1. 背景
之前Linux网络编程的文章下有小伙帮咨询jni中发送http请求的示例，本文基于libcurl库实现http网络请求发送功能。
2. libcurl库介绍
libcurl是一个免费和易于使用的客户端URL传输库，支持DICT, FILE, FTP, FTPS, GOPHER, gopers, HTTP, HTTPS, IMAP, IMAPS, LDAP, LDAPS, MQTT, POP3, POP3S, RTMP, RTMP, RTSP, SCP, SFTP, SMB, SMBS, SMTP, SMTPS, TELNET和TFTP。libcurl支持SSL证书，HTTP POST, HTTP PUT, FTP上传，HTTP表单上传，代理，HTTP/2, HTTP/3, cookie，用户+密码认证(基本，摘要，NTLM，协商，Kerberos)，文件传输恢复，HTTP代理隧道等等!
libcurl是高度可移植的，它构建和工作在许多平台上，包括Solaris, NetBSD, FreeBSD, OpenBSD，达尔文，HPUX, IRIX, AIX, Tru64, Linux, UnixWare, HURD, Windows, Amiga, OS/2, BeOs, Mac OS X, Ultrix, QNX, OpenVMS, RISC OS, Novell NetWare, DOS等等。
libcurl是免费的，线程安全的，IPv6兼容的，特性丰富，有着良好，快速，充分的文档，已经被许多知名的，很多大厂都在使用。
官方文档：curl.se/libcurl/
3. libcurl库编译
3.1 编译openssl
libcurl支持SSL证书，我们需要支持HTTPS的话需要依赖openssl库，我们先把openssl库编译出来。
我们从 github.com/openssl/ope… 下载1.1.0h版本的openssl库，解压后执行Configure配置脚本：
Configure" \ "${OPENSSL_TARGET}" \ -DARCH="${OPENSSL_ARCH}" \ -DCROSS_COMPILE="${OPENSSL_CROSS_COMPILE}" \ -DMACHINE="${OPENSSL_MACHINE}" \ -DRELEASE="${OPENSSL_RELEASE}" \ -DSYSTEM="${OPENSSL_SYSTEM}" \ no-asm \ no-comp \ no-dso \ no-dtls \ no-engine \ no-hw \ no-idea \ no-nextprotoneg \ no-psk \ no-srp \ no-ssl3 \ no-weak-ssl-ciphers \ --prefix="${INSTALL_TARGET}" \ --openssldir="${INSTALL_TARGET}/ssl" \ -D_FORTIFY_SOURCE="2" -fstack-protector-strong
由于我们是使用ndk交叉编译，需要配置架构ARCH和跨平台编译器CROSS_COMPILE。
再执行make 进行编译。
3.2 编译nghttp2
如果需要支持HTTP2协议，需要依赖nghttp2库，这里我们下载1.32.0版本：github.com/nghttp2/ngh…
configure" \ ${DISABLE_RPATH} \ --prefix="${INSTALL_TARGET}" \ --host="${TOOLCHAIN_HOST}" \ --build="${TOOLCHAIN_BUILD}" \ --enable-static="YES" \ --enable-shared="YES" \ CPPFLAGS="-fPIE -D_FORTIFY_SOURCE=2 -fstack-protector-strong" \ LDFLAGS="-fPIE -pie" \ PKG_CONFIG_LIBDIR="${INSTALL_TARGET_LIB}/pkgconfig"
执行make编译。
3.3 编译curl
下载7.61.0版本curl源码github.com/curl/curl/r… 后解压，进入源码目录执行：
autoreconf -i automake autoconf
配置编译选项：
CFLAGS="-fstack-protector-strong" \ CPPFLAGS="-D_FORTIFY_SOURCE=2 -fstack-protector-strong -I\"${INSTALL_TARGET_INCLUDE}\"" \ LDFLAGS="-L${INSTALL_TARGET_LIB} -Wl,-rpath=${INSTALL_TARGET_LIB}" configure" \ ${DISABLE_RPATH} \ --prefix="${INSTALL_TARGET}" \ --with-sysroot="${SYSROOT}" \ --host="${TOOLCHAIN_HOST}" \ --build="${TOOLCHAIN_BUILD}" \ --enable-optimize \ --enable-hidden-symbols \ --disable-largefile \ --disable-static \ --disable-ftp \ --disable-file \ --disable-ldap \ --disable-rtsp \ --disable-proxy \ --disable-dict \ --disable-telnet \ --disable-tftp \ --disable-pop3 \ --disable-imap \ --disable-smb \ --disable-smtp \ --disable-gopher \ --disable-manual \ --disable-verbose \ --disable-sspi \ --disable-crypto-auth \ --disable-tls-srp \ --disable-unix-sockets \ --enable-cookies \ --without-zlib \ --with-ssl="${INSTALL_TARGET}" \ --with-ca-bundle="${CURL_CA_BUNDLE}" \ --with-nghttp2="${INSTALL_TARGET}"
这里面最后配置了ssl和nghttp2库的路径。
执行make编译。
4. libcurl库API介绍
编译出最终的库后可以开始使用了，使用前我们先了解libcurl库主要API。
官方文档：curl.se/libcurl/c/
4.1 全局初始化
应用程序在使用libcurl之前，必须先初始化libcurl。libcurl只需初始化一次。可以使用以下语句进行初始化：
curl_global_init();
curl_global_init()接收一个参数，告诉libcurl如何初始化。参数CURL_GLOBAL_ALL 会使libcurl初始化所有的子模块和一些默认的选项，我们通常使用这个默认值即可。还有两个可选值：
CURL_GLOBAL_WIN32
只能应用于Windows平台。它告诉libcurl初始化winsock库。如果winsock库没有正确地初始化，应用程序就不能使用socket。在应用程序中，只要初始化一次即可。
CURL_GLOBAL_SSL
如果libcurl在编译时被设定支持SSL，那么该参数用于初始化相应的SSL库。同样，在应用程序中，只要初始化一次即可。
libcurl有默认的保护机制，如果在调用curl_easy_perform时它检测到还没有通过curl_global_init进行初始化，libcurl会根据当前的运行时环境，自动调用全局初始化函数。但是，安全起见，我们还是自己来全局初始化一波。当应用程序不再使用libcurl的时候，应该调用curl_global_cleanup来释放相关的资源。
注意：使用过程中应当避免多次调用curl_global_init和curl_global_cleanup，最好是进程启动和进程结束时各调用一次。
4.2 版本信息
在运行时根据libcurl支持的特性来进行开发，通常比编译时更好。可以通过调用curl_version_info函数返回的结构体来获取运行时的具体信息，从而确定当前环境下libcurl支持的一些特性。比如我们查看是否支持HTTP2：
if (!(curl_version_info(CURLVERSION_NOW)->features & CURL_VERSION_HTTP2)) { LOGI("curl not support http2"); }
curl_version_info_data包含以下内容：
- age：age of the returned struct
- version：LIBCURL_VERSION
- version_num：LIBCURL_VERSION_NUM
- host：OS/host/cpu/machine when configured
- features：bitmask
- ssl_version：human readable string
- ssl_version_num：not used anymore, always 0
4.3 easy interface
libcurl提供了两种接口：easy interface与multi interface。
- easy interface是同步的，高效的，快速上手的，许多应用程序都是使用这种方法构建的。
- multi interface是异步的，它还提供了使用单线程或多线程的多路传输。
easy interface的api函数都是有相同的前缀：curl_easy。
4.3.1 创建easy handle
要使用easy interface，首先必须创建一个easy handle，easy handle用于执行每次操作。下面的函数用于获取一个easy handle ：
CURL *easy_handle = curl_easy_init();
每个线程都应该有自己的easy handle用于网络请求。千万不要在多线程之间共享同一个easy handle。
4.3.2 设置属性
在easy handle上可以设置属性和操作(action)。easy handle就像一个逻辑连接，用于接下来要进行的数据传输。
使用curl_easy_setopt函数可以设置easy handle的属性和操作，这些属性和操作控制libcurl如何与远程主机进行数据通信。一旦在easy handle中设置了相应的属性和操作，它们将一直作用与该easy handle。也就是说，重复使用easy hanle向远程主机发出请求，先前设置的属性仍然生效。
easy handle的许多属性使用字符串(以/0结尾的字节数组)来设置。通过curl_easy_setopt函数设置字符串属性时，libcurl内部会自动拷贝这些字符串，所以在设置完相关属性之后，字符串可以直接被释放掉。
easy handle最基本、最常用的属性是URL。你应当通过CURLOPT_URL属性提供适当的URL：
curl_easy_setopt(easy_handle, CURLOPT_URL, "baidu.com ");
4.3.3 设置回调函数
我们发起请求后需要获取请求响应，这个时候需要通过curl_easy_setopt来设置回调函数，回调函数的原型如下：
size_t write_data(void *buffer, size_t size, size_t nmemb, void *userp);
使用下面的语句来注册回调函数，回调函数将会在接收到数据的时候被调用：
curl_easy_setopt(easy_handle, CURLOPT_WRITEFUNCTION, write_data);
可以给回调函数提供一个自定义参数（libcurl不处理该参数，只是简单的传递）：
curl_easy_setopt(easy_handle, CURLOPT_WRITEDATA, &internal_struct);
如果你没有通过CURLOPT_WRITEFUNCTION属性给easy handle设置回调函数，libcurl会提供一个默认的回调函数，它只是简单的将接收到的数据打印到标准输出。我们可以通过CURLOPT_WRITEDATA属性给默认回调函数传递一个已经打开的文件指针，用于将数据输出到文件里。
4.3.4 执行网络请求
调用curl_easy_perform函数，将执行真正的数据通信：
success = curl_easy_perform(easy_handle);
curl_easy_perfrom将连接到远程主机，执行必要的命令，并接收数据。当接收到数据时，先前设置的回调函数将被调用。libcurl可能一次只接收到1字节的数据，也可能接收到好几K的数据，libcurl会尽可能多、及时的将数据传递给回调函数。回调函数返回接收的数据长度。如果回调函数返回的数据长度与传递给它的长度不一致（即返回长度 != size * nmemb），libcurl将会终止操作，并返回一个错误代码。
当数据传递结束的时候，curl_easy_perform将返回一个代码表示操作成功或失败。如果需要获取更多有关通信细节的信息，你可以设置CURLOPT_ERRORBUFFER属性，让libcurl缓存许多可读的错误信息。
easy handle在完成一次数据通信之后可以被重用，libcurl推荐重用一个已经存在的easy handle。如果在完成数据传输之后，你创建另一个easy handle来执行其他的数据通信，libcurl在内部会尝试着重用上一次创建的连接。
4.3.5 释放easy handle
可以通过curl_easy_cleanup释放easy handle。
4.4 multi interface
上面介绍的easy interface以同步的方式进行数据传输，curl_easy_perform会一直阻塞到数据传输完毕后返回，且一次操作只能发送一次请求，如果要同时发送多个请求，必须使用多线程。 而multi interface以一种简单的、非阻塞的方式进行传输，它允许在一个线程中，同时提交多个相同类型的请求。 multi interface是建立在easy interface基础之上的，它只是简单的将多个easy handler添加到一个multi stack，而后同时传输而已。 使用multi interface很简单，首先使用curl_multi_init()函数创建一个multi handler，然后使用curl_easy_init()创建一个或多个easy handler，并按照上面介绍的接口正常的设置相关的属性，然后通过curl_multi_add_handler将这些easy handler添加到multi handler，最后调用curl_multi_perform进行数据传输。
curl_multi_perform是异步的、非阻塞的函数。如果它返回CURLM_CALL_MULTI_PERFORM，表示数据通信正在进行。
每个easy handler在低层就是一个socket，通过select()来管理这些socket，在有数据可读/可写/异常的时候，通知应用程序，所以通过select()来操作multi interface将会使工作变得简单。在调用select()函数之前，应该使用curl_multi_fdset来初始化fd_set变量。
select()函数返回时，说明受管理的低层socket可以操作相应的操作（接收数据或发送数据，或者连接已经断开），此时应该马上调用curl_multi_perform，libcurl将会执行相应操作。使用select()时，应该设置一个较短的超时时间。在调用select()之前，不要忘记通过curl_multi_fdset来初始化fd_set，因为每次操作，fd_set中的文件描述符可能都不一样。
如果想中止multi stack中某一个easy handle的数据通信，可以调用curl_multi_remove_handle函数将其从multi stack中取出。同事不要忘记释放掉easy handle（通过curl_easy_cleanup()函数）。
当multi stack中的一个eash handle完成数据传输的时候，同时运行的传输任务数量就会减少一个。当数量降到0的时候，说明所有的数据传输已经完成。
curl_multi_info_read用于获取当前已经完成的传输任务信息，它返回每一个easy handle的CURLcode状态码。可以根据这个状态码来判断每个easy handle传输是否成功。
5. 发送网络请求示例
5.1 使用easy interface发送http请求
我们简单在回调结果中打印响应内容：
size_t process_data(void *buffer, size_t size, size_t nmemb, void *user_p) { FILE *fp = (FILE *)user_p; size_t return_size = fwrite(buffer, size, nmemb, fp); LOGI("process_data = %s", buffer); return return_size; }
发送请求：
static jint _httprequest(JNIEnv *env, jclass cls) { CURL *easy_handle = curl_easy_init(); curl_easy_setopt(easy_handle, CURLOPT_URL, "http://baidu.com"); curl_easy_setopt(easy_handle, CURLOPT_WRITEFUNCTION, &process_data); curl_easy_perform(easy_handle); curl_easy_cleanup(easy_handle); return 0; }
打印结果：
process_data = <html> <meta http-equiv="refresh" content="0;url=http://www.baidu.com/"> </html>
5.2 使用multi interface发送http请求
我们创建两个easy handle用来分别向新浪和搜狐网站发送请求并打印响应结果：
size_t save_sina_page(void *buffer, size_t size, size_t count, void *user_p){ LOGI("save_sina_page = %s", buffer); return size; } size_t save_sohu_page(void *buffer, size_t size, size_t count, void *user_p){ LOGI("save_sohu_page = %s", buffer); return size; } static jint _httprequest2(JNIEnv *env, jclass cls) { CURLM *multi_handle = NULL; CURL *easy_handle1 = NULL; CURL *easy_handle2 = NULL; multi_handle = curl_multi_init(); // 设置easy handle easy_handle1 = curl_easy_init(); curl_easy_setopt(easy_handle1, CURLOPT_URL, "http://www.sina.com.cn"); curl_easy_setopt(easy_handle1, CURLOPT_WRITEFUNCTION, &save_sina_page); easy_handle2 = curl_easy_init(); curl_easy_setopt(easy_handle2, CURLOPT_URL, "http://www.sohu.com"); curl_easy_setopt(easy_handle2, CURLOPT_WRITEFUNCTION, &save_sohu_page); // 添加到multi stack curl_multi_add_handle(multi_handle, easy_handle1); curl_multi_add_handle(multi_handle, easy_handle2); // int running_handle_count; while (CURLM_CALL_MULTI_PERFORM == curl_multi_perform(multi_handle, &running_handle_count)) { LOGI("running_handle_count = %d", running_handle_count); } while (running_handle_count) { timeval tv; tv.tv_sec = 1; tv.tv_usec = 0; int max_fd; fd_set fd_read; fd_set fd_write; fd_set fd_except; FD_ZERO(&fd_read); FD_ZERO(&fd_write); FD_ZERO(&fd_except); curl_multi_fdset(multi_handle, &fd_read, &fd_write, &fd_except, &max_fd); int return_code = select(max_fd + 1, &fd_read, &fd_write, &fd_except, &tv); if (-1 == return_code) { LOGI("select error."); break; } else { while (CURLM_CALL_MULTI_PERFORM == curl_multi_perform(multi_handle, &running_handle_count)) { LOGI("running_handle_count = %d", running_handle_count); } } } // 释放资源 curl_easy_cleanup(easy_handle1); curl_easy_cleanup(easy_handle2); curl_multi_cleanup(multi_handle); curl_global_cleanup(); return 0; }
执行结果：
2022-02-11 16:08:58.213 21853-23488/com.qingkouwei.chttp2 I/JNI_HTTP: [save_sina_page():60]save_sina_page = <html> <head><title>302 Found</title></head> <body> <center><h1>302 Found</h1></center> <hr><center>nginx</center> </body> </html> 2022-02-11 16:08:58.220 21853-23488/com.qingkouwei.chttp2 I/JNI_HTTP: [save_sohu_page():65]save_sohu_page = <html> <head><title>307 Temporary Redirect</title></head> <body bgcolor="white"> <center><h1>307 Temporary Redirect</h1></center> <hr><center>nginx</center> </body> </html>
6. 总结
本文介绍了Android在jni中使用libcurl发送http网络请求，libcurl是一个传统的功能强大的客户端网络库，优点是成熟稳定，确定是功能强大带来的臃肿，编译出来的动态库有400多k。着重介绍了libcurl的跨平台交叉编译方法以及libcurl的API，并提供了基于easy interface与multi interface的http请求示例。
