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Http请求连接池 - HttpClient 的 PoolingHttpClientConnectionManager

2015-12-18 28255
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简介：

两个主机建立连接的过程是很复杂的一个过程，涉及到多个数据包的交换，并且也很耗时间。Http连接需要的三次握手开销很大，这一开销对于比较小的http消息来说更大。但是如果我们直接使用已经建立好的http连接，这样花费就比较小，吞吐率更大。
传统的HttpURLConnection并不支持连接池，如果要实现连接池的机制，还需要自己来管理连接对象。对于网络请求这种底层相对复杂的操作，个人以为如果有可用的其他方案，也没有必要自己去管理连接对象。

除了HttpURLConnection，大家肯定还知道HttpClient。一般情况下，普通使用HttpClient已经能满足我们的需求，不过有时候，在我们需要高并发大量的请求网络的时候，还是用“连接池”这样的概念能提升吞吐量。

我们来看下怎么使用 org.apache.httpcomponents.httpclient（版本4.4）提供的连接池来实现我们的高并发网络请求。

使用到的jar包：
org\apache\httpcomponents\httpclient\4.4-beta1\httpclient-4.4-beta1.jar
org\apache\httpcomponents\httpclient-cache\4.4-beta1\httpclient-cache-4.4-beta1.jar
org\apache\httpcomponents\httpcore\4.4-beta1\httpcore-4.4-beta1.jar

下面代码实例中主要使用到 PoolingHttpClientConnectionManager

package com.hvgroup.zhuhai10086.jms.utils;

import java.io.IOException;
import java.io.InterruptedIOException;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.net.UnknownHostException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

import javax.net.ssl.SSLException;
import javax.net.ssl.SSLHandshakeException;

import org.apache.http.HttpEntity;
import org.apache.http.HttpEntityEnclosingRequest;
import org.apache.http.HttpHost;
import org.apache.http.HttpRequest;
import org.apache.http.NameValuePair;
import org.apache.http.NoHttpResponseException;
import org.apache.http.client.HttpRequestRetryHandler;
import org.apache.http.client.config.RequestConfig;
import org.apache.http.client.entity.UrlEncodedFormEntity;
import org.apache.http.client.methods.CloseableHttpResponse;
import org.apache.http.client.methods.HttpGet;
import org.apache.http.client.methods.HttpPost;
import org.apache.http.client.methods.HttpRequestBase;
import org.apache.http.client.protocol.HttpClientContext;
import org.apache.http.config.Registry;
import org.apache.http.config.RegistryBuilder;
import org.apache.http.conn.ConnectTimeoutException;
import org.apache.http.conn.routing.HttpRoute;
import org.apache.http.conn.socket.ConnectionSocketFactory;
import org.apache.http.conn.socket.LayeredConnectionSocketFactory;
import org.apache.http.conn.socket.PlainConnectionSocketFactory;
import org.apache.http.conn.ssl.SSLConnectionSocketFactory;
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.message.BasicNameValuePair;
import org.apache.http.protocol.HttpContext;
import org.apache.http.util.EntityUtils;

/**
 * HttpClient工具类
 * 
 * @return
 * @author SHANHY
 * @create 2015年12月18日
 */
public class HttpClientUtil {

    static final int timeOut = 10 * 1000;

    private static CloseableHttpClient httpClient = null;

    private final static Object syncLock = new Object();

    private static void config(HttpRequestBase httpRequestBase) {
        // 设置Header等
        // httpRequestBase.setHeader("User-Agent", "Mozilla/5.0");
        // httpRequestBase
        // .setHeader("Accept",
        // "text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8");
        // httpRequestBase.setHeader("Accept-Language",
        // "zh-CN,zh;q=0.8,en-US;q=0.5,en;q=0.3");// "en-US,en;q=0.5");
        // httpRequestBase.setHeader("Accept-Charset",
        // "ISO-8859-1,utf-8,gbk,gb2312;q=0.7,*;q=0.7");

        // 配置请求的超时设置
        RequestConfig requestConfig = RequestConfig.custom()
                .setConnectionRequestTimeout(timeOut)
                .setConnectTimeout(timeOut).setSocketTimeout(timeOut).build();
        httpRequestBase.setConfig(requestConfig);
    }

    /**
     * 获取HttpClient对象
     * 
     * @return
     * @author SHANHY
     * @create 2015年12月18日
     */
    public static CloseableHttpClient getHttpClient(String url) {
        String hostname = url.split("/")[2];
        int port = 80;
        if (hostname.contains(":")) {
            String[] arr = hostname.split(":");
            hostname = arr[0];
            port = Integer.parseInt(arr[1]);
        }
        if (httpClient == null) {
            synchronized (syncLock) {
                if (httpClient == null) {
                    httpClient = createHttpClient(200, 40, 100, hostname, port);
                }
            }
        }
        return httpClient;
    }

    /**
     * 创建HttpClient对象
     * 
     * @return
     * @author SHANHY
     * @create 2015年12月18日
     */
    public static CloseableHttpClient createHttpClient(int maxTotal,
            int maxPerRoute, int maxRoute, String hostname, int port) {
        ConnectionSocketFactory plainsf = PlainConnectionSocketFactory
                .getSocketFactory();
        LayeredConnectionSocketFactory sslsf = SSLConnectionSocketFactory
                .getSocketFactory();
        Registry<ConnectionSocketFactory> registry = RegistryBuilder
                .<ConnectionSocketFactory> create().register("http", plainsf)
                .register("https", sslsf).build();
        PoolingHttpClientConnectionManager cm = new PoolingHttpClientConnectionManager(
                registry);
        // 将最大连接数增加
        cm.setMaxTotal(maxTotal);
        // 将每个路由基础的连接增加
        cm.setDefaultMaxPerRoute(maxPerRoute);
        HttpHost httpHost = new HttpHost(hostname, port);
        // 将目标主机的最大连接数增加
        cm.setMaxPerRoute(new HttpRoute(httpHost), maxRoute);

        // 请求重试处理
        HttpRequestRetryHandler httpRequestRetryHandler = new HttpRequestRetryHandler() {
            public boolean retryRequest(IOException exception,
                    int executionCount, HttpContext context) {
                if (executionCount >= 5) {// 如果已经重试了5次，就放弃
                    return false;
                }
                if (exception instanceof NoHttpResponseException) {// 如果服务器丢掉了连接，那么就重试
                    return true;
                }
                if (exception instanceof SSLHandshakeException) {// 不要重试SSL握手异常
                    return false;
                }
                if (exception instanceof InterruptedIOException) {// 超时
                    return false;
                }
                if (exception instanceof UnknownHostException) {// 目标服务器不可达
                    return false;
                }
                if (exception instanceof ConnectTimeoutException) {// 连接被拒绝
                    return false;
                }
                if (exception instanceof SSLException) {// SSL握手异常
                    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;
            }
        };

        CloseableHttpClient httpClient = HttpClients.custom()
                .setConnectionManager(cm)
                .setRetryHandler(httpRequestRetryHandler).build();

        return httpClient;
    }

    private static void setPostParams(HttpPost httpost,
            Map<String, Object> params) {
        List<NameValuePair> nvps = new ArrayList<NameValuePair>();
        Set<String> keySet = params.keySet();
        for (String key : keySet) {
            nvps.add(new BasicNameValuePair(key, params.get(key).toString()));
        }
        try {
            httpost.setEntity(new UrlEncodedFormEntity(nvps, "UTF-8"));
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * GET请求URL获取内容
     * 
     * @param url
     * @return
     * @author SHANHY
     * @throws IOException 
     * @create 2015年12月18日
     */
    public static String post(String url, Map<String, Object> params) throws IOException {
        HttpPost httppost = new HttpPost(url);
        config(httppost);
        setPostParams(httppost, params);
        CloseableHttpResponse response = null;
        try {
            response = getHttpClient(url).execute(httppost,
                    HttpClientContext.create());
            HttpEntity entity = response.getEntity();
            String result = EntityUtils.toString(entity, "utf-8");
            EntityUtils.consume(entity);
            return result;
        } catch (Exception e) {
//          e.printStackTrace();
            throw e;
        } finally {
            try {
                if (response != null)
                    response.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    /**
     * GET请求URL获取内容
     * 
     * @param url
     * @return
     * @author SHANHY
     * @create 2015年12月18日
     */
    public static String get(String url) {
        HttpGet httpget = new HttpGet(url);
        config(httpget);
        CloseableHttpResponse response = null;
        try {
            response = getHttpClient(url).execute(httpget,
                    HttpClientContext.create());
            HttpEntity entity = response.getEntity();
            String result = EntityUtils.toString(entity, "utf-8");
            EntityUtils.consume(entity);
            return result;
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (response != null)
                    response.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return null;
    }

    public static void main(String[] args) {
        // URL列表数组
        String[] urisToGet = {
                "http://blog.csdn.net/catoop/article/details/38849497",
                "http://blog.csdn.net/catoop/article/details/38849497",
                "http://blog.csdn.net/catoop/article/details/38849497",
                "http://blog.csdn.net/catoop/article/details/38849497",

                "http://blog.csdn.net/catoop/article/details/38849497",
                "http://blog.csdn.net/catoop/article/details/38849497",
                "http://blog.csdn.net/catoop/article/details/38849497",
                "http://blog.csdn.net/catoop/article/details/38849497",

                "http://blog.csdn.net/catoop/article/details/38849497",
                "http://blog.csdn.net/catoop/article/details/38849497",
                "http://blog.csdn.net/catoop/article/details/38849497",
                "http://blog.csdn.net/catoop/article/details/38849497",

                "http://blog.csdn.net/catoop/article/details/38849497",
                "http://blog.csdn.net/catoop/article/details/38849497",
                "http://blog.csdn.net/catoop/article/details/38849497",
                "http://blog.csdn.net/catoop/article/details/38849497",

                "http://blog.csdn.net/catoop/article/details/38849497",
                "http://blog.csdn.net/catoop/article/details/38849497",
                "http://blog.csdn.net/catoop/article/details/38849497",
                "http://blog.csdn.net/catoop/article/details/38849497",

                "http://blog.csdn.net/catoop/article/details/38849497",
                "http://blog.csdn.net/catoop/article/details/38849497",
                "http://blog.csdn.net/catoop/article/details/38849497",
                "http://blog.csdn.net/catoop/article/details/38849497" };

        long start = System.currentTimeMillis();
        try {
            int pagecount = urisToGet.length;
            ExecutorService executors = Executors.newFixedThreadPool(pagecount);
            CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(pagecount);
            for (int i = 0; i < pagecount; i++) {
                HttpGet httpget = new HttpGet(urisToGet[i]);
                config(httpget);
                // 启动线程抓取
                executors
                        .execute(new GetRunnable(urisToGet[i], countDownLatch));
            }
            countDownLatch.await();
            executors.shutdown();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + ","
                    + System.currentTimeMillis() + ", 所有线程已完成，开始进入下一步！");
        }

        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("consume -> " + (end - start));
    }

    static class GetRunnable implements Runnable {
        private CountDownLatch countDownLatch;
        private String url;

        public GetRunnable(String url, CountDownLatch countDownLatch) {
            this.url = url;
            this.countDownLatch = countDownLatch;
        }

        @Override
        public void run() {
            try {
                System.out.println(HttpClientUtil.get(url));
            } finally {
                countDownLatch.countDown();
            }
        }
    }
}

Post使用方法

// 其中 params 为 Map<String, Object> params
String ret = HttpClientUtil.post(url, params);
            jsonRet = new JSONObject(ret);

一开始我是使用传统的 HttpURLConnection 来做网络请求的，查了很多资料，有不少说 HttpURLConnection 效率高的。可是经过我修改实现方法后，HttpClient 连接池版本的网络请求相对比较稳定。这也说明，我们并不请尽信他人解说，凡事还是要寻找适合自己的方法，真正的解决自己的问题，才是王道。

===========================================

在使用 HttpURLConnection 的时候，大并发对外做网络请求的时候，前期请求耗时还好，后面耗时越来越高。下面是我之前的实现代码：

    @Deprecated
    protected JSONObject callRestfulOld(String url, Map<String, Object> params) 
    {
        String temp;
        String ret="";
        JSONObject jsonRet=null;
        String sign = generateSign("POST", url, params);// 对参数进行加密签名
        if(sign.isEmpty()) return new JSONObject("{\"ret_code\":-1,\"err_msg\":\"generateSign error\"}");
        params.put("sign", sign);
        try{
            URL u = new URL(url);
            HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection)u.openConnection();
            conn.setRequestMethod("POST");
            conn.setConnectTimeout(10000);
            conn.setDoOutput(true);
            conn.setDoInput(true);
            conn.setUseCaches(false);
            StringBuffer param = new StringBuffer();
            for (String key: params.keySet())
            {
                param.append(key).append("=").append(URLEncoder.encode(params.get(key).toString(), "UTF-8")).append("&");
            }
            conn.getOutputStream().write(param.toString().getBytes("UTF-8"));

            //System.out.println(param);
            conn.getOutputStream().flush();
            conn.getOutputStream().close();
            InputStreamReader isr = new InputStreamReader(conn.getInputStream());  
            BufferedReader br = new BufferedReader(isr);  
            while((temp = br.readLine()) != null){  
                ret += temp;  
            }     
            br.close();  
            isr.close();
            conn.disconnect();
            //System.out.println(ret);
            jsonRet = new JSONObject(ret);

        } catch(java.net.SocketTimeoutException e) {
            //e.printStackTrace();
            jsonRet = new JSONObject("{\"ret_code\":-1,\"err_msg\":\"call restful timeout\"}");
        } catch(Exception e) {
            //e.printStackTrace();
            jsonRet = new JSONObject("{\"ret_code\":-1,\"err_msg\":\"call restful error\"}");
        }
        return jsonRet;
    }

（完）

文章标签：
Apache
Java
网络安全
数据安全/隐私保护
数据格式
XML
关键词：
HTTP请求
HTTPS请求
HTTP连接池
HTTP httpclient
HTTPS httpclient
单红宇
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【10月更文挑战第29天】HTTP协议的请求方法在实际应用中需要根据具体的业务场景和需求，合理选择和使用，并注意各种方法的特点和限制，以确保网络通信的安全、高效和数据的一致性。
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常见的HTTP请求方法
【10月更文挑战第25天】这些HTTP请求方法共同构成了客户端与服务器之间交互的基础，使得客户端能够根据不同的需求对服务器资源进行各种操作。在实际应用中，开发者需要根据具体的业务场景和资源的性质选择合适的请求方法来实现客户端与服务器之间的有效通信。
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Lua中实现异步HTTP请求的方法
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HTTP 请求方法
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