Java Http多次请求复用同一连接示例详解

目录

概述复用的基本条件

理论基础现实基础

获取HTTP资源常见方式Transfer-Encoding简略实现

概述

注:

本文乃是最简单的实现，真实场景要复杂麻烦的多旨在阐述清晰多次HTTP请求复用一个连接的底层逻辑

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才能愉快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。

1. @Slf4j
2. public class SinaPicDownload {
3.     /* 微博上某个画师的作品 */
4.     static final String HTTP_URL = "https://wx3.sinaimg.cn/mw2000/006jQ3i8ly1h5k50zujydj35k0334kjo.jpg";
5.     /* 下载之后放在颜如玉电脑的io文件下 */
6.     static final String LOCAL = "/Users/admin/io/灵魂莲华-皎月.jpeg";
7.     public static void main(String[] args) {
8.         try (
9.             InputStream in = new URL(HTTP_URL).openStream();
10.             FileOutputStream out = new FileOutputStream(LOCAL)
11.         ) {
12.             byte[] buffer = new byte[1024 << 2];
13.             int read;
14.             while ((read = in.read(buffer)) > -1) {
15.                 out.write(buffer, 0, read);
16.             }
17.             out.flush();
18.         }
19.         catch (Throwable e) {
20.             log.error("获取HTTP资源失败:", e);
21.         }
22.     }
23. }

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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

1. @Slf4j
2. public class ReusableHttp {
3.     /* 颜如玉公司的OSS服务域名 */
4.     static final String HOST = "****.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com";
5.     static final int PORT = 80;
6.     /* 颜如玉在OSS上放置的几个资源 */
7.     static final String[] URLS = new String[]{
8.         "/context/reusable/gtyj.text",
9.         "/context/reusable/tlyxqch.text",
10.         "/context/reusable/yj.text",
11.         "/context/reusable/ls.text"
12.     };
13.     /* CR = '\r'; LF = '\n'*/
14.     static final byte[] CRLF = new byte[]{Chars.CR, Chars.LF};
15.     static final String LOCAL_PATH = "/Users/admin/io/";
16. }

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建立TCP连接，然后获得输出，输入流

1. public static void main(String[] args) {
2.     try {
3.         try (
4.             Socket socket = new Socket(HOST, PORT);
5.             OutputStream out = socket.getOutputStream();
6.             InputStream in = socket.getInputStream()
7.         ) {
8.             /* 复用连接,获取资源 */
9.             reusable(out, in);
10.         }
11.     }
12.     catch (IOException e) {
13.         log.error("请求出现异常", e);
14.     }
15. }

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写出Request Line

1. /**
2. * Write Request Line
3. *
4. * RequestLine encoding规范
5. *
6. * **********************************************
7. * * method * sp * URL * sp * version * cr * lf *
8. * **********************************************
9. */
10. static void writeRequestLine(OutputStream out, String url) throws IOException {
11.     /* 注意空格一定要按照规定来摆放 */
12.     out.write(("GET " + url + " HTTP/1.1").getBytes());
13.     /* 最后再写入一个回车、换行符表示Request Line结束 */
14.     out.write(CRLF);
15. }

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写出Request Header

1. /**
2. * Write Request Header
3. *
4. * HeaderLine encoding规范
5. *
6. * *******************************************
7. * * header field name * : * value * cr * lf *
8. * *******************************************
9. * ....
10. * *******************************************
11. * * header field name * : * value * cr * lf *
12. * *******************************************
13. * ...
14. * ***********
15. * * cr * lf *
16. * ***********
17. * ***************
18. * * Entity Body *
19. * ***************
20. */
21. static void writeHeaderLine(OutputStream out) throws IOException {
22.     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());
23.     out.write(CRLF);
24.     out.write("Accept-Encoding: gzip, deflate".getBytes());
25.     out.write(CRLF);
26.     out.write("Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9".getBytes());
27.     out.write(CRLF);
28.     out.write("Connection: keep-alive".getBytes());
29.     out.write(CRLF);
30.     out.write("Host: kuaimai-sheji.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com".getBytes());
31.     out.write(CRLF);
32.     /* 最后再写入一个回车、换行符表示Request Header结束 */
33.     out.write(CRLF);
34. }

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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. /**
2. * 1.向Server端写出请求
3. * 2.接受Server端回复
4. * 3.写到颜如玉本地机器的io文件夹下
5. *
6. * @param out 往Server端写出流
7. * @param in  Server端往Client端写入流
8. */
9. static void reusable(OutputStream out, InputStream in) throws IOException {
10.     for (int i = 0, s = URLS.length; i < s; i++) {
11.         writeRequestLine(out, URLS[i]);
12.         writeHeaderLine(out);
13.         out.flush();
14.         byte[] bytes = new byte[512];
15.         in.read(bytes);
16.         String file = LOCAL_PATH + i + ".text";
17.         try (
18.             FileOutputStream fo = new FileOutputStream(file)
19.         ) {
20.             fo.write(bytes);
21.             fo.flush();
22.         }
23.         catch (Throwable e) {
24.             log.error("文件写入出现异常", e);
25.         }
26.     }
27. }

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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。
以上就是Java Http多次请求复用同一连接示例详解的详细内容，更多关于Java Http多请求复用的资料请关注中国红客联盟其它相关文章！