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Java实现Http多次请求复用同一连接

互联网高级架构师 1978

前言:

现在各位老铁们对“javahttp实现”都比较珍视,看官们都想要了解一些“javahttp实现”的相关内容。那么小编同时在网摘上收集了一些对于“javahttp实现””的相关知识,希望看官们能喜欢,兄弟们快快来了解一下吧!

早在HTTP/1.0时代,每次HTTP请求都要创建一个连接,而创建连接的过程需要消耗资源和时间,代价相对昂贵,为了减少资源消耗,缩短响应时间,就需要重用连接。在后来的HTTP/1.1中,引入了连接复用的机制,Http Header中加入Connection: keep-alive来告诉对方这个请求响应完成后先不忙关闭,这也是本篇文章的由来。

复用的基本条件

理论基础

OSI是Open System Interconnection的缩写,意为开放式系统互联。国际标准化组织(ISO)制定了OSI模型,该模型定义了不同计算机互联的标准,是设计和描述计算机网络通信的基本框架。也就是如下七层模型:

当然也有大家熟知的五层模型,也就是把会话层、表示层、应用层合称为应用层。耳熟能详的TCP、UDP属于数量稀少的传输层协议。在这之上的应用层协议百花齐放诸如:HTTP、SMTR、FTP......,然后很多中间件也自定义了通讯协议,比如Dubbo、Mysql。

读到这里大家可能就已经清醒的意识到,即使同属应用层的协议,是否支持长连接也不尽相同。笔者想要传达的一个认知:之所以能支持长连接,那是因为TCP经历三次握手建立连接之后,如果不出现其他意外是可以保证连接状态的。也就是说应用层协议是否属于长连接仅仅取决于成功建立TCP,发送一个请求之后,对该连接的处理策略:

如早期的HTTP每次发送请求,Server端回复完毕之后直接关闭则是短连接如Mysql处理完一条SQL请求,然后继续执行下一个则是长连接

这其实就是我们的理论基础,HTTP有希望支持长连接的前提是TCP本身就是长连接。

现实基础

HTTP协议并非魔法,不是说新增一条规范,也不是简简单单的Header中加入Connection: keep-alive就能立马支持长连接了。想要达到这个目的需要Client、Server端共同努力。

客户端譬如Chrome浏览器,服务端譬如阿里OSS,像这样两端都支持了新的规范,HTTP才能快乐的成为长连接阵营中的一员。

获取HTTP资源常见方式

因为JDK提供了相关工具、且平台相关的第三方包也足够优秀,所以Java获取HTTP资源并非难事。

@Slf4jpublic class SinaPicDownload {    /* 微博上某个画师的作品 */    static final String HTTP_URL = ";;    /* 下载之后放在颜如玉电脑的io文件下 */    static final String LOCAL = "/Users/admin/io/灵魂莲华-皎月.jpeg";    public static void main(String[] args) {        try (            InputStream in = new URL(HTTP_URL).openStream();            FileOutputStream out = new FileOutputStream(LOCAL)        ) {            byte[] buffer = new byte[1024 << 2];            int read;            while ((read = in.read(buffer)) > -1) {                out.write(buffer, 0, read);            }            out.flush();        }         catch (Throwable e) {            log.error("获取HTTP资源失败:", e);        }    }}

配合Java 7之后提供的try-with-resources语法糖,你甚至仅仅只需要不到二十行的代码就可以轻而易举的达到目的,但是缺点也显而易见,通过这种方法每次只能获取一个资源,用完之后只能完毕。我当时就在想,Java怎么实现一次连接多次请求呢?

Transfer-Encoding

笔者在上文提到的理论基础上推测到肯定可以使用Java提供的Socket建立TCP连接,关键问题是怎么跟Server端描述HTTP请求呢?

类比到现实生活中,两者能顺畅交流必然要求双方都可以听懂对方的语言。那HTTP有没有一种Client、Server都能解析的规范呢,HTTP Transfer-Encoding正是在这种背景下应运而生。通俗的来讲Transfer-Encoding就是一种双方都约定好的格式,我按照这个格式Encoding,你按照这个格式Decoding,ta大概长这个样子:

可想而知刚刚获取那张图片资源的是时候,我们肯定是这么跟新浪微博服务端说的:

声明:

真实的Request Line与图中一致Header其实复杂很多,配图做了简化该请求Body为空,图中略过简略实现

先声明一些常量,以备后用

@Slf4jpublic class ReusableHttp {        /* 颜如玉公司的OSS服务域名 */    static final String HOST = "****.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com";    static final int PORT = 80;    /* 颜如玉在OSS上放置的几个资源 */    static final String[] URLS = new String[]{        "/context/reusable/gtyj.text",        "/context/reusable/tlyxqch.text",        "/context/reusable/yj.text",        "/context/reusable/ls.text"    };        /* CR = '\r'; LF = '\n'*/    static final byte[] CRLF = new byte[]{Chars.CR, Chars.LF};    static final String LOCAL_PATH = "/Users/admin/io/";    }

建立TCP连接,然后获得输出,输入流

public static void main(String[] args) {    try {        try (            Socket socket = new Socket(HOST, PORT);            OutputStream out = socket.getOutputStream();            InputStream in = socket.getInputStream()        ) {            /* 复用连接,获取资源 */            reusable(out, in);        }    }    catch (IOException e) {        log.error("请求出现异常", e);    }}

写出Request Line

/** * Write Request Line * * RequestLine encoding规范 * * ********************************************** * * method * sp * URL * sp * version * cr * lf * * ********************************************** */static void writeRequestLine(OutputStream out, String url) throws IOException {    /* 注意空格一定要按照规定来摆放 */    out.write(("GET " + url + " HTTP/1.1").getBytes());    /* 最后再写入一个回车、换行符表示Request Line结束 */    out.write(CRLF);}

写出Request Header

/** * Write Request Header * * HeaderLine encoding规范 * * ******************************************* * * header field name * : * value * cr * lf * * ******************************************* * .... * ******************************************* * * header field name * : * value * cr * lf * * ******************************************* * ... * *********** * * cr * lf * * *********** * *************** * * Entity Body * * *************** */static void writeHeaderLine(OutputStream out) throws IOException {    out.write("Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/avif,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8,application/signed-exchange;v=b3;q=0.9".getBytes());    out.write(CRLF);    out.write("Accept-Encoding: gzip, deflate".getBytes());    out.write(CRLF);    out.write("Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9".getBytes());    out.write(CRLF);    out.write("Connection: keep-alive".getBytes());    out.write(CRLF);    out.write("Host: kuaimai-sheji.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com".getBytes());    out.write(CRLF);    /* 最后再写入一个回车、换行符表示Request Header结束 */    out.write(CRLF);}

因为是简单的请求,所以直接省略Request Body。发出如上报文后,Server端会解析请求,然后回复。

/** * 1.向Server端写出请求 * 2.接受Server端回复 * 3.写到颜如玉本地机器的io文件夹下 * * @param out 往Server端写出流 * @param in  Server端往Client端写入流 */static void reusable(OutputStream out, InputStream in) throws IOException {    for (int i = 0, s = URLS.length; i < s; i++) {        writeRequestLine(out, URLS[i]);        writeHeaderLine(out);        out.flush();        byte[] bytes = new byte[512];        in.read(bytes);        String file = LOCAL_PATH + i + ".text";        try (            FileOutputStream fo = new FileOutputStream(file)        ) {            fo.write(bytes);            fo.flush();        }        catch (Throwable e) {            log.error("文件写入出现异常", e);        }    }}

可以看到功能已经实现,同一连接我反复请求了四次,最终得到四个资源。

作者:颜如玉

链接:

来源:稀土掘金

标签: #javahttp实现