HttpClient優(yōu)化思路

HttpClient優(yōu)化思路：

池化

長(zhǎng)連接

httpclient和httpget復(fù)用

合理的配置參數(shù)（最大并發(fā)請(qǐng)求數(shù)，各種超時(shí)時(shí)間，重試次數(shù)）

異步

多讀源碼

1.背景

我們有個(gè)業(yè)務(wù)，會(huì)調(diào)用其他部門提供的一個(gè)基于http的服務(wù)，日調(diào)用量在千萬(wàn)級(jí)別。使用了httpclient來完成業(yè)務(wù)。之前因?yàn)閝ps上不去，就看了一下業(yè)務(wù)代碼，并做了一些優(yōu)化，記錄在這里。

先對(duì)比前后：優(yōu)化之前，平均執(zhí)行時(shí)間是250ms；

優(yōu)化之后，平均執(zhí)行時(shí)間是80ms，降低了三分之二的消耗，容器不再動(dòng)不動(dòng)就報(bào)警線程耗盡了，清爽~

2.分析

項(xiàng)目的原實(shí)現(xiàn)比較粗略，就是每次請(qǐng)求時(shí)初始化一個(gè)httpclient，生成一個(gè)httpPost對(duì)象，執(zhí)行，然后從返回結(jié)果取出entity，保存成一個(gè)字符串，最后顯式關(guān)閉response和client。

我們一點(diǎn)點(diǎn)分析和優(yōu)化：

2.1 httpclient反復(fù)創(chuàng)建開銷

httpclient是一個(gè)線程安全的類，沒有必要由每個(gè)線程在每次使用時(shí)創(chuàng)建，全局保留一個(gè)即可。

2.2 反復(fù)創(chuàng)建tcp連接的開銷

tcp的三次握手與四次揮手兩大裹腳布過程，對(duì)于高頻次的請(qǐng)求來說，消耗實(shí)在太大。試想如果每次請(qǐng)求我們需要花費(fèi)5ms用于協(xié)商過程，那么對(duì)于qps為100的單系統(tǒng)，1秒鐘我們就要花500ms用于握手和揮手。又不是高級(jí)領(lǐng)導(dǎo)，我們程序員就不要搞這么大做派了，改成keep alive方式以實(shí)現(xiàn)連接復(fù)用！

2.3 重復(fù)緩存entity的開銷

原本的邏輯里，使用了如下代碼：

HttpEntityentity=httpResponse.getEntity();

Stringresponse=EntityUtils.toString(entity);

這里我們相當(dāng)于額外復(fù)制了一份content到一個(gè)字符串里，而原本的httpResponse仍然保留了一份content，需要被consume掉，在高并發(fā)且content非常大的情況下，會(huì)消耗大量?jī)?nèi)存。并且，我們需要顯式的關(guān)閉連接，ugly。

3.實(shí)現(xiàn)

按上面的分析，我們主要要做三件事：一是單例的client，二是緩存的保活連接，三是更好的處理返回結(jié)果。一就不說了，來說說二。

提到連接緩存，很容易聯(lián)想到數(shù)據(jù)庫(kù)連接池。httpclient4提供了一個(gè)PoolingHttpClientConnectionManager 作為連接池。接下來我們通過以下步驟來優(yōu)化：

3.1 定義一個(gè)keep alive strategy

關(guān)于keep-alive，本文不展開說明，只提一點(diǎn)，是否使用keep-alive要根據(jù)業(yè)務(wù)情況來定，它并不是靈丹妙藥。還有一點(diǎn)，keep-alive和time_wait/close_wait之間也有不少故事。

在本業(yè)務(wù)場(chǎng)景里，我們相當(dāng)于有少數(shù)固定客戶端，長(zhǎng)時(shí)間極高頻次的訪問服務(wù)器，啟用keep-alive非常合適

再多提一嘴，http的keep-alive 和tcp的KEEPALIVE不是一個(gè)東西?；氐秸模x一個(gè)strategy如下：

ConnectionKeepAliveStrategymyStrategy=newConnectionKeepAliveStrategy(){
@Override
publiclonggetKeepAliveDuration(HttpResponseresponse,HttpContextcontext){
HeaderElementIteratorit=newBasicHeaderElementIterator
(response.headerIterator(HTTP.CONN_KEEP_ALIVE));
while(it.hasNext()){
HeaderElementhe=it.nextElement();
Stringparam=he.getName();
Stringvalue=he.getValue();
if(value!=null&¶m.equalsIgnoreCase
("timeout")){
returnLong.parseLong(value)*1000;
}
}
return60*1000;//如果沒有約定，則默認(rèn)定義時(shí)長(zhǎng)為60s
}
};

3.2 配置一個(gè)PoolingHttpClientConnectionManager

PoolingHttpClientConnectionManagerconnectionManager=newPoolingHttpClientConnectionManager();
connectionManager.setMaxTotal(500);
connectionManager.setDefaultMaxPerRoute(50);//例如默認(rèn)每路由最高50并發(fā)，具體依據(jù)業(yè)務(wù)來定

也可以針對(duì)每個(gè)路由設(shè)置并發(fā)數(shù)。

3.3 生成httpclient

httpClient=HttpClients.custom()
.setConnectionManager(connectionManager)
.setKeepAliveStrategy(kaStrategy)
.setDefaultRequestConfig(RequestConfig.custom().setStaleConnectionCheckEnabled(true).build())
.build();

?

注意：使用setStaleConnectionCheckEnabled方法來逐出已被關(guān)閉的鏈接不被推薦。更好的方式是手動(dòng)啟用一個(gè)線程，定時(shí)運(yùn)行closeExpiredConnections 和closeIdleConnections方法，如下所示。

?

publicstaticclassIdleConnectionMonitorThreadextendsThread{

privatefinalHttpClientConnectionManagerconnMgr;
privatevolatilebooleanshutdown;

publicIdleConnectionMonitorThread(HttpClientConnectionManagerconnMgr){
super();
this.connMgr=connMgr;
}

@Override
publicvoidrun(){
try{
while(!shutdown){
synchronized(this){
wait(5000);
//Closeexpiredconnections
connMgr.closeExpiredConnections();
//Optionally,closeconnections
//thathavebeenidlelongerthan30sec
connMgr.closeIdleConnections(30,TimeUnit.SECONDS);
}
}
}catch(InterruptedExceptionex){
//terminate
}
}

publicvoidshutdown(){
shutdown=true;
synchronized(this){
notifyAll();
}
}

}

3.4 使用httpclient執(zhí)行method時(shí)降低開銷

這里要注意的是，不要關(guān)閉connection。

一種可行的獲取內(nèi)容的方式類似于，把entity里的東西復(fù)制一份：

res=EntityUtils.toString(response.getEntity(),"UTF-8");
EntityUtils.consume(response1.getEntity());

但是，更推薦的方式是定義一個(gè)ResponseHandler，方便你我他，不再自己catch異常和關(guān)閉流。在此我們可以看一下相關(guān)的源碼：

publicTexecute(finalHttpHosttarget,finalHttpRequestrequest,
finalResponseHandlerresponseHandler,finalHttpContextcontext)
throwsIOException,ClientProtocolException{
Args.notNull(responseHandler,"Responsehandler");

finalHttpResponseresponse=execute(target,request,context);

finalTresult;
try{
result=responseHandler.handleResponse(response);
}catch(finalExceptiont){
finalHttpEntityentity=response.getEntity();
try{
EntityUtils.consume(entity);
}catch(finalExceptiont2){
//Logthisexception.Theoriginalexceptionismore
//importantandwillbethrowntothecaller.
this.log.warn("Errorconsumingcontentafteranexception.",t2);
}
if(tinstanceofRuntimeException){
throw(RuntimeException)t;
}
if(tinstanceofIOException){
throw(IOException)t;
}
thrownewUndeclaredThrowableException(t);
}

//Handlingtheresponsewassuccessful.Ensurethatthecontenthas
//beenfullyconsumed.
finalHttpEntityentity=response.getEntity();
EntityUtils.consume(entity);//看這里看這里
returnresult;
}

可以看到，如果我們使用resultHandler執(zhí)行execute方法，會(huì)最終自動(dòng)調(diào)用consume方法，而這個(gè)consume方法如下所示：

publicstaticvoidconsume(finalHttpEntityentity)throwsIOException{
if(entity==null){
return;
}
if(entity.isStreaming()){
finalInputStreaminstream=entity.getContent();
if(instream!=null){
instream.close();
}
}
}

可以看到最終它關(guān)閉了輸入流。

4.其他

通過以上步驟，基本就完成了一個(gè)支持高并發(fā)的httpclient的寫法，下面是一些額外的配置和提醒：

4.1 httpclient的一些超時(shí)配置

CONNECTION_TIMEOUT是連接超時(shí)時(shí)間，SO_TIMEOUT是socket超時(shí)時(shí)間，這兩者是不同的。連接超時(shí)時(shí)間是發(fā)起請(qǐng)求前的等待時(shí)間；socket超時(shí)時(shí)間是等待數(shù)據(jù)的超時(shí)時(shí)間。

HttpParamsparams=newBasicHttpParams();
//設(shè)置連接超時(shí)時(shí)間
IntegerCONNECTION_TIMEOUT=2*1000;//設(shè)置請(qǐng)求超時(shí)2秒鐘根據(jù)業(yè)務(wù)調(diào)整
IntegerSO_TIMEOUT=2*1000;//設(shè)置等待數(shù)據(jù)超時(shí)時(shí)間2秒鐘根據(jù)業(yè)務(wù)調(diào)整

//定義了當(dāng)從ClientConnectionManager中檢索ManagedClientConnection實(shí)例時(shí)使用的毫秒級(jí)的超時(shí)時(shí)間
//這個(gè)參數(shù)期望得到一個(gè)java.lang.Long類型的值。如果這個(gè)參數(shù)沒有被設(shè)置，默認(rèn)等于CONNECTION_TIMEOUT，因此一定要設(shè)置。
LongCONN_MANAGER_TIMEOUT=500L;//在httpclient4.2.3中我記得它被改成了一個(gè)對(duì)象導(dǎo)致直接用long會(huì)報(bào)錯(cuò)，后來又改回來了

params.setIntParameter(CoreConnectionPNames.CONNECTION_TIMEOUT,CONNECTION_TIMEOUT);
params.setIntParameter(CoreConnectionPNames.SO_TIMEOUT,SO_TIMEOUT);
params.setLongParameter(ClientPNames.CONN_MANAGER_TIMEOUT,CONN_MANAGER_TIMEOUT);
//在提交請(qǐng)求之前測(cè)試連接是否可用
params.setBooleanParameter(CoreConnectionPNames.STALE_CONNECTION_CHECK,true);

//另外設(shè)置http client的重試次數(shù)，默認(rèn)是3次；當(dāng)前是禁用掉（如果項(xiàng)目量不到，這個(gè)默認(rèn)即可）
httpClient.setHttpRequestRetryHandler(newDefaultHttpRequestRetryHandler(0,false));

4.2 如果配置了nginx的話，nginx也要設(shè)置面向兩端的keep-alive

現(xiàn)在的業(yè)務(wù)里，沒有nginx的情況反而比較稀少。nginx默認(rèn)和client端打開長(zhǎng)連接而和server端使用短鏈接。

注意client端的keepalive_timeout和keepalive_requests參數(shù)，以及upstream端的keepalive參數(shù)設(shè)置，這三個(gè)參數(shù)的意義在此也不再贅述。

以上就是我的全部設(shè)置。通過這些設(shè)置，成功地將原本每次請(qǐng)求250ms的耗時(shí)降低到了80左右，效果顯著。

JAR包如下：

 

org.apache.httpcomponents
httpclient
4.5.6

代碼如下：

//Basic認(rèn)證
privatestaticfinalCredentialsProvidercredsProvider=newBasicCredentialsProvider();
//httpClient
privatestaticfinalCloseableHttpClienthttpclient;
//httpGet方法
privatestaticfinalHttpGethttpget;
//
privatestaticfinalRequestConfigreqestConfig;
//響應(yīng)處理器
privatestaticfinalResponseHandlerresponseHandler;
//jackson解析工具
privatestaticfinalObjectMappermapper=newObjectMapper();

static{
System.setProperty("http.maxConnections","50");
System.setProperty("http.keepAlive","true");
//設(shè)置basic校驗(yàn)
credsProvider.setCredentials(
newAuthScope(AuthScope.ANY_HOST,AuthScope.ANY_PORT,AuthScope.ANY_REALM),
newUsernamePasswordCredentials("",""));
//創(chuàng)建http客戶端
httpclient=HttpClients.custom()
.useSystemProperties()
.setRetryHandler(newDefaultHttpRequestRetryHandler(3,true))
.setDefaultCredentialsProvider(credsProvider)
.build();
//初始化httpGet
httpget=newHttpGet();
//初始化HTTP請(qǐng)求配置
reqestConfig=RequestConfig.custom()
.setContentCompressionEnabled(true)
.setSocketTimeout(100)
.setAuthenticationEnabled(true)
.setConnectionRequestTimeout(100)
.setConnectTimeout(100).build();
httpget.setConfig(reqestConfig);
//初始化response解析器
responseHandler=newBasicResponseHandler();
}
/*
*功能：返回響應(yīng)
*@authorzhangdaquan
*@param[url]
*@returnorg.apache.http.client.methods.CloseableHttpResponse
*@exception
*/
publicstaticStringgetResponse(Stringurl)throwsIOException{
HttpGetget=newHttpGet(url);
Stringresponse=httpclient.execute(get,responseHandler);
returnresponse;
}

/*
*功能：發(fā)送http請(qǐng)求，并用net.sf.json工具解析
*@authorzhangdaquan
*@param[url]
*@returnorg.json.JSONObject
*@exception
*/
publicstaticJSONObjectgetUrl(Stringurl)throwsException{
try{
httpget.setURI(URI.create(url));
Stringresponse=httpclient.execute(httpget,responseHandler);
JSONObjectjson=JSONObject.fromObject(response);
returnjson;
}catch(IOExceptione){
e.printStackTrace();
}
returnnull;
}

/*
*功能：發(fā)送http請(qǐng)求，并用jackson工具解析
*@authorzhangdaquan
*@param[url]
*@returncom.fasterxml.jackson.databind.JsonNode
*@exception
*/
publicstaticJsonNodegetUrl2(Stringurl){
try{
httpget.setURI(URI.create(url));
Stringresponse=httpclient.execute(httpget,responseHandler);
JsonNodenode=mapper.readTree(response);
returnnode;
}catch(IOExceptione){
e.printStackTrace();
}
returnnull;
}
/*
*功能：發(fā)送http請(qǐng)求，并用fastjson工具解析
*@authorzhangdaquan
*@param[url]
*@returncom.fasterxml.jackson.databind.JsonNode
*@exception
*/
publicstaticcom.alibaba.fastjson.JSONObjectgetUrl3(Stringurl){
try{
httpget.setURI(URI.create(url));
Stringresponse=httpclient.execute(httpget,responseHandler);
com.alibaba.fastjson.JSONObjectjsonObject=com.alibaba.fastjson.JSONObject.parseObject(response);
returnjsonObject;
}catch(IOExceptione){
e.printStackTrace();
}
returnnull;
}

審核編輯：湯梓紅