高并发场景下的 HttpClient 优化，QPS 大大提升！

HttpClient优化思路：

• 池化
  
• 长连接
  
• httpclient和httpget复用
  
• 合理的配置参数（最大并发请求数，各种超时时间，重试次数）
  
• 异步 6、多读源码
  

1.背景

我们有个业务，会调用其他部门提供的一个基于http的服务，日调用量在千万级别。使用了httpclient来完成业务。之前因为qps上不去，就看了一下业务代码，并做了一些优化，记录在这里。
先对比前后：优化之前，平均执行时间是250ms；优化之后，平均执行时间是80ms，降低了三分之二的消耗，容器不再动不动就报警线程耗尽了，清爽~
2.分析

项目的原实现比较粗略，就是每次请求时初始化一个httpclient，生成一个httpPost对象，执行，然后从返回结果取出entity，保存成一个字符串，最后显式关闭response和client。我们一点点分析和优化：
2.1 httpclient反复创建开销

httpclient是一个线程安全的类，没有必要由每个线程在每次使用时创建，全局保留一个即可。
2.2 反复创建tcp连接的开销

tcp的三次握手与四次挥手两大裹脚布过程，对于高频次的请求来说，消耗实在太大。试想如果每次请求我们需要花费5ms用于协商过程，那么对于qps为100的单系统，1秒钟我们就要花500ms用于握手和挥手。又不是高级领导，我们程序员就不要搞这么大做派了，改成keep alive方式以实现连接复用！
2.3 重复缓存entity的开销

原本的逻辑里，使用了如下代码：

1. HttpEntity entity = httpResponse.getEntity();
2. String response = EntityUtils.toString(entity);

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这里我们相当于额外复制了一份content到一个字符串里，而原本的httpResponse仍然保留了一份content，需要被consume掉，在高并发且content非常大的情况下，会消耗大量内存。并且，我们需要显式的关闭连接，ugly。
3.实现

按上面的分析，我们主要要做三件事：一是单例的client，二是缓存的保活连接，三是更好的处理返回结果。一就不说了，来说说二。
提到连接缓存，很容易联想到数据库连接池。httpclient4提供了一个PoolingHttpClientConnectionManager 作为连接池。接下来我们通过以下步骤来优化：
3.1 定义一个keep alive strategy

关于keep-alive，本文不展开说明，只提一点，是否使用keep-alive要根据业务情况来定，它并不是灵丹妙药。还有一点，keep-alive和time_wait/close_wait之间也有不少故事。
在本业务场景里，我们相当于有少数固定客户端，长时间极高频次的访问服务器，启用keep-alive非常合适
再多提一嘴，http的keep-alive 和tcp的KEEPALIVE不是一个东西。回到正文，定义一个strategy如下：

1. ConnectionKeepAliveStrategy myStrategy = new ConnectionKeepAliveStrategy() {
2.     @Override
3.     public long getKeepAliveDuration(HttpResponse response, HttpContext context) {
4.         HeaderElementIterator it = new BasicHeaderElementIterator
5.             (response.headerIterator(HTTP.CONN_KEEP_ALIVE));
6.         while (it.hasNext()) {
7.             HeaderElement he = it.nextElement();
8.             String param = he.getName();
9.             String value = he.getValue();
10.             if (value != null && param.equalsIgnoreCase
11.                ("timeout")) {
12.                 return Long.parseLong(value) * 1000;
13.             }
14.         }
15.         return 60 * 1000;//如果没有约定，则默认定义时长为60s
16.     }
17. };

复制代码

3.2 配置一个PoolingHttpClientConnectionManager

1. PoolingHttpClientConnectionManager connectionManager = new PoolingHttpClientConnectionManager();
2. connectionManager.setMaxTotal(500);
3. connectionManager.setDefaultMaxPerRoute(50);//例如默认每路由最高50并发，具体依据业务来定

复制代码

也可以针对每个路由设置并发数。
3.3 生成httpclient

1. httpClient = HttpClients.custom()
2.     .setConnectionManager(connectionManager)
3.     .setKeepAliveStrategy(kaStrategy)
4.     .setDefaultRequestConfig(RequestConfig.custom().setStaleConnectionCheckEnabled(true).build())
5.     .build();

复制代码

注意：使用setStaleConnectionCheckEnabled方法来逐出已被关闭的链接不被推荐。更好的方式是手动启用一个线程，定时运行closeExpiredConnections 和closeIdleConnections方法，如下所示。

1. public static class IdleConnectionMonitorThread extends Thread {
2.    
3.     private final HttpClientConnectionManager connMgr;
4.     private volatile boolean shutdown;
5.    
6.     public IdleConnectionMonitorThread(HttpClientConnectionManager connMgr) {
7.         super();
8.         this.connMgr = connMgr;
9.     }
11.     @Override
12.     public void run() {
13.         try {
14.             while (!shutdown) {
15.                 synchronized (this) {
16.                     wait(5000);
17.                     // Close expired connections
18.                     connMgr.closeExpiredConnections();
19.                     // Optionally, close connections
20.                     // that have been idle longer than 30 sec
21.                     connMgr.closeIdleConnections(30, TimeUnit.SECONDS);
22.                 }
23.             }
24.         } catch (InterruptedException ex) {
25.             // terminate
26.         }
27.     }
28.    
29.     public void shutdown() {
30.         shutdown = true;
31.         synchronized (this) {
32.             notifyAll();
33.         }
34.     }
35.    
36. }

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3.4 使用httpclient执行method时降低开销

这里要注意的是，不要关闭connection。
一种可行的获取内容的方式类似于，把entity里的东西复制一份：

1. res = EntityUtils.toString(response.getEntity(),"UTF-8");
2. EntityUtils.consume(response1.getEntity());

复制代码

但是，更推荐的方式是定义一个ResponseHandler，方便你我他，不再自己catch异常和关闭流。在此我们可以看一下相关的源码：
[code]public  T execute(final HttpHost target, final HttpRequest request,            final ResponseHandler