高併發場景下的httpClient優化使用 轉

1.背景

我們有個業務,會調用其他部門提供的一個基於http的服務,日調用量在千萬級別。使用了httpclient來完成業務。之前因爲qps上不去,就看了一下業務代碼,並做了一些優化,記錄在這裏。

先對比前後:優化之前,平均執行時間是250ms;優化之後,平均執行時間是80ms,降低了三分之二的消耗,容器不再動不動就報警線程耗盡了,清爽~

2.分析

項目的原實現比較粗略,就是每次請求時初始化一個httpclient,生成一個httpPost對象,執行,然後從返回結果取出entity,保存成一個字符串,最後顯式關閉response和client。我們一點點分析和優化:

2.1 httpclient反覆創建開銷

httpclient是一個線程安全的類,沒有必要由每個線程在每次使用時創建,全局保留一個即可。

2.2 反覆創建tcp連接的開銷

tcp的三次握手與四次揮手兩大裹腳布過程,對於高頻次的請求來說,消耗實在太大。試想如果每次請求我們需要花費5ms用於協商過程,那麼對於qps爲100的單系統,1秒鐘我們就要花500ms用於握手和揮手。又不是高級領導,我們程序員就不要搞這麼大做派了,改成keep alive方式以實現連接複用!

2.3 重複緩存entity的開銷

原本的邏輯裏,使用瞭如下代碼:


 
HttpEntity entity = httpResponse.getEntity();
String response = EntityUtils.toString(entity);
這裏我們相當於額外複製了一份content到一個字符串裏,而原本的httpResponse仍然保留了一份content,需要被consume掉,在高併發且content非常大的情況下,會消耗大量內存。並且,我們需要顯式的關閉連接,ugly。

3.實現

按上面的分析,我們主要要做三件事:一是單例的client,二是緩存的保活連接,三是更好的處理返回結果。一就不說了,來說說二。

提到連接緩存,很容易聯想到數據庫連接池。httpclient4提供了一個PoolingHttpClientConnectionManager 作爲連接池。接下來我們通過以下步驟來優化:

3.1 定義一個keep alive strategy

關於keep-alive,本文不展開說明,只提一點,是否使用keep-alive要根據業務情況來定,它並不是靈丹妙藥。還有一點,keep-alive和time_wait/close_wait之間也有不少故事。

在本業務場景裏,我們相當於有少數固定客戶端,長時間極高頻次的訪問服務器,啓用keep-alive非常合適

再多提一嘴,http的keep-alive 和tcp的KEEPALIVE不是一個東西。回到正文,定義一個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;//如果沒有約定,則默認定義時長爲60s
}
};
3.2 配置一個PoolingHttpClientConnectionManager


 
PoolingHttpClientConnectionManager connectionManager = new PoolingHttpClientConnectionManager();
connectionManager.setMaxTotal(500);
connectionManager.setDefaultMaxPerRoute(50);//例如默認每路由最高50併發,具體依據業務來定
也可以針對每個路由設置併發數。

3.3 生成httpclient


 
httpClient = HttpClients.custom()
.setConnectionManager(connectionManager)
.setKeepAliveStrategy(kaStrategy)
.setDefaultRequestConfig(RequestConfig.custom().setStaleConnectionCheckEnabled(true).build())
.build();
 注意:使用setStaleConnectionCheckEnabled方法來逐出已被關閉的鏈接不被推薦。更好的方式是手動啓用一個線程,定時運行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執行method時降低開銷

這裏要注意的是,不要關閉connection。

一種可行的獲取內容的方式類似於,把entity裏的東西複製一份:


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

 但是,更推薦的方式是定義一個ResponseHandler,方便你我他,不再自己catch異常和關閉流。在此我們可以看一下相關的源碼:


 
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);//看這裏看這裏
return result;
}
 可以看到,如果我們使用resultHandler執行execute方法,會最終自動調用consume方法,而這個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();
}
}
}
可以看到最終它關閉了輸入流。

4.其他

通過以上步驟,基本就完成了一個支持高併發的httpclient的寫法,下面是一些額外的配置和提醒:

4.1 httpclient的一些超時配置

CONNECTION_TIMEOUT是連接超時時間,SO_TIMEOUT是socket超時時間,這兩者是不同的。連接超時時間是發起請求前的等待時間;socket超時時間是等待數據的超時時間。


 
HttpParams params = new BasicHttpParams();
//設置連接超時時間
Integer CONNECTION_TIMEOUT = 2 * 1000; //設置請求超時2秒鐘 根據業務調整
Integer SO_TIMEOUT = 2 * 1000; //設置等待數據超時時間2秒鐘 根據業務調整
 
//定義了當從ClientConnectionManager中檢索ManagedClientConnection實例時使用的毫秒級的超時時間
//這個參數期望得到一個java.lang.Long類型的值。如果這個參數沒有被設置,默認等於CONNECTION_TIMEOUT,因此一定要設置。
Long CONN_MANAGER_TIMEOUT = 500L; //在httpclient4.2.3中我記得它被改成了一個對象導致直接用long會報錯,後來又改回來了
 
params.setIntParameter(CoreConnectionPNames.CONNECTION_TIMEOUT, CONNECTION_TIMEOUT);
params.setIntParameter(CoreConnectionPNames.SO_TIMEOUT, SO_TIMEOUT);
params.setLongParameter(ClientPNames.CONN_MANAGER_TIMEOUT, CONN_MANAGER_TIMEOUT);
//在提交請求之前 測試連接是否可用
params.setBooleanParameter(CoreConnectionPNames.STALE_CONNECTION_CHECK, true);
 
//另外設置http client的重試次數,默認是3次;當前是禁用掉(如果項目量不到,這個默認即可)
httpClient.setHttpRequestRetryHandler(new DefaultHttpRequestRetryHandler(0, false));
4.2 如果配置了nginx的話,nginx也要設置面向兩端的keep-alive

現在的業務裏,沒有nginx的情況反而比較稀少。nginx默認和client端打開長連接而和server端使用短鏈接。注意client端的keepalive_timeout和keepalive_requests參數,以及upstream端的keepalive參數設置,這三個參數的意義在此也不再贅述。

以上就是我的全部設置。通過這些設置,成功地將原本每次請求250ms的耗時降低到了80左右,效果顯著。
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作者:aa1215018028 
來源:CSDN 
原文:https://blog.csdn.net/aa1215018028/article/details/81158464?utm_source=copy 
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