JDK httpClient 详解（源码级分析）—

1. 前言

2018年9月，伴随着java 11的发布，内置的httpclient正式登上了历史的舞台。此前，JDK内置的http工具URLConnection性能羸弱，操作繁琐，饱受诟病，也因此令如Apache 的 Httpclient， Square的 OKHttp 这样的第三方客户端大放异彩。新生的JDK Httpclient，拥抱了响应式流（Reactive Stream)模型，使用了JAVA 9引入的Flow api，并运用completableFuture使调用流程异步化（在IO层面实现非阻塞化），带来了性能的提升和焕然一新的使用体验。

然而，时至如今，网络上对JDK Httpclient的分析基本是泛泛而谈，多止步于基本的使用样例，缺乏对实现的分析。或许是因为目前（2021年末）JAVA8还是主流版本，又或许是开发者已习惯了使用熟悉的Http客户端。然而，尽管我们将要看到JDK内置的httpClient并不完善，但它的实现仍有许多值得学习的地方。理解Httpclient，有助于我们更好地掌握面向对象编程和异步编程，理解NIO模型，对网络编程有更深刻的理解。

从使用到源码，让我们走进JDK HttpClient的内心，见证它从初始化、建立和维护连接、收发请求、结束回收的生命历程。

本系列文章的源码分析基于 (Zulu) Open JDK 17。截止2021年末，主要分析Http1请求的主要流程。

2. 文章链接

待更新

3. 预备知识

Reactive Streams 及 Java Flow api

响应式编程是一种面向数据流和变化传播的编程范式，可以在编程语言中很方便地表达静态或动态的数据流，相关的计算模型会自动将变化的值通过数据流进行传播。

Reactive Streams 是一项倡议，旨在为具有非阻塞背压的异步流处理提供标准。 http://www.reactive-streams.org/。某种程度上，响应式流的编程方式是观察者模式和迭代器模式的结合，但其更注重的是“非阻塞”的特性。

JDK9将Reactive Streams标准所规范的相关接口，集成到官方类库中，位于java.base模块中的java.util.concurrent包下。JDK官方实现的HttpClient完全建立在响应式流模型上，结合completableFuture，使Http请求的流程完全非阻塞化。

https://zhuanlan.zhihu.com/p/41342507

Http/Https/Http2

HTTP(1/2)是基于客户端请求——服务器响应模型的相关协议。Https是在http(1/2)协议之上多套一层SSL(TLS)协议后的协议。

IO模型(BIO/NIO)

HttpClient的实现，使用了JAVA自身的NIO类库(Selector，Channel等)来完成连接建立、数据传输等功能，其背后的底层原理是操作系统提供的（同步）I/O多路复用机制：操作系统提供系统调用，调用后内核来轮询各个文件描述符是否可读或可写；当相关系统调用返回可读或可写时，此时应用程序从便可从用户缓冲器写数据到内核缓冲区，或者从内核缓冲器读数据到用户缓冲区。

怎样理解阻塞非阻塞与同步异步的区别？ - 知乎 https://www.zhihu.com/question/19732473

IO多路复用到底是不是异步的？ - 闪客sun的回答 - 知乎 https://www.zhihu.com/question/59975081/answer/1932776593

4. 架构图及功能简述

下面是本人阅读HttpClient源码后，总结出的架构图

简要介绍下各层的作用：

客户端层：分为外观层和实现层，主要作用是的提供调用的api，发起同步或异步的Http请求
交换层：分为多重交换层MultiExchange和单次交换层Exchange，单次交换层又委托给下面具体实现的Http1.1/Http2交换层
- MultiExchange：处理一个用户请求可能衍生出的多个请求——响应交换
- Exchange：处理单次请求——响应交换
连接层：管理Http连接，负责建立和复用Http连接的过程
管道层：负责建立、维护Socket连接及收发数据。分为Socket管道和可能存在的建立于其上的SSL管道
- Socket管道：负责向Socket通道发送或从其接收数据
- SSL管道：负责https请求的SSL认证及数据的加密、解密

见识了HttpClient的分层架构，那么它如何使用，性能如何呢？我们下回分解。