Java 11 新特性—全新的 HTTP 客户端 API

Java 9 提供了新的HTTP 客户端（HttpClient）来处理HTTP调用，但是那时还处于孵化器阶段，经历了 Java 9 、Java 10 ，终于在Java11版本正式“转正”。

为什么要提供全新的 HTTP 客户端

Java 11 引入新的 HTTP 客户端的原因是为了解决旧的HttpURLConnection类存在的多个问题和局限性。HttpURLConnection 存在如下几个局限性：

1. 不直观的API设计：HttpURLConnection 的 API 设计过于复杂，对于新手比较难上手，例如我们必须手动处理输入和输出流，以及错误处理。
2. 不支持 HTTP/2：HttpURLConnection仅支持 HTTP/1.1，不支持 HTTP/2。HTTP/2支持多路复用、服务器推送和头部压缩等多项特性，这些都能提高网络通信的效率。
3. 性能问题：HttpURLConnection 在高并发场景下性能表现不是很好，尤其是同步阻塞的特性更是性能的瓶颈。
4. 缺乏现代Web特性的支持：随着Web技术的发展，如 WebSocket 等技术变得越来越重要，而HttpURLConnection并不支持这些。
5. 缺乏异步处理能力：在处理HTTP请求时，HttpURLConnection不支持异步模式。
6. 错误处理繁琐：HttpURLConnection 的错误处理比较麻烦。我们需要检查特定的HTTP错误代码，并对不同的响应代码进行不同的处理。
7. 连接管理不足：HttpURLConnection 不支持连接池、不支持自动重试。
8. 不可变对象和线程安全：HttpURLConnection不是不可变的，也不是线程安全的。

基于上述几点，Java 11 引入 HttpClient 来替代HttpURLConnection。相比HttpURLConnection ，HttpClient 具有如下优势：

1. 支持 HTTP/2：HttpClient 支持 HTTP/2 协议的所有特性，包括同步和异步编程模型。
2. 支持** WebSocket**：支持WebSocket，允许建立持久的连接，并进行全双工通信。
3. 更简洁的API：HttpClient提供了更简洁、更易于使用的 API，我们能够非常方便地发送 HTTP 请求。
4. 支持同步和异步：提供了同步和异步的两种模式。这意味着我们既可以等待HTTP响应，也可以使用回调机制处理HTTP响应。
5. 链式调用：新的HttpClient 允许链式调用，使得构建和发送请求变得更简单。
6. 更好的错误处理机制：新的HttpClient 提供了更好的错误处理机制，当HTTP请求失败时，可以通过异常机制更清晰地了解到发生了什么。

核心类介绍

HttpClient的主要类有下面三个：

• java.net.http.HttpClient
• java.net.http.HttpRequest
• java.net.http.HttpResponse

HttpClient

HttpClient是用于发送请求和获取响应的客户端。它可以发送同步和异步的HTTP请求，并支持HTTP/1.1、HTTP/2 以及WebSocket。

由于HttpClient是不可变的，所以它是线程安全的，可以重用以发送多个请求。

利用HttpClient.newBuilder() 可以创建HttpClient的实例，并可以配置各种属性，如：

这些方法可以使用链式的方式配置在一起，一旦配置完成，调用build()方法就会创建一个新的HttpClient实例，该实例包含所有配置的设置。例如：

HttpClient client = HttpClient.newBuilder()
                .version(HttpClient.Version.HTTP_2)
                .followRedirects(HttpClient.Redirect.NEVER)
                .proxy(ProxySelector.of(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 8808)))
                .connectTimeout(Duration.ofMinutes(1))
                .build();

HttpClient

HttpRequest

HttpRequest 表示一个HTTP请求，它也是不可变的，所以一旦创建，就不能更改它的配置和数据。使用 HttpRequest.newBuilder() 来创建 HttpRequest 实例，然后链式调用设置方法来配置请求，配置项如下：

HttpRequest 支持 GET、POST、DELETE 等方法，对应的方法如下：

下面代码是创建一个 GET 请求：

HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder()
                .uri(URI.create("https://www.skjava.com"))
                .version(HttpClient.Version.HTTP_2)
                .timeout(Duration.ofSeconds(10))
                .GET()
                .build();

对于需要请求体的请求，例如 POST、PUT，我们可以使用HttpRequest.BodyPublishers来提供请求体的内容。

HttpResponse

HttpResponse 表示一个 HTTP 响应，它包含HTTP响应的所有信息，包括状态码、响应头和响应体。与HttpClient和HttpRequest一样，HttpResponse也是不可变的。

当我们利用 HttpClient 发送 HTTP 请求时，需要指定一个HttpResponse.BodyHandler来处理响应体。这个处理器决定了如何处理响应数据，比如将其作为String，如下：

HttpResponse<String> response = client.send(request, HttpResponse.BodyHandlers.ofString());

HttpResponse 方法如下：

示例

HttpClient 可以使用同步发送和异步发送。

同步发送

HttpClient 提供了 send() 方法，发送请求后会一直阻塞到收到response为止。

    @Test
    public void sendTest() {
        // 构建 HttpClient 对象
        HttpClient httpClient = HttpClient.newBuilder()
                .version(HttpClient.Version.HTTP_2)     //HTTP版本为HTTP/2
                .connectTimeout(Duration.ofSeconds(10))  // 连接超时为10秒
                .build();

        // 构建 HttpRequest 对象
        HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder()
                .uri(URI.create("https://skjava.com/article/list?page=3")) // uri
                .timeout(Duration.ofSeconds(5))     // 超时时间为 5 秒
                .GET().build();

        HttpResponse<String> response = null;
        try {
            response = httpClient.send(request, HttpResponse.BodyHandlers.ofString());

            if (response.statusCode() == 200) {
                // 请求成功
                System.out.println("Response Body: " +  response.body());
            } else {
                // 请求不成功
                System.err.println("Response Status Code: " + response.statusCode());
                System.err.println("Response Body: " + response.body());
            }
        } catch (IOException e) {
            // 捕获并处理网络I/O错误
            System.err.println("IOException occurred: " + e.getMessage());
        } catch (InterruptedException e) {
            // 捕获并处理请求过程中的中断异常
            System.err.println("InterruptedException occurred: " + e.getMessage());
            // 中断当前线程
            Thread.currentThread().interrupt();
        }
    }

首先构建 HttpClient 和 HttpRequest 实例对象，调用 HttpClient 的 send() 方法发送 HTTP 同步请求，结果如下：

发送同步请求处理比较简单，我们只需要注意处理 IOException 和 InterruptedException 两个异常。

异步发送

HttpClient 提供了 sendAsync() 方法用于发送异步请求，发送请求后会立刻返回 CompletableFuture，然后我们可以使用CompletableFuture中的方法来设置异步处理器。

    @Test
    public void sendAsyncTest() {
        // 构建 HttpClient 对象
        HttpClient httpClient = HttpClient.newBuilder()
                .version(HttpClient.Version.HTTP_2)     //HTTP版本为HTTP/2
                .connectTimeout(Duration.ofSeconds(10))  // 连接超时为10秒
                .build();

        // 构建 HttpRequest 对象
        HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder()
                .uri(URI.create("https://skjava.com/article/list?page=1")) // uri
                .timeout(Duration.ofSeconds(5))     // 超时时间为 5 秒
                .GET().build();

        // 发送异步请求
        CompletableFuture<HttpResponse<String>> futureResponse = httpClient.sendAsync(request, HttpResponse.BodyHandlers.ofString());

        // 处理响应
        futureResponse.thenApply(HttpResponse::body)    // 获取响应体
                .thenAccept(System.out::println)        // 打印响应体
                .join();                // 等待所有的操作完成
    }

注意，异步请求 sendAsync() 返回的是一个 CompletableFuture，关于 可以看这篇文章：Java 8 新特性—深入理解 CompletableFuture