高并发场景下的 HttpClient 优化,QPS 大大提升!

HttpClient优化思路:

  1. 池化
  2. 长连接
  3. httpclient和httpget复用
  4. 合理的配置参数(最大并发请求数,各种超时时间,重试次数)
  5. 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:

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

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:

ConnectionKeepAliveStrategy myStrategy = new ConnectionKeepAliveStrategy() {
    @Override
    public long getKeepAliveDuration(HttpResponse response, HttpContext context) {
        HeaderElementIterator it = new BasicHeaderElementIterator
            (response.headerIterator(HTTP.CONN_KEEP_ALIVE));
        while (it.hasNext()) {
            HeaderElement he = it.nextElement();
            String param = he.getName();
            String value = he.getValue();
            if (value != null && param.equalsIgnoreCase
               ("timeout")) {
                return Long.parseLong(value) * 1000;
            }
        }
        return 60 * 1000;//如果没有约定,则默认定义时长为60s
    }
};

3.2 配置一个PoolingHttpClientConnectionManager

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

也可以针对每个路由设置并发数。

3.3 生成httpclient

httpClient = HttpClients.custom()
    .setConnectionManager(connectionManager)
    .setKeepAliveStrategy(kaStrategy)
    .setDefaultRequestConfig(RequestConfig.custom().setStaleConnectionCheckEnabled(true).build())
    .build();

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。

public static class IdleConnectionMonitorThread extends Thread {
    
    private final HttpClientConnectionManager connMgr;
    private volatile boolean shutdown;
    
    public IdleConnectionMonitorThread(HttpClientConnectionManager connMgr) {
        super();
        this.connMgr = connMgr;
    }
 
    @Override
    public void run() {
        try {
            while (!shutdown) {
                synchronized (this) {
                    wait(5000);
                    // Close expired connections
                    connMgr.closeExpiredConnections();
                    // Optionally, close connections
                    // that have been idle longer than 30 sec
                    connMgr.closeIdleConnections(30, TimeUnit.SECONDS);
                }
            }
        } catch (InterruptedException ex) {
            // terminate
        }
    }
    
    public void shutdown() {
        shutdown = true;
        synchronized (this) {
            notifyAll();
        }
    }
    
}

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:

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

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:

public <T> T execute(final HttpHost target, final HttpRequest request,
            final ResponseHandler<? extends T> responseHandler, final HttpContext context)
            throws IOException, ClientProtocolException {
        Args.notNull(responseHandler, "Response handler");
 
        final HttpResponse response = execute(target, request, context);
 
        final T result;
        try {
            result = responseHandler.handleResponse(response);
        } catch (final Exception t) {
            final HttpEntity entity = response.getEntity();
            try {
                EntityUtils.consume(entity);
            } catch (final Exception t2) {
                // Log this exception. The original exception is more
                // important and will be thrown to the caller.
                this.log.warn("Error consuming content after an exception.", t2);
            }
            if (t instanceof RuntimeException) {
                throw (RuntimeException) t;
            }
            if (t instanceof IOException) {
                throw (IOException) t;
            }
            throw new UndeclaredThrowableException(t);
        }
 
        // Handling the response was successful. Ensure that the content has
        // been fully consumed.
        final HttpEntity entity = response.getEntity();
        EntityUtils.consume(entity);//看这里看这里
        return result;
    }

可以看到,如果我们使用resultHandler执行execute方法,会最终自动调用consume方法,而这个consume方法如下所示:

public static void consume(final HttpEntity entity) throws IOException {
        if (entity == null) {
            return;
        }
        if (entity.isStreaming()) {
            final InputStream instream = entity.getContent();
            if (instream != null) {
                instream.close();
            }
        }
    }

可以看到最终它关闭了输入流。

4.其他

通过以上步骤,基本就完成了一个支持高并发的httpclient的写法,下面是一些额外的配置和提醒:

4.1 httpclient的一些超时配置

CONNECTION_TIMEOUT是连接超时时间,SO_TIMEOUT是socket超时时间,这两者是不同的。连接超时时间是发起请求前的等待时间;socket超时时间是等待数据的超时时间。

HttpParams params = new BasicHttpParams();
//设置连接超时时间
Integer CONNECTION_TIMEOUT = 2 * 1000; //设置请求超时2秒钟 根据业务调整
Integer SO_TIMEOUT = 2 * 1000; //设置等待数据超时时间2秒钟 根据业务调整
 
//定义了当从ClientConnectionManager中检索ManagedClientConnection实例时使用的毫秒级的超时时间
//这个参数期望得到一个java.lang.Long类型的值。如果这个参数没有被设置,默认等于CONNECTION_TIMEOUT,因此一定要设置。
Long CONN_MANAGER_TIMEOUT = 500L; //在httpclient4.2.3中我记得它被改成了一个对象导致直接用long会报错,后来又改回来了
 
params.setIntParameter(CoreConnectionPNames.CONNECTION_TIMEOUT, CONNECTION_TIMEOUT);
params.setIntParameter(CoreConnectionPNames.SO_TIMEOUT, SO_TIMEOUT);
params.setLongParameter(ClientPNames.CONN_MANAGER_TIMEOUT, CONN_MANAGER_TIMEOUT);
//在提交请求之前 测试连接是否可用
params.setBooleanParameter(CoreConnectionPNames.STALE_CONNECTION_CHECK, true);
 
//另外设置http client的重试次数,默认是3次;当前是禁用掉(如果项目量不到,这个默认即可)
httpClient.setHttpRequestRetryHandler(new DefaultHttpRequestRetryHandler(0, false));

4.2 如果配置了nginx的话,nginx也要设置面向两端的keep-alive

现在的业务里,没有nginx的情况反而比较稀少。nginx默认和client端打开长连接而和server端使用短链接。注意client端的keepalive_timeout和keepalive_requests参数,以及upstream端的keepalive参数设置,这三个参数的意义在此也不再赘述。

以上就是我的全部设置。通过这些设置,成功地将原本每次请求250ms的耗时降低到了80左右,效果显著。

JAR包如下:

<!-- httpclient -->
<dependency>
    <groupId>org.apache.httpcomponents</groupId>
    <artifactId>httpclient</artifactId>
    <version>4.5.6</version>
</dependency>

代码如下:

//Basic认证
private static final CredentialsProvider credsProvider = new BasicCredentialsProvider();
//httpClient
private static final CloseableHttpClient httpclient;
//httpGet方法
private static final HttpGet httpget;
//
private static final RequestConfig reqestConfig;
//响应处理器
private static final ResponseHandler<String> responseHandler;
//jackson解析工具
private static final ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
static {
    System.setProperty("http.maxConnections","50");
    System.setProperty("http.keepAlive", "true");
    //设置basic校验
    credsProvider.setCredentials(
            new AuthScope(AuthScope.ANY_HOST, AuthScope.ANY_PORT, AuthScope.ANY_REALM),
            new UsernamePasswordCredentials("", ""));
    //创建http客户端
    httpclient = HttpClients.custom()
            .useSystemProperties()
            .setRetryHandler(new DefaultHttpRequestRetryHandler(3,true))
            .setDefaultCredentialsProvider(credsProvider)
            .build();
    //初始化httpGet
    httpget = new HttpGet();
    //初始化HTTP请求配置
    reqestConfig = RequestConfig.custom()
            .setContentCompressionEnabled(true)
            .setSocketTimeout(100)
            .setAuthenticationEnabled(true)
            .setConnectionRequestTimeout(100)
            .setConnectTimeout(100).build();
    httpget.setConfig(reqestConfig);
    //初始化response解析器
    responseHandler = new BasicResponseHandler();
}
/*
 * 功能:返回响应
 * @author zhangdaquan
 * @date 2019/1/3 上午11:19
 * @param [url]
 * @return org.apache.http.client.methods.CloseableHttpResponse
 * @exception
 */
public static String getResponse(String url) throws IOException {
    HttpGet get = new HttpGet(url);
    String response = httpclient.execute(get,responseHandler);
    return response;
}
 
/*
 * 功能:发送http请求,并用net.sf.json工具解析
 * @author zhangdaquan
 * @date 2018/8/15 下午2:21
 * @param [url]
 * @return org.json.JSONObject
 * @exception
 */
public static JSONObject getUrl(String url) throws Exception{
    try {
        httpget.setURI(URI.create(url));
        String response = httpclient.execute(httpget,responseHandler);
        JSONObject json = JSONObject.fromObject(response);
        return json;
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return null;
}
/*
 * 功能:发送http请求,并用jackson工具解析
 * @author zhangdaquan
 * @date 2018/12/24 下午2:58
 * @param [url]
 * @return com.fasterxml.jackson.databind.JsonNode
 * @exception
 */
public static JsonNode getUrl2(String url){
    try {
        httpget.setURI(URI.create(url));
        String response = httpclient.execute(httpget,responseHandler);
        JsonNode node = mapper.readTree(response);
        return node;
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return null;
}
/*
 * 功能:发送http请求,并用fastjson工具解析
 * @author zhangdaquan
 * @date 2018/12/24 下午2:58
 * @param [url]
 * @return com.fasterxml.jackson.databind.JsonNode
 * @exception
 */
public static com.alibaba.fastjson.JSONObject getUrl3(String url){
    try {
        httpget.setURI(URI.create(url));
        String response = httpclient.execute(httpget,responseHandler);
        com.alibaba.fastjson.JSONObject jsonObject = com.alibaba.fastjson.JSONObject.parseObject(response);
        return jsonObject;
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return null;
}

原文:blog.csdn.net/u010285974/article/details/85696239

近期热文推荐:

1.1,000+ 道 Java面试题及答案整理(2022最新版)

2.劲爆!Java 协程要来了。。。

3.Spring Boot 2.x 教程,太全了!

4.别再写满屏的爆爆爆炸类了,试试装饰器模式,这才是优雅的方式!!

5.《Java开发手册(嵩山版)》最新发布,速速下载!

觉得不错,别忘了随手点赞+转发哦!

原文链接:https://www.cnblogs.com/javastack/p/17380691.html

本站文章如无特殊说明,均为本站原创,如若转载,请注明出处:高并发场景下的 HttpClient 优化,QPS 大大提升! - Python技术站

(0)
上一篇 2023年5月8日
下一篇 2023年5月8日

相关文章

  • 情人节写给女朋友Java Swing代码程序

    下面是详细的“情人节写给女朋友Java Swing代码程序”的攻略: 1. 确定编写目的 首先需要明确编写这个代码的目的是什么,是为了送给女朋友一份特殊的礼物,还是仅仅练习一些Java Swing编程技巧。这个目的确定好以后,就可以开始进入下一步。 2. 设计程序界面 Java Swing是一种操作系统无关的图形界面工具包,可以方便地实现各种界面。在这一步中…

    Java 2023年5月23日
    00
  • uploadify在Firefox下丢失session问题的解决方法

    针对“uploadify在Firefox下丢失session问题”的解决方法,以下是一个完整的攻略: 问题描述 使用uploadify上传文件时,在Firefox浏览器下登录用户的session会丢失。这会导致用户无法正确地上传文件和访问相关的API。 解决方案 有两种解决方案可供选择。 方案一:关闭Firefox的cookie隐私模式 这个问题的根本原因是…

    Java 2023年6月15日
    00
  • 使用 Navicat 创建数据库并用JDBC连接的操作方法

    这里给出使用 Navicat 创建数据库并用 JDBC 连接的操作方法,具体攻略如下: 准备工作 下载并安装 Navicat 数据库管理工具(需要购买或使用试用版); 下载并安装 JDK(Java Development Kit); 下载相应的 JDBC 驱动。 创建数据库 打开 Navicat,点击 “新建连接”; 选择数据库类型和连接方式; 输入主机名、…

    Java 2023年5月20日
    00
  • java动态规划算法——硬币找零问题实例分析

    Java 动态规划算法——硬币找零问题实例分析 简介 硬币找零问题是一类非常经典的问题,主要是如何计算出需要多少硬币才能凑够给定的金额。动态规划是解决硬币找零问题的一种常用算法。本文将介绍动态规划算法的工作原理及其在硬币找零问题中的应用。 动态规划算法 动态规划算法(Dynamic Programming)是一种解决问题的思想,它将问题拆分成若干个子问题,并…

    Java 2023年5月26日
    00
  • java实现猜拳游戏试题

    下面我将详细讲解“java实现猜拳游戏试题”的完整攻略。 1. 确定游戏规则 在开始编写程序之前,需要先确定猜拳游戏的规则。通常猜拳游戏有剪刀、石头和布三种手势,其中剪刀克制布,布克制石头,石头克制剪刀。参与游戏的两个玩家选择其中一种手势,如果两个玩家选择的手势相同,则为平局;否则根据手势的胜负关系判断胜负,并输出胜负结果。 2. 编写程序 2.1. 实现游…

    Java 2023年5月23日
    00
  • Spring Security如何为用户示例添加角色详解

    为用户添加角色是 Spring Security 中常见的安全认证需求之一,下面是 Spring Security 如何为用户添加角色的完整攻略。 1. 添加角色 在 Spring Security 中,我们可以通过给用户添加角色来实现安全认证。为了演示,我们通过以下两个示例来说明: 1.1 示例1:自定义用户角色 我们首先需要定义一个用户角色,并将其作为权…

    Java 2023年5月20日
    00
  • java多线程实现取款小程序

    下面是针对Java多线程实现取款小程序的完整攻略。 准备工作 在开始之前,我们需要先了解一些Java多线程方面的基础知识,如线程创建与启动、线程同步、线程通信等。这些知识我们可以通过阅读相关的书籍或者在线教程来学习掌握。 实现步骤 创建一个银行账户类,包括账户余额、账户号码等属性,以及存、取款等方法。 public class Account { priva…

    Java 2023年5月18日
    00
  • Spring利用注解整合Mybatis的方法详解

    对于“Spring利用注解整合Mybatis的方法详解”的攻略,我会进行以下步骤进行讲解: 1. 添加Mybatis和Spring的依赖 在项目的pom.xml中添加以下依赖: <!– Mybatis依赖 –> <dependency> <groupId>org.mybatis</groupId> <…

    Java 2023年5月20日
    00
合作推广
合作推广
分享本页
返回顶部