最近，使用了 Java 11內置的java.net.http.HttpRequest請求外部服務，發現日志中出現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搜索下關鍵字：java.io.IOException: HTTP/1.1 header parser received no bytes

總結下 Google查詢的結果，可以得到兩個主要原因：

• 服務器返回空響應，導致解析 response異常
• 網絡問題

針對第一種情況，到下游服務查看日志發現請求根本沒有進來，于是把原因定位到網絡問題。經過多次的測試后發現，錯誤是有規律性的出現，多年工作經驗的直覺告訴我，這種http請求，一定會復用連接，會不會復用了一個失效的鏈接，于是把問題再次縮小。

那么，JDK內置的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：

官方默認的keepalive是1200s，是不是太大了，于是調整了 keepalive的時間，修改參數的方式：

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

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

很奇怪，為什么JDK沒有提供變量來設置這個參數，而是作為JVM 系統屬性設置？？？不管怎樣，經過一番驗證之后，問題解決。

所以，如果有使用 JDK內置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 內置 HttpRequest 的實現原理

1. 基礎架構

JDK 內置的 HTTP 客戶端基于異步非阻塞 I/O（NIO）設計，采用了事件驅動的架構。這種設計使其能夠高效地處理大量并發連接，同時保持較低的資源消耗。HttpClient 是核心類，負責創建和配置 HTTP 請求，而 HttpRequest 則用于定義具體的請求細節。

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：調用 send 方法，線程會被阻塞直到服務器響應返回。這種方式適用于簡單的請求場景，但在高并發環境下可能導致線程阻塞問題。
• 異步請求：調用 sendAsync 方法，返回一個 CompletableFuture 對象，允許在請求進行時執行其他操作，提升應用的響應性和吞吐量。

3. 支持的協議

內置 HTTP 客戶端支持 HTTP/1.1 和 HTTP/2 協議。HTTP/2 的引入帶來了多路復用、頭部壓縮和服務器推送等特性，顯著提升了傳輸效率。客戶端會根據服務器支持的協議自動選擇最優協議，確保最佳的傳輸性能。

4. 連接管理

HttpClient 內部維護著連接池，自動管理 HTTP 連接的復用和關閉。通過連接池機制，可以避免頻繁建立和關閉連接帶來的性能損耗。連接池根據請求的目標主機和協議進行分類管理，確保高效的資源利用。

5. 安全與認證

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

6. 中間件與過濾器

HttpClient 允許開發者添加自定義的過濾器和攔截器，對請求和響應進行預處理和后處理。這為實現日志記錄、請求重試、錯誤處理等功能提供了靈活的擴展點。

二、優缺點

1. 優點

• 簡化的 API：相比于傳統的 HttpURLConnection，HttpClient 提供了更現代化和簡潔的 API，降低了使用難度和代碼復雜度。
• 異步支持：內置的異步請求機制允許更高效地處理并發請求，提升了應用的性能和響應性。
• 協議支持：自動支持 HTTP/2，使得應用能夠利用更高效的傳輸協議，無需額外配置。
• 內置安全特性：豐富的安全配置選項讓開發者能夠輕松地實現安全的網絡通信，包括 SSL/TLS 和多種認證方式。
• 連接池管理：自動的連接池管理減少了資源管理的負擔，提升了連接的復用性和整體性能。
• 跨平臺一致性：作為 JDK 的一部分，HttpClient 在不同操作系統和環境下表現一致，減少了跨平臺開發的難度。

2. 缺點

• 功能限制：雖然 HttpClient 覆蓋了大多數常見的 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相似功能。
• 社區和生態：相比于成熟的第三方 HTTP 客戶端，JDK 內置的 HttpClient 在社區支持和生態上仍有待發展，可能缺乏某些特定場景下的最佳實踐和解決方案。
• 性能優化：盡管 HttpClient 已經具備良好的性能，但在極端高并發或特定優化需求下，可能無法完全滿足專業級別的性能調優需求。

三、核心參數

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

1. 請求 URI

每個 HTTP 請求都需要一個目標 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 方法或專門的快捷方法設置：

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

// 使用 method 方法設置 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

對于需要發送數據的請求（如 POST、PUT），需要配置請求體。HttpRequest.BodyPublisher 提供多種數據發布方式：

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): 發送字符串數據
• ofFile(Path): 發送文件內容
• ofByteArray(byte[]): 發送字節數組
• noBody(): 無請求體（適用于 GET 請求）

5. 超時設置

可以為請求設置超時時間，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 的構建器可以設置重定向的策略，如跟隨重定向、禁止重定向等：

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

7. 優先級

可以為請求設置優先級，影響請求的調度順序：

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

優先級值越高，表示請求越重要。

8. 版本協議

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. 代理設置

HttpClient 支持通過代理服務器發送請求，可以在 HttpClient 構建器中配置：

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

10. 身份認證

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

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：發送一個 POST 請求，并異步處理響應。

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();

        // 構建 POST 請求，設置 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();

        // 發送異步請求，并處理響應
        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 創建：通過 HttpClient.newBuilder() 創建一個 HttpClient 實例，配置了連接超時和自動跟隨標準重定向。
• HttpRequest 構建：定義了一個 POST 請求，目標 URI 為 https://api.example.com/data，設置了 Content-Type 請求頭，并通過 BodyPublishers.ofString 發送 JSON 格式的請求體。
• 發送異步請求：調用 sendAsync 方法發送請求，指定響應體處理器為 ofString，即將響應體轉換為字符串。
• 處理響應：使用 thenApply 和 thenAccept 鏈式調用處理響應體，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：由于請求是異步發送的，主線程需要等待一段時間以確保響應能夠處理。實際應用中，可以使用更優雅的方式管理線程同步。

五、總結

本文，我們從使用 JDK內置的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原理、優缺點等，可以做到提前避免出現上面類似的問題，或者出現問題時能快速定位和解決問題。