最近，使用了 Java 11內(nèi)置的java.net.http.HttpRequest請求外部服務(wù)，發(fā)現(xiàn)日志中出現(xiàn)了很多如下圖的錯誤：

這篇文章，我們就來分析如何排查和解決這種錯誤，以及分析下HttpRequest的工作原理。

排查過程：

遇到這種問題，首先google搜索下關(guān)鍵字：java.io.IOException: HTTP/1.1 header parser received no bytes

總結(jié)下 Google查詢的結(jié)果，可以得到兩個主要原因：

• 服務(wù)器返回空響應(yīng)，導(dǎo)致解析 response異常
• 網(wǎng)絡(luò)問題

針對第一種情況，到下游服務(wù)查看日志發(fā)現(xiàn)請求根本沒有進(jìn)來，于是把原因定位到網(wǎng)絡(luò)問題。經(jīng)過多次的測試后發(fā)現(xiàn)，錯誤是有規(guī)律性的出現(xiàn)，多年工作經(jīng)驗的直覺告訴我，這種http請求，一定會復(fù)用連接，會不會復(fù)用了一個失效的鏈接，于是把問題再次縮小。

那么，JDK內(nèi)置的HttpRequest鏈接存活的時間是多久呢？

對，找官方資料，如下鏈接和圖片：

官方默認(rèn)的keepalive是1200s，是不是太大了，于是調(diào)整了 keepalive的時間，修改參數(shù)的方式：

# 方法1. 啟動指令中增加如下參數(shù)
-Djdk.httpclient.keepalive.timeout=10

# 方法2. 代碼中配置如下參數(shù)
System.setProperty("jdk.httpclient.keepalive.timeout", "10s");

很奇怪，為什么JDK沒有提供變量來設(shè)置這個參數(shù)，而是作為JVM 系統(tǒng)屬性設(shè)置？？？不管怎樣，經(jīng)過一番驗證之后，問題解決。

所以，如果有使用 JDK內(nèi)置HttpRequest的小伙伴，一定要注意這個坑。

既然講到了HttpRequest，不如順道把它的工作原理也分析下。

一、 JDK 內(nèi)置 HttpRequest 的實現(xiàn)原理

1. 基礎(chǔ)架構(gòu)

JDK 內(nèi)置的 HTTP 客戶端基于異步非阻塞 I/O（NIO）設(shè)計，采用了事件驅(qū)動的架構(gòu)。這種設(shè)計使其能夠高效地處理大量并發(fā)連接，同時保持較低的資源消耗。HttpClient 是核心類，負(fù)責(zé)創(chuàng)建和配置 HTTP 請求，而 HttpRequest 則用于定義具體的請求細(xì)節(jié)。

2. 異步與同步請求

HttpClient 支持同步和異步兩種請求方式：

• 同步請求：調(diào)用 send 方法，線程會被阻塞直到服務(wù)器響應(yīng)返回。這種方式適用于簡單的請求場景，但在高并發(fā)環(huán)境下可能導(dǎo)致線程阻塞問題。
• 異步請求：調(diào)用 sendAsync 方法，返回一個 CompletableFuture 對象，允許在請求進(jìn)行時執(zhí)行其他操作，提升應(yīng)用的響應(yīng)性和吞吐量。

3. 支持的協(xié)議

內(nèi)置 HTTP 客戶端支持 HTTP/1.1 和 HTTP/2 協(xié)議。HTTP/2 的引入帶來了多路復(fù)用、頭部壓縮和服務(wù)器推送等特性，顯著提升了傳輸效率?？蛻舳藭鶕?jù)服務(wù)器支持的協(xié)議自動選擇最優(yōu)協(xié)議，確保最佳的傳輸性能。

4. 連接管理

HttpClient 內(nèi)部維護(hù)著連接池，自動管理 HTTP 連接的復(fù)用和關(guān)閉。通過連接池機制，可以避免頻繁建立和關(guān)閉連接帶來的性能損耗。連接池根據(jù)請求的目標(biāo)主機和協(xié)議進(jìn)行分類管理，確保高效的資源利用。

5. 安全與認(rèn)證

內(nèi)置客戶端提供豐富的安全特性，包括 SSL/TLS 支持、證書驗證和多種認(rèn)證機制（如 Basic、Digest、Bearer 認(rèn)證等）。開發(fā)者可以通過配置 SSLContext 和相關(guān)認(rèn)證信息，確保請求的安全性。

6. 中間件與過濾器

HttpClient 允許開發(fā)者添加自定義的過濾器和攔截器，對請求和響應(yīng)進(jìn)行預(yù)處理和后處理。這為實現(xiàn)日志記錄、請求重試、錯誤處理等功能提供了靈活的擴(kuò)展點。

二、優(yōu)缺點

1. 優(yōu)點

• 簡化的 API：相比于傳統(tǒng)的 HttpURLConnection，HttpClient 提供了更現(xiàn)代化和簡潔的 API，降低了使用難度和代碼復(fù)雜度。
• 異步支持：內(nèi)置的異步請求機制允許更高效地處理并發(fā)請求，提升了應(yīng)用的性能和響應(yīng)性。
• 協(xié)議支持：自動支持 HTTP/2，使得應(yīng)用能夠利用更高效的傳輸協(xié)議，無需額外配置。
• 內(nèi)置安全特性：豐富的安全配置選項讓開發(fā)者能夠輕松地實現(xiàn)安全的網(wǎng)絡(luò)通信，包括 SSL/TLS 和多種認(rèn)證方式。
• 連接池管理：自動的連接池管理減少了資源管理的負(fù)擔(dān)，提升了連接的復(fù)用性和整體性能。
• 跨平臺一致性：作為 JDK 的一部分，HttpClient 在不同操作系統(tǒng)和環(huán)境下表現(xiàn)一致，減少了跨平臺開發(fā)的難度。

2. 缺點

• 功能限制：雖然 HttpClient 覆蓋了大多數(shù)常見的 HTTP 功能，但在某些高級用例下，可能缺乏第三方庫（如 Apache HttpClient 或 OkHttp）提供的特定功能。
• 版本依賴：HttpClient 是從 Java 11 開始引入的，對于使用更早版本 JDK 的項目，需要依賴外部庫來實現(xiàn)相似功能。
• 社區(qū)和生態(tài)：相比于成熟的第三方 HTTP 客戶端，JDK 內(nèi)置的 HttpClient 在社區(qū)支持和生態(tài)上仍有待發(fā)展，可能缺乏某些特定場景下的最佳實踐和解決方案。
• 性能優(yōu)化：盡管 HttpClient 已經(jīng)具備良好的性能，但在極端高并發(fā)或特定優(yōu)化需求下，可能無法完全滿足專業(yè)級別的性能調(diào)優(yōu)需求。

三、核心參數(shù)

在使用 HttpRequest 時，開發(fā)者需要配置多個參數(shù)以定義請求的行為和特性。以下是一些核心參數(shù)及其說明：

1. 請求 URI

每個 HTTP 請求都需要一個目標(biāo) URI，指定資源的位置。例如：

URI uri = URI.create("https://api.example.com/data");
HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder()
    .uri(uri)
    .build();

2. HTTP 方法

HttpRequest 支持常見的 HTTP 方法，如 GET、POST、PUT、DELETE 等?？梢酝ㄟ^ method 方法或?qū)ｉT的快捷方法設(shè)置：

// 使用快捷方法設(shè)置 GET 請求
HttpRequest getRequest = HttpRequest.newBuilder()
    .uri(uri)
    .GET()
    .build();

// 使用 method 方法設(shè)置 POST 請求
HttpRequest postRequest = HttpRequest.newBuilder()
    .uri(uri)
    .method("POST", HttpRequest.BodyPublishers.ofString("request body"))
    .build();

3. 請求頭

可以通過 headers 方法添加一個或多個請求頭，或使用 header 方法逐個添加：

HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder()
    .uri(uri)
    .header("Content-Type", "application/json")
    .header("Authorization", "Bearer token")
    .GET()
    .build();

4. 請求體

對于需要發(fā)送數(shù)據(jù)的請求（如 POST、PUT），需要配置請求體。HttpRequest.BodyPublisher 提供多種數(shù)據(jù)發(fā)布方式：

HttpRequest postRequest = HttpRequest.newBuilder()
    .uri(uri)
    .header("Content-Type", "application/json")
    .POST(HttpRequest.BodyPublishers.ofString("{\"key\":\"value\"}"))
    .build();

支持的 BodyPublisher 包括：

• ofString(String): 發(fā)送字符串?dāng)?shù)據(jù)
• ofFile(Path): 發(fā)送文件內(nèi)容
• ofByteArray(byte[]): 發(fā)送字節(jié)數(shù)組
• noBody(): 無請求體（適用于 GET 請求）

5. 超時設(shè)置

可以為請求設(shè)置超時時間，防止請求長時間掛起：

HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder()
    .uri(uri)
    .timeout(Duration.ofSeconds(10))
    .GET()
    .build();

6. 重定向策略

通過 HttpClient 的構(gòu)建器可以設(shè)置重定向的策略，如跟隨重定向、禁止重定向等：

HttpClient client = HttpClient.newBuilder()
    .followRedirects(HttpClient.Redirect.NORMAL)
    .build();

7. 優(yōu)先級

可以為請求設(shè)置優(yōu)先級，影響請求的調(diào)度順序：

HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder()
    .uri(uri)
    .priority(10)
    .GET()
    .build();

優(yōu)先級值越高，表示請求越重要。

8. 版本協(xié)議

可以指定使用的 HTTP 版本，如 HTTP/1.1 或 HTTP/2：

HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder()
    .uri(uri)
    .version(HttpClient.Version.HTTP_2)
    .GET()
    .build();

9. 代理設(shè)置

HttpClient 支持通過代理服務(wù)器發(fā)送請求，可以在 HttpClient 構(gòu)建器中配置：

HttpClient client = HttpClient.newBuilder()
    .proxy(ProxySelector.of(new InetSocketAddress("proxy.example.com", 8080)))
    .build();

10. 身份認(rèn)證

通過 Authenticator 配置認(rèn)證信息，以便客戶端在需要時自動提供認(rèn)證憑證：

Authenticator authenticator = new Authenticator() {
    @Override
    protected PasswordAuthentication getPasswordAuthentication() {
        return new PasswordAuthentication("user", "password".toCharArray());
    }
};

HttpClient client = HttpClient.newBuilder()
    .authenticator(authenticator)
    .build();

四、示例分析

為了更好地理解 HttpRequest 的使用，這里提供一個簡單的示例：發(fā)送一個 POST 請求，并異步處理響應(yīng)。

import java.net.URI;
import java.net.http.HttpClient;
import java.net.http.HttpRequest;
import java.net.http.HttpResponse;
import java.time.Duration;

publicclass HttpClientExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 創(chuàng)建 HttpClient 實例，配置超時和重定向策略
        HttpClient client = HttpClient.newBuilder()
            .connectTimeout(Duration.ofSeconds(10))
            .followRedirects(HttpClient.Redirect.NORMAL)
            .build();

        // 構(gòu)建 POST 請求，設(shè)置 URI、請求頭和請求體
        HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder()
            .uri(URI.create("https://api.example.com/data"))
            .header("Content-Type", "application/json")
            .timeout(Duration.ofSeconds(5))
            .POST(HttpRequest.BodyPublishers.ofString("{\"name\":\"John Doe\",\"age\":30}"))
            .build();

        // 發(fā)送異步請求，并處理響應(yīng)
        client.sendAsync(request, HttpResponse.BodyHandlers.ofString())
            .thenApply(HttpResponse::body)
            .thenAccept(responseBody -> {
                System.out.println("Response received:");
                System.out.println(responseBody);
            })
            .exceptionally(e -> {
                System.err.println("Request failed: " + e.getMessage());
                returnnull;
            });

        // 防止主線程提前退出
        try {
            Thread.sleep(6000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

代碼解析：

• HttpClient 創(chuàng)建：通過 HttpClient.newBuilder() 創(chuàng)建一個 HttpClient 實例，配置了連接超時和自動跟隨標(biāo)準(zhǔn)重定向。
• HttpRequest 構(gòu)建：定義了一個 POST 請求，目標(biāo) URI 為 https://api.example.com/data，設(shè)置了 Content-Type 請求頭，并通過 BodyPublishers.ofString 發(fā)送 JSON 格式的請求體。
• 發(fā)送異步請求：調(diào)用 sendAsync 方法發(fā)送請求，指定響應(yīng)體處理器為 ofString，即將響應(yīng)體轉(zhuǎn)換為字符串。
• 處理響應(yīng)：使用 thenApply 和 thenAccept 鏈?zhǔn)秸{(diào)用處理響應(yīng)體，打印到控制臺。如果請求失敗，通過 exceptionally 捕獲并打印錯誤信息。
• 主線程等待：由于請求是異步發(fā)送的，主線程需要等待一段時間以確保響應(yīng)能夠處理。實際應(yīng)用中，可以使用更優(yōu)雅的方式管理線程同步。

五、總結(jié)

本文，我們從使用 JDK內(nèi)置的HttpRequest遇到的坑以及如何解決它，到工作原理的分析，HttpRequest為 Java 開發(fā)者提供了一個強大且易用的 HTTP 客戶端工具。但是，相比于一些成熟的第三方庫（比如 Apache HttpClient）還是稍顯不足。

因此，在使用一個工具或者框架時，最好能先了解其實現(xiàn)原理、優(yōu)缺點等，可以做到提前避免出現(xiàn)上面類似的問題，或者出現(xiàn)問題時能快速定位和解決問題。