HttpClient实战二：单线程和多线程连接池实例

2017-11-29 本文已影响286人梁朋举

为什么使用HTTP连接池？

随着系统架构风格逐渐向前后端分离架构，微服务架构转变，RestFul风格API的开发与设计，同时SpringMVC也很好的支持了REST风格接口。各个系统之间服务的调用大多采用HTTP+JSON或HTTPS+JSON方式。
HTTP1.1默认是持久连接，HTTP1.0也可以通过在请求头中设置Connection:keep-alive使得连接成为长连接。既然HTTP协议支持长连接，那么HTTP连接同样可以使用连接池技术来管理和维护连接建立和销毁。但是由于每次HTTP连接请求实际上都是在传输层建立的TCP连接，利用的socket进行通信，HTTP连接的保持和关闭实际上都同TCP连接的建立和关闭有关，所有每次HTTP请求都有经过TCP连接的三次握手（建立连接）和四次挥手（释放连接）的过程。所以采用HTTP连接池有以下优势：

降低了频繁建立HTTP连接的时间开销，减少了TCP连接建立和释放时socket通信服务器端资源的浪费；
支持更高的并发量；

常用HttpClient连接池API

本文使用的是目前最新版本的HttpClient4.5.3，所以下文的内容都是基于该版本书写。

PoolingHttpClientConnectionManager连接池管理实现类
PoolingHttpClientConnectionManager是一个HttpClient连接池实现类，实现了HttpClientConnectionManager和ConnPoolControl接口。类层次结构如下图所示：

PoolingHttpClientConnectionManager类层次结构

构造方法：
PoolingHttpClientConnectionManager():无参构造方法，从源码中可以看到该方法调用了getDefaultRegistry()来注册http协议和https协议。
常用方法：
public void setMaxTotal(int max)：该方法定义在ConnPoolControl接口中，表示设置最大连接数为max。
public void setDefaultMaxPerRoute(int max):该方法也是定义在ConnPoolControl接口中，表示将每个路由的默认最大连接数设置为max
public void setMaxPerRoute(HttpRoute route,int max)：设置某个指定路由的最大连接数，这个配置会覆盖setDefaultMaxPerRoute的某个路由的值。

RequestConfig请求参数配置类

RequestConfig方法与内部类Builder

常用方法
static RequestConfig.Builder custom()：静态方法，用于构建Builder 对象，然后设置相应的参数；
int getConnectionRequestTimeout()：获取从连接池获取连接的最长时间，单位是毫秒；
int getConnectTimeout()：获取创建连接的最长时间，单位是毫秒；
int getSocketTimeout()：获取数据传输的最长时间，单位是毫秒；

RequestConfig有一个静态内部类Builder，用于构建RequestConfig对象并设置请求参数，该类有以下常用方法：
public RequestConfig.Builder setConnectionRequestTimeout(int connectionRequestTimeout)：设置从连接池获取连接的最长时间，单位是毫秒；
public RequestConfig.Builder setConnectTimeout(int connectTimeout)：设置创建连接的最长时间，单位是毫秒；
public RequestConfig.Builder setSocketTimeout(int socketTimeout)：设置数据传输的最长时间，单位是毫秒；

HttpRequestRetryHandler请求重试接口
boolean retryRequest(IOException exception, int executionCount, org.apache.http.protocol.HttpContext context):实现该接口的，必须实现该方法，决定了如果一个方法执行时发生了IO异常，是否应该重试，重试executionCount次。

单线程-使用连接池管理HTTP请求

主要步骤：

创建HTTP的连接池管理对象cm，如下所示

PoolingHttpClientConnectionManager cm = new PoolingHttpClientConnectionManager();

2.设置最大连接数和每个路由的默认最大连接数等参数，如下所示

 //将最大连接数增加到200
 cm.setMaxTotal(200);
//将每个路由的默认最大连接数增加到20
 cm.setDefaultMaxPerRoute(20);

3.模拟发送HttpGet请求或者HttpPost请求，注意这里创建HttpClients对象的时候需要从连接池中获取，即要设置连接池对象，当执行发生IO异常需要处理时，要实现HttpRequestRetryHandler接口；需要注意的是这里处理完请求响应后，不能关闭HttpClient对象，如果关闭连接池也会销毁。HttpClients对象创建对象所示：

 CloseableHttpClient httpClient = HttpClients.custom()
                .setConnectionManager(connectionManager)
                .setRetryHandler(retryHandler(5)).build();

4.可以开启线程来监听连接池中空闲连接，并清理无效连接，线程监听频率可以自行设置。
Java实现源码:

package com.liangpj.develop.httpclient;
import org.apache.http.HttpEntityEnclosingRequest;
import org.apache.http.HttpRequest;
import org.apache.http.NoHttpResponseException;
import org.apache.http.client.HttpRequestRetryHandler;
import org.apache.http.client.config.RequestConfig;
import org.apache.http.client.methods.CloseableHttpResponse;
import org.apache.http.client.methods.HttpGet;
import org.apache.http.client.protocol.HttpClientContext;
import org.apache.http.conn.ConnectTimeoutException;
import org.apache.http.conn.HttpClientConnectionManager;
import org.apache.http.impl.client.CloseableHttpClient;
import org.apache.http.impl.client.HttpClients;
import org.apache.http.impl.conn.PoolingHttpClientConnectionManager;
import org.apache.http.protocol.HttpContext;
import org.apache.http.util.EntityUtils;
import javax.net.ssl.SSLException;
import javax.net.ssl.SSLHandshakeException;
import java.io.IOException;
import java.io.InterruptedIOException;
import java.net.UnknownHostException;

/**
 * 单线程-使用连接池管理HTTP请求
 * @author: liangpengju
 * @version: 1.0
 */
public class HttpConnectManager {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //创建HTTP的连接池管理对象
        PoolingHttpClientConnectionManager connectionManager = new PoolingHttpClientConnectionManager();
        //将最大连接数增加到200
        connectionManager.setMaxTotal(200);
        //将每个路由的默认最大连接数增加到20
        connectionManager.setDefaultMaxPerRoute(20);
        //将http://www.baidu.com:80的最大连接增加到50
        //HttpHost httpHost = new HttpHost("http://www.baidu.com",80);
        //connectionManager.setMaxPerRoute(new HttpRoute(httpHost),50);

        //发起3次GET请求
        String url ="https://www.baidu.com/s?word=java";
        long start = System.currentTimeMillis();
        for (int i=0;i<100;i++){
            doGet(connectionManager,url);
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("consume -> " + (end - start));

        //清理无效连接
        new IdleConnectionEvictor(connectionManager).start();
    }

    /**
     * 请求重试处理
     * @param tryTimes 重试次数
     * @return
     */
    public static HttpRequestRetryHandler retryHandler(final int tryTimes){

        HttpRequestRetryHandler httpRequestRetryHandler = new HttpRequestRetryHandler() {
            @Override
            public boolean retryRequest(IOException exception, int executionCount, HttpContext context) {
                // 如果已经重试了n次，就放弃
                if (executionCount >= tryTimes) {
                    return false;
                }
                // 如果服务器丢掉了连接，那么就重试
                if (exception instanceof NoHttpResponseException) {
                    return true;
                }
                // 不要重试SSL握手异常
                if (exception instanceof SSLHandshakeException) {
                    return false;
                }
                // 超时
                if (exception instanceof InterruptedIOException) {
                    return false;
                }
                // 目标服务器不可达
                if (exception instanceof UnknownHostException) {
                    return true;
                }
                // 连接被拒绝
                if (exception instanceof ConnectTimeoutException) {
                    return false;
                }
                // SSL握手异常
                if (exception instanceof SSLException) {
                    return false;
                }
                HttpClientContext clientContext = HttpClientContext .adapt(context);
                HttpRequest request = clientContext.getRequest();
                // 如果请求是幂等的，就再次尝试
                if (!(request instanceof HttpEntityEnclosingRequest)) {
                    return true;
                }
                return false;
            }
        };
        return httpRequestRetryHandler;
    }

    /**
     * doGet
     * @param url 请求地址
     * @param connectionManager
     * @throws Exception
     */
    public static void doGet(HttpClientConnectionManager connectionManager,String url) throws Exception {
        //从连接池中获取client对象，多例
        CloseableHttpClient httpClient = HttpClients.custom()
                .setConnectionManager(connectionManager)
                .setRetryHandler(retryHandler(5)).build();

        // 创建http GET请求
        HttpGet httpGet = new HttpGet(url);
        // 构建请求配置信息
        RequestConfig config = RequestConfig.custom().setConnectTimeout(1000) // 创建连接的最长时间
                .setConnectionRequestTimeout(500) // 从连接池中获取到连接的最长时间
                .setSocketTimeout(10 * 1000) // 数据传输的最长时间10s
                .setStaleConnectionCheckEnabled(true) // 提交请求前测试连接是否可用
                .build();
        // 设置请求配置信息
        httpGet.setConfig(config);

        CloseableHttpResponse response = null;
        try {
            // 执行请求
            response = httpClient.execute(httpGet);
            // 判断返回状态是否为200
            if (response.getStatusLine().getStatusCode() == 200) {
                String content = EntityUtils.toString(response.getEntity(), "UTF-8");
                System.out.println("内容长度：" + content.length());
            }
        } finally {
            if (response != null) {
                response.close();
            }
            // 此处不能关闭httpClient，如果关闭httpClient，连接池也会销毁
            // httpClient.close();
        }
    }

    /**
     * 监听连接池中空闲连接，清理无效连接
     */
    public static class IdleConnectionEvictor extends Thread {

        private final HttpClientConnectionManager connectionManager;

        private volatile boolean shutdown;

        public IdleConnectionEvictor(HttpClientConnectionManager connectionManager) {
            this.connectionManager = connectionManager;
        }

        @Override
        public void run() {
            try {
                while (!shutdown) {
                    synchronized (this) {
                        //3s检查一次
                        wait(3000);
                        // 关闭失效的连接
                        connectionManager.closeExpiredConnections();
                    }
                }
            } catch (InterruptedException ex) {
                // 结束
                ex.printStackTrace();
            }
        }

        public void shutdown() {
            shutdown = true;
            synchronized (this) {
                notifyAll();
            }
        }
    }
}

多线程-HttpClient连接池管理HTTP请求实例

主要步骤：

创建HTTP的连接池管理对象cm，如下所示

PoolingHttpClientConnectionManager cm = new PoolingHttpClientConnectionManager();

2.设置最大连接数和每个路由的默认最大连接数等参数，如下所示

 //将最大连接数增加到200
 cm.setMaxTotal(200);
//将每个路由的默认最大连接数增加到20
 cm.setDefaultMaxPerRoute(20);

3.创建HttpClients对象的并设置连接池对象，HttpClients对象创建对象所示：

 CloseableHttpClient httpClient = HttpClients.custom().setConnectionManager(connectionManager).build();

4.继承Thread类实现一个执行Get请求线程类GetThread，重载run()方法，执行HttpGet请求；
5.定义要请求的URI地址为数组形式，为每一个URI创建一个GetThread线程，并启动所有线程；
Java实现源码:

package com.liangpj.develop.httpclient;
import org.apache.http.HttpEntity;
import org.apache.http.client.ClientProtocolException;
import org.apache.http.client.methods.CloseableHttpResponse;
import org.apache.http.client.methods.HttpGet;
import org.apache.http.client.protocol.HttpClientContext;
import org.apache.http.impl.client.CloseableHttpClient;
import org.apache.http.impl.client.HttpClients;
import org.apache.http.impl.conn.PoolingHttpClientConnectionManager;
import org.apache.http.protocol.HttpContext;
import java.io.IOException;

/**
 * 多线程-HttpClient连接池管理HTTP请求实例
 */
public class MultiThreadHttpConnManager {
    public static void main(String[] args) {
        //连接池对象
        PoolingHttpClientConnectionManager connectionManager = new PoolingHttpClientConnectionManager();
      //将最大连接数增加到200
        connectionManager.setMaxTotal(200);
        //将每个路由的默认最大连接数增加到20
        connectionManager.setDefaultMaxPerRoute(20);
        //HttpClient对象
        CloseableHttpClient httpClient = HttpClients.custom().setConnectionManager(connectionManager).build();
        //URIs to DoGet
        String[] urisToGet = {
                "https://www.baidu.com/s?word=java",
                "https://www.baidu.com/s?word=java",
                "https://www.baidu.com/s?word=java",
                "https://www.baidu.com/s?word=java"
        };
        //为每一个URI创建一个线程
        GetThread[] threads = new GetThread[urisToGet.length];
        for (int i=0;i<threads.length;i++){
            HttpGet httpGet = new HttpGet(urisToGet[i]);
            threads[i] = new GetThread(httpClient,httpGet);
        }
        //启动线程
        for (int j=0;j<threads.length;j++){
            threads[j].start();
        }
        //join 线程
        for(int k=0;k<threads.length;k++){
            try {
                threads[k].join();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    /**
     * 执行Get请求线程
     */
    public static class GetThread extends Thread{
        private final CloseableHttpClient httpClient;
        private final HttpContext context;
        private final HttpGet httpget;
        public GetThread(CloseableHttpClient httpClient, HttpGet httpget) {
            this.httpClient = httpClient;
            this.context = HttpClientContext.create();
            this.httpget = httpget;
        }
        @Override
        public void run() {
            try {
                CloseableHttpResponse response = httpClient.execute(httpget,context);
                try {
                    HttpEntity entity = response.getEntity();
                }finally {
                    response.close();
                }
            }catch (ClientProtocolException ex){
                //处理客户端协议异常
            }catch (IOException ex){
                //处理客户端IO异常
            }
        }
    }
}

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“
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HttpClient实战二：单线程和多线程连接池实例

为什么使用HTTP连接池？

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多线程-HttpClient连接池管理HTTP请求实例

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