConnection只是做了http状态码的定义,默认head定义,和ssl工厂,hostName审核器的判断定义。真真正正的connect() 的实现,都是没有的。也就是说,这两个类抽象的部分,就是网络请求的根本部分。这样确实有解耦的作用。

通过源码,我们找到,HttpURLConnection实例对象的获得。

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URLStreamHandler handler;  

public URLConnection openConnection() throws java.io.IOException {  

return handler.openConnection(mUrl);  

    }  

//这个静态方法,是获得对URL流处理器的根本,这里面,实现了URLStreamHandler的单例化,运行时只需要获得一次  

static URLStreamHandler getURLStreamHandler(String protocol) {  

//这里面,有一个工厂生成,这个工厂,可以通过外部实现接口,  

handler = factory.createURLStreamHandler(protocol);  

}  

这个用来生成URLStreamHandler的工程可以通过setURLStreamHandlerFactory设置。但是我们默认情况下,都是采用标准库的自己的实现。抽象类 URLStreamHandler 是所有流协议处理程序的通用超类.

这里才是整片文档的关键,

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if (handler == null) {  

final String packagePrefixList = System.getProperty(protocolPathProp,"");  

StringTokenizer packagePrefixIter =new StringTokenizer(packagePrefixList, "|");  

while (handler == null && packagePrefixIter.hasMoreTokens()) {  

        String packagePrefix = packagePrefixIter.nextToken().trim();  

try {  

String clsName = packagePrefix +"." + protocol +  

".Handler";  

Class cls =null;  

try {  

                ClassLoader cl = ClassLoader.getSystemClassLoader();  

cls = Class.forName(clsName,true, cl);  

}catch (Exception ignored) {  

"white-space:pre">          //删除了一些异常处理,这里看主体。代码在URL.java中。  

        }  

    }  

}  

从代码看出来,jdk把具体的实现,交给了虚拟机的运行时。

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java.protocol.handler.pkgs,这个虚拟机环境变量。这个值,可以通过命令改变,从而改变网络协议的具体实现。  

    java.protocol.handler.pkgs=com.acme.protocol  

    java.protocol.handler.pkgs=com.acme.protocol|com.acme.protocol2  

通过上面的代码块可以看出来,会默认优先加载前面的可加载类  

    类的命名模式为 [package_path].[protocol].Handler  

而可用来实现handler的类名称数据,是在编译是的一个类路径下。我们可以根据工厂有自己的协议实现,也可以通过这种热加载机制,在虚拟器启动时,改变虚拟机java.protocol.handler.pkg这个环境变量key的值。

如果根据这个环境变量,还是没有能够加载URLStreamHandler的类,jdk1.8默认有几个固定的判断。

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if (handler == null) {  

try {  

// BEGIN Android-changed  

// Use of okhttp for http and https  

// Removed unnecessary use of reflection for sun classes  

if (protocol.equals("file")) {  

handler =new sun.net.www.protocol.file.Handler();  

}else if (protocol.equals("ftp")) {  

handler =new sun.net.www.protocol.ftp.Handler();  

}else if (protocol.equals("jar")) {  

handler =new sun.net.www.protocol.jar.Handler();  

}else if (protocol.equals("http")) {  

            handler = (URLStreamHandler)Class.  

forName("com.android.okhttp.HttpHandler").newInstance();  

}else if (protocol.equals("https")) {  

            handler = (URLStreamHandler)Class.  

forName("com.android.okhttp.HttpsHandler").newInstance();  

        }  

// END Android-changed  

}catch (Exception e) {  

throw new AssertionError(e);  

    }  

}  

这里有关于这种机制的讨论:https://accu.org/index.php/journals/1434

这里,找到两个实现,可以看一下:

1>.HttpConnection对于网络的实现,是默认外包的,外包方大多取决于定制的平台,大多还是sun自己httpClient的子孙或者嫡系,这个我没有找到关于这个的实现。

在rt.jar包中有一种实现(基本上可以把这个作为大多数情况下jdk的实现)。sun.net.www.protocol.https.HttpsURLConnectionImpl(DelegateHttpsURLConnection):

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sun.net.www.protocol.http.HttpURLConnection extends java.net.HttpURLConnection{  

public void connect() throws IOException {  

synchronized(this) {  

this.connecting = true;  

        }  

this.plainConnect();//这里首先会进行 URLtoSocketPermission 检查(只是协议主机路径等的合法性)  

    }  

}  

上面可以看到sun.net.www.protocol里有一套具体的请求实现,

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plainConnect0();//此方法首先会使用cacheHandler设置cachedResponse,作为部分字段。  

//然后这个方法包含走代理的逻辑。instProxy作为代理。  

//最后无论是否会使用代理或者代理的层级,都会动过HttpClient.New()方法使用HttpClient.  

通过调用getInputStream()->getInputStream0也会间接地调用getOutputStream(),而调用getOutputStream()则会间接使用getOutputStream0()使用HttpClient  http.getOutputStream()方法。最终的请求都是HttpClient的父类NetworkClient所做,根据传递的信息配置和使用 InetSocketAddress。

    2>.下面是OKHttp的实现,这个就不用多说了,利用Okhttp框架的源码部分,新版本系统已经作为默认的实现:

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public final class HttpHandler extends URLStreamHandler {  

@Override protected URLConnection openConnection(URL url) throws IOException {  

return new OkHttpClient().open(url);  

    }  

@Override protected URLConnection openConnection(URL url, Proxy proxy) throws IOException {  

if (url == null || proxy == null) {  

throw new IllegalArgumentException("url == null || proxy == null");  

        }  

//‘com.squareup.okhttp:okhttp:1.5.0’  

return new OkHttpClient().setProxy(proxy).open(url);//开放出来的Builder类并没有open方法。  

    }  

@Override protected int getDefaultPort() {  

return 80;  

    }  

}  

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//上面对网络请求,会发到excute上。。。后面的东西就是OKHttp的部分了。  

execute(boolean readResponse) throws IOException {  

// 调用了HttpEngine的sendRequest方法。  

  httpEngine.sendRequest();  

  route = httpEngine.getRoute();  

handshake = httpEngine.getConnection() !=null ? httpEngine.getConnection().getHandshake(): null;  

}  

整体就是:HttpURLConnection的抽象方法connect等  <--需要URLStreamHandler来产生 <--handler需要自定义的工厂创建或者jdk自己实现的

网上,别人的文档,来源未知:

Android 2.2版本之前,bug比如说对一个可读的InputStream调用close()方法时,就有可能会导致连接池失效了。那么我们通常的解决办法就是直接禁用掉连接池的功能:

在Android 4.0版本中,我们又添加了一些响应的缓存机制。当缓存被安装后(调用HttpResponseCache的install()方法),所有的HTTP请求都会满足以下三种情况:

比较轻便,灵活,易于扩展

在3.0后以及4.0中都进行了改善,如对HTTPS的支持

在4.0中,还增加了对缓存的支持

在android 2.2及以下版本中HttpUrlConnection存在着一些bug,所以建议在android 2.3以后使用HttpUrlConnection,2.3之前使用HttpClient。

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