Java HTTP 组件库选型看这篇就够了

最近项目需要使用 Java 重度调用 HTTP API 接口，于是想着封装一个团队公用的 HTTP client lib. 这个库需要支持以下特性：

连接池管理，包括连接创建和超时、空闲连接数控制、每个 host 的连接数配置等。基本上，我们想要一个 go HTTP 标准库自带的连接池管理功能。

域名解析控制。因为调用量会比较大，因此希望在域名解析这一层做一个调用端可控的负载均衡，同时可以对每个服务器 IP 进行失败率统计和健康度检查。

Form/JSON 调用支持良好。

支持同步和异步调用。

在 Java 生态中，虽然有数不清的 HTTP client lib 组件库，但是大体可以分为这三类：

JDK 自带的 HttpURLConnection 标准库；

Apache HttpComponents HttpClient, 以及基于该库的 wrapper, 如 Unirest.

非基于 Apache HttpComponents HttpClient， 大量重写应用层代码的 HTTP client 组件库，典型代表是 OkHttp.

HttpURLConnection
使用 HttpURLConnection 发起 HTTP 请求最大的优点是不需要引入额外的依赖，但是使用起来非常繁琐，也缺乏连接池管理、域名机械控制等特性支持。以发起一个 HTTP POST 请求为例：

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStream;
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.URL;

public class HttpUrlConnectionDemo {

public static void main(String[] args) throws Exception {
String urlString = "https://httpbin.org/post";
String bodyString = "password=e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e&username=test3";

URL url = new URL(urlString);
HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) url.openConnection();
conn.setRequestMethod("POST");
conn.setDoOutput(true);

OutputStream os = conn.getOutputStream();
os.write(bodyString.getBytes("utf-8"));
os.flush();
os.close();

if (conn.getResponseCode() == HttpURLConnection.HTTP_OK) {
InputStream is = conn.getInputStream();
BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
StringBuilder sb = new StringBuilder();
String line;
while ((line = reader.readLine()) != null) {
sb.append(line);
}
System.out.println("rsp:" + sb.toString());
} else {
System.out.println("rsp code:" + conn.getResponseCode());
}
}

}

可以看到，使用 HttpURLConnection 发起 HTTP 请求是比较原始（low level）的，基本上你可以理解为它就是对网络栈传输层（HTTP 一般为 TCP，HTTP over QUIC 是 UDP）进行了一次浅层次的封装，操作原语就是在打开的连接上面写请求 request 与读响应 response.

而且 HttpURLConnection 无法支持 HTTP/2. 显然,官方是知道这些问题的，因此在 Java 9 中，官方在标准库中引入了一个 high level、支持 HTTP/2 的 HttpClient. 这个库的接口封装就非常主流到位了，发起一个简单的 POST 请求：

HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder()
.uri(new URI("https://postman-echo.com/post"))
.headers("Content-Type", "text/plain;charset=UTF-8")
.POST(HttpRequest.BodyProcessor.fromString("Sample request body"))
.build();
封装的最大特点是链式调用非常顺滑，支持连接管理等特性。但是这个库只能在 Java 9 及以后的版本使用，Java 9 和 Java 10 并不是 LTS 维护版本，而接下来的 Java 11 LTS 要在2018.09.25发布，应用到线上还需要等待一段时间。因此，虽然挺喜欢这个自带标准库（毕竟可以不引入三方依赖），但当前是无法在生产环境使用的。

Apache HttpComponents HttpClient
Apache HttpComponents HttpClient 的前身是 Apache Commons HttpClient, 但是 Apache Commons HttpClient 已经停止开发，如果你还在使用它，请切换到 Apache HttpComponents HttpClient 上来。

Apache HttpComponents HttpClient 支持的特性非常丰富，完全覆盖我们的需求，使用起来也非常顺手：

import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.InputStream;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;

import org.apache.commons.io.IOUtils;
import org.apache.http.HttpResponse;
import org.apache.http.NameValuePair;
import org.apache.http.client.entity.UrlEncodedFormEntity;
import org.apache.http.client.fluent.Request;
import org.apache.http.client.methods.CloseableHttpResponse;
import org.apache.http.client.methods.HttpPost;
import org.apache.http.client.methods.RequestBuilder;
import org.apache.http.impl.client.CloseableHttpClient;
import org.apache.http.message.BasicNameValuePair;
import org.apache.http.impl.client.HttpClients;

public class HttpComponentsDemo {
final static CloseableHttpClient client = HttpClients.createDefault();

// 常规调用
private String sendPostForm(String url, Map<String, String> params) throws Exception {
HttpPost request = new HttpPost(url);

// set header
request.setHeader("X-Http-Demo", HttpComponentsDemo.class.getSimpleName());

// set params
if (params != null) {
List<NameValuePair> nameValuePairList = new ArrayList<NameValuePair>();
for (Map.Entry<String, String> entry : params.entrySet()) {
nameValuePairList.add(new BasicNameValuePair(entry.getKey(), entry.getValue()));
}
UrlEncodedFormEntity bodyEntity = new UrlEncodedFormEntity(nameValuePairList, "UTF-8");
//System.out.println("body:" + IOUtils.toString(bodyEntity.getContent()));
request.setEntity(new UrlEncodedFormEntity(nameValuePairList));
}

// send request
CloseableHttpResponse response = client.execute(request);
// read rsp code
System.out.println("rsp code:" + response.getStatusLine().getStatusCode());
// return content
String ret = readResponseContent(response.getEntity().getContent());
response.close();
return ret;
}

// fluent 链式调用
private String sendGet(String url) throws Exception {
return Request.Get(url)
.connectTimeout(1000)
.socketTimeout(1000)
.execute().returnContent().asString();
}

private String readResponseContent(InputStream inputStream) throws Exception {
if (inputStream == null) {
return "";
}
ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();
byte[] buf = new byte[512];
int len;
while (inputStream.available() > 0) {
len = inputStream.read(buf);
out.write(buf, 0, len);
}

return out.toString();
}

public static void main(String[] args) throws Exception {
HttpComponentsDemo httpUrlConnectionDemo = new HttpComponentsDemo();
String url = "https://httpbin.org/post";
Map<String, String> params = new HashMap<String, String>();
params.put("foo", "bar中文");
String rsp = httpUrlConnectionDemo.sendPostForm(url, params);
System.out.println("http post rsp:" + rsp);

url = "https://httpbin.org/get";
System.out.println("http get rsp:" + httpUrlConnectionDemo.sendGet(url));
}
}
对 Client 细致的配置和自定义支持也是非常到位的：

// Create a connection manager with custom configuration.
PoolingHttpClientConnectionManager connManager = new PoolingHttpClientConnectionManager(
socketFactoryRegistry, connFactory, dnsResolver);

// Create socket configuration
SocketConfig socketConfig = SocketConfig.custom()
.setTcpNoDelay(true)
.build();
// Configure the connection manager to use socket configuration either
// by default or for a specific host.
connManager.setDefaultSocketConfig(socketConfig);
connManager.setSocketConfig(new HttpHost("somehost", 80), socketConfig);
// Validate connections after 1 sec of inactivity
connManager.setValidateAfterInactivity(1000);

// Create message constraints
MessageConstraints messageConstraints = MessageConstraints.custom()
.setMaxHeaderCount(200)
.setMaxLineLength(2000)
.build();
// Create connection configuration
ConnectionConfig connectionConfig = ConnectionConfig.custom()
.setMalformedInputAction(CodingErrorAction.IGNORE)
.setUnmappableInputAction(CodingErrorAction.IGNORE)
.setCharset(Consts.UTF_8)
.setMessageConstraints(messageConstraints)
.build();
// Configure the connection manager to use connection configuration either
// by default or for a specific host.
connManager.setDefaultConnectionConfig(connectionConfig);
connManager.setConnectionConfig(new HttpHost("somehost", 80), ConnectionConfig.DEFAULT);

// Configure total max or per route limits for persistent connections
// that can be kept in the pool or leased by the connection manager.
connManager.setMaxTotal(100);
connManager.setDefaultMaxPerRoute(10);
connManager.setMaxPerRoute(new HttpRoute(new HttpHost("somehost", 80)), 20);
完整示例请参考 ClientConfiguration.

https://hc.apache.org/httpcomponents-client-ga/httpclient/examples/org/apache/http/examples/client/ClientConfiguration.java

基本上，在 Java 原生标准库不给力的情况下，Apache HttpComponents HttpClient 是最佳的 HTTP Client library 选择。但这个库当前还不支持 HTTP/2，支持 HTTP/2 的版本还处于 beta 阶段（2018.09.23），因此并不适合用于 Android APP 中使用。

OkHttp
由于当前 Apache HttpComponents HttpClient 版本并不支持 HTTP/2, 而 HTTP/2 对于移动客户端而言，无论是从握手延迟、响应延迟，还是资源开销看都有相当吸引力。因此这就给了高层次封装且支持 HTTP/2 的 http client lib 足够的生存空间。其中最典型的要数OkHttp.

import okhttp3.*;
import org.apache.http.util.CharsetUtils;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class OkHttpDemo {
OkHttpClient client = new OkHttpClient();

private String sendPostForm(String url, final Map<String, String> params) throws Exception {
FormBody.Builder builder = new FormBody.Builder(CharsetUtils.get("UTF-8"));
if (params != null) {
for (Map.Entry<String, String> entry: params.entrySet()) {
builder.add(entry.getKey(), entry.getValue());
}
}
RequestBody requestBody = builder.build();
Request request = new Request.Builder().url(url).post(requestBody).build();
return client.newCall(request).execute().body().string();

}

private String sendGet(String url) throws Exception {
Request request = new Request.Builder().url(url).build();
return client.newCall(request).execute().body().string();
}

public static void main(String[] args) throws Exception {
OkHttpDemo okHttpDemo = new OkHttpDemo();
String url = "https://httpbin.org/post";
Map<String, String> params = new HashMap<String, String>();
params.put("foo", "bar中文");
String rsp = okHttpDemo.sendPostForm(url, params);
System.out.println("http post rsp:" + rsp);

url = "https://httpbin.org/get";
System.out.println("http get rsp:" + okHttpDemo.sendGet(url));
}
}
OkHttp 接口设计友好，支持 HTTP/2，并且在弱网和无网环境下有自动检测和恢复机制，因此，是当前 Android APP 开发中使用最广泛的 HTTP clilent lib 之一。

另一方面，OkHttp 提供的接口与 Java 9 中 HttpClint 接口比较类似 （严格讲，应该是 Java 9 借鉴了 OkHttp 等开源库的接口设计？），因此，对于喜欢减少依赖，钟情于原生标准库的开发者来说，在 Java 11 中，从 OkHttp 切换到标准库是相对容易的。因此，以 OkHttp 为代表的 http 库以后的使用场景可能会被蚕食一部分。

小结
HttpURLConnection 封装层次太低，并且支持特性太少，不建议在项目中使用。除非你的确不想引入第三方 HTTP 依赖（如减少包大小、目标环境不提供三方库支持等）。

Java 9 中引入的 HttpClient，封装层次和支持特性都不错。但是因为 Java 版本的原因，应用场景还十分有限，建议观望一段时间再考虑在线上使用。

如果你不需要 HTTP/2特性，Apache HttpComponents HttpClient 是你的最佳选择，比如在服务器之间的 HTTP 调用。否则，请使用 OkHttp, 如 Android 开发。