HttpClient

HttpClient

简介

HttpClient是Apache HttpComponents项目中的一个接口。用于发送HTTP请求和接收HTTP响应。
CloseableHttpClient是HttpClient接口的一个具体实现类，提供了自动管理毗连资源的功能，包括毗连的创建、利用和关闭。HttpClient 4.5 之后新增的功能。CloseableHttpClient本身是线程安全的。
实现原理

由于HttpClient组件源码用了大量计划模式，计划模式如果看不懂，解读源码就比较费劲，因此我们通过分析计划模式角度，联合关键代码来解析整个原理的实现。
工厂模式（简化对象创建）

HttpClients类是创建CloseableHttpClient的入口，重要由HttpClients.createDefault()方法创建默认客户端和HttpClients.custom()允许用户配置超时、拦截器、署理等细节，

1. package org.apache.http.impl.client;
3. import org.apache.http.conn.HttpClientConnectionManager;
4. import org.apache.http.impl.conn.PoolingHttpClientConnectionManager;
6. public class HttpClients {
7.     private HttpClients() {
8.     }
10.     public static HttpClientBuilder custom() {
11.         return HttpClientBuilder.create();
12.     }
14.     public static CloseableHttpClient createDefault() {
15.         return HttpClientBuilder.create().build();
16.     }
18.     public static CloseableHttpClient createSystem() {
19.         return HttpClientBuilder.create().useSystemProperties().build();
20.     }
22.     public static CloseableHttpClient createMinimal() {
23.         return new MinimalHttpClient(new PoolingHttpClientConnectionManager());
24.     }
26.     public static CloseableHttpClient createMinimal(HttpClientConnectionManager connManager) {
27.         return new MinimalHttpClient(connManager);
28.     }
29. }

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制作者模式（机动配置客户端）

从HttpClients类的代码看，HttpClients.custom()返回的是一个HttpClientBuilder对象，支持链式调用配置选项。
装饰器模式（动态扩展功能）

CloseableHttpClient 支持通过拦截器对请求和响应进行增强功能，例如日记记录、认证、缓存等。拦截器本质上是对原有请求/响应处置处罚逻辑的装饰。
HttpClients构建CloseableHttpClient添加拦截增强示例代码如下

1. CloseableHttpClient httpClient = HttpClients.custom()
2.     .addInterceptorFirst((HttpRequestInterceptor) (request, context) -> {
3.         System.out.println("请求 URI: " + request.getRequestLine().getUri());
4.     })
5.     .addInterceptorFirst((HttpResponseInterceptor) (response, context) -> {
6.         System.out.println("响应状态: " + response.getStatusLine().getStatusCode());
7.     })
8.     .build();

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HttpClientBuilder类添加拦截器增强功能相关代码如下

1.    public final HttpClientBuilder addInterceptorFirst(HttpResponseInterceptor itcp) {
2.         if (itcp == null) {
3.             return this;
4.         } else {
5.             if (this.responseFirst == null) {
6.                 this.responseFirst = new LinkedList();
7.             }
9.             this.responseFirst.addFirst(itcp);
10.             return this;
11.         }
12.     }
14.     public final HttpClientBuilder addInterceptorLast(HttpResponseInterceptor itcp) {
15.         if (itcp == null) {
16.             return this;
17.         } else {
18.             if (this.responseLast == null) {
19.                 this.responseLast = new LinkedList();
20.             }
22.             this.responseLast.addLast(itcp);
23.             return this;
24.         }
25.     }

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计谋模式（支持差别行为计谋）

比如配置差别的重试计谋，将行为的实现和逻辑分离，便于扩展或切换差别计谋，进步机动性。

1. HttpRequestRetryHandler retryHandler = new DefaultHttpRequestRetryHandler(3, true);
2. CloseableHttpClient httpClient = HttpClients.custom()
3.     .setRetryHandler(retryHandler)
4.     .build();

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单例模式（高效管理共享资源）

毗连池管理器（PoolingHttpClientConnectionManager）常被计划为单例，以便多个线程共享雷同的毗连池实例：

1. java
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3. private static final PoolingHttpClientConnectionManager connectionManager = new PoolingHttpClientConnectionManager();
5. public static CloseableHttpClient createClient() {
6.     return HttpClients.custom()
7.         .setConnectionManager(connectionManager)
8.         .build();
9. }

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• 确保毗连池资源的统一管理，避免重复创建。
  
• 进步资源利用率，降低系统开销。
  

责任链模式（分阶段处置处罚请求和响应）

ClientExecChain接口

1. public interface ClientExecChain {
2.     CloseableHttpResponse execute(HttpRoute var1, HttpRequestWrapper var2, HttpClientContext var3, HttpExecutionAware var4) throws IOException, HttpException;
3. }

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HttpClientBuilder.build()方法简化示例代码

1. public class DefaultHttpClientBuilder {
3.     public CloseableHttpClient build() {
4.         HttpClientConnectionManager connManager = new PoolingHttpClientConnectionManager();
6.         // 最终处理器：MainClientExec
7.         ClientExecChain mainExec = new MainClientExec(connManager);
9.         // 第二个处理器：RedirectExec
10.         ClientExecChain redirectExec = new RedirectExec(mainExec);
12.         // 第一个处理器：RetryExec
13.         ClientExecChain retryExec = new RetryExec(redirectExec, new DefaultHttpRequestRetryHandler());
15.         // 组装完成的责任链起点
16.         return new InternalHttpClient(retryExec, connManager);
17.     }
18. }

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模板方法模式（定义固定流程，允许定制化）

CloseableHttpClient抽象类中execute()
固定的执行流程

• 模板方法是 execute()：
  
  
  
  • 对 HTTP 请求进行参数校验。
    
  • 转换请求对象（如 HttpUriRequest -> HttpRequest）。
    
  • 调用具体实现方法 doExecute()。
    
  
  
• 子类只需要实现 doExecute() 方法即可完成具体的请求发送逻辑，具体的字类InternalHttpClient类实现doExecute()方法通过责任链模式处置处罚各种逻辑，如重试、重定向和毗连管理。
  

1. public abstract class CloseableHttpClient implements HttpClient, Closeable {
3.     // 抽象方法：由子类实现实际的请求发送逻辑
4.     protected abstract CloseableHttpResponse doExecute(
5.             HttpHost target, HttpRequest request, HttpContext context) throws IOException;
7.     // 模板方法：对外暴露的执行方法
8.     public CloseableHttpResponse execute(HttpUriRequest request) throws IOException {
9.         return execute(request, (HttpContext) null);
10.     }
12.     public CloseableHttpResponse execute(HttpUriRequest request, HttpContext context) throws IOException, ClientProtocolException {
13.         Args.notNull(request, "HTTP request");//参数校验
14.         return this.doExecute(determineTarget(request), request, context);//转换请求对象
15.     }
17.     public CloseableHttpResponse execute(HttpHost target, HttpRequest request, HttpContext context) throws IOException {
18.         Args.notNull(request, "HTTP request");  // 参数校验
19.         return doExecute(target, request, context);  // 调用抽象方法
20.     }
22. }

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署理模式（管理底层资源和署理请求）

HttpRoutePlanner接口，DefaultRoutePlanner类 实现HttpRoutePlanner接口，DefaultProxyRoutePlanner 和 SystemDefaultRoutePlanner 继续 DefaultRoutePlanner 类。

• 静态署理
  

DefaultProxyRoutePlanner 静态署理，所有请求都通过固定的署理服务器转发。

1. HttpHost proxy = new HttpHost("proxy.example.com", 8080); // 配置代理服务器
2. CloseableHttpClient httpClient = HttpClients.custom()
3.         .setRoutePlanner(new DefaultProxyRoutePlanner(proxy)) // 设置静态代理
4.         .build();
6. HttpGet request = new HttpGet("http://example.com");
7. CloseableHttpResponse response = httpClient.execute(request);
8. System.out.println(EntityUtils.toString(response.getEntity()));

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• 动态署理
  

DefaultRoutePlanner 或 SystemDefaultRoutePlanner 根据目的主机或系统设置动态选择署理。
当创建 SystemDefaultRoutePlanner 时，会指定一个 ProxySelector 对象：示例代码如下

1. ProxySelector selector = ProxySelector.getDefault();
2. SystemDefaultRoutePlanner routePlanner = new SystemDefaultRoutePlanner(selector);

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在 SystemDefaultRoutePlanner.determineProxy() 方法中，会调用 ProxySelector.select()，返回一组署理（大概是多个，遍历署理列表，按照优先级选出合适的署理。动态选择署理，示例代码如下

1. @Override
2. protected HttpHost determineProxy(HttpHost target, HttpRequest request, HttpContext context) throws HttpException {
3.     if (target == null) {
4.         throw new IllegalArgumentException("Target host is null");
5.     }
6.     // 使用目标主机的 URI 创建请求
7.     URI targetURI = URI.create(target.toURI());
8.     List<Proxy> proxies = proxySelector.select(targetURI);  // 调用 ProxySelector
9.     Proxy proxy = chooseProxy(proxies);
10.     if (proxy == null || proxy.type() == Proxy.Type.DIRECT) {
11.         return null; // 无代理，直接连接
12.     }
13.     if (proxy.type() == Proxy.Type.HTTP) {
14.         InetSocketAddress address = (InetSocketAddress) proxy.address();
15.         return new HttpHost(address.getHostString(), address.getPort());
16.     } else {
17.         throw new HttpException("Unsupported proxy type: " + proxy.type());
18.     }
19. }

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总结

利用多种计划模式的联合使得 CloseableHttpClient具备高扩展性、机动性和性能上风，能够满足各种复杂的 HTTP 通讯场景需求。

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