探索 Java 中的新 HTTP 客户端
你是否也遇到过这样的时刻：只是想发个 HTTP 请求，却被连接管理、重定向、超时与线程阻塞折腾得不亦乐乎？那就试试 Java 11 正式标准化了全新的 HttpClient，原生支持 HTTP/2、异步与 WebSocket，极大简化了客户端网络编程。1. 概览
本文将介绍 Java 11 对全新 HTTP 客户端 API（支持 HTTP/2 与 WebSocket） 的标准化。
它旨在替代 JDK 早期就存在的旧类 HttpURLConnection（文档见：https://docs.oracle.com/en/java/javase/21/docs/api/java.base/java/net/HttpURLConnection.html）。
在不久之前，Java 只有较为底层、功能有限且不够友好的 HttpURLConnection API。因此社区普遍使用第三方库，如 Apache HttpClient、Jetty 以及 Spring 的 RestTemplate。
2. 背景
该变更由 JEP 321 引入并最终在 Java 11 中定型。
2.1. JEP 321 的主要变更
[*]Java 9 的孵化版 HTTP API 已正式并入 Java SE API。新的 HTTP APIs 位于 java.net.http.*。
[*]新版本的 HTTP 协议旨在提升客户端请求与服务器响应的整体性能，包括多路复用、头压缩与推送承诺（push promise）等特性。
[*]自 Java 11 起，API 全面支持异步（相比之下，旧的 HTTP/1.1 实现是阻塞式的）。异步以 CompletableFuture 实现，阶段式流水线在前一阶段完成后自动衔接执行。
[*]新的 HTTP 客户端提供了标准方式执行网络操作，原生支持现代 Web 能力（如 HTTP/2），无需引入第三方依赖。
[*]新 API 原生支持 HTTP/1.1 与 HTTP/2 的 WebSocket。核心类型包括：
[*]HttpClient（java.net.http.HttpClient）
[*]HttpRequest（java.net.http.HttpRequest）
[*]HttpResponse（java.net.http.HttpResponse）
[*]WebSocket（java.net.http.WebSocket）
2.2. Java 11 之前客户端的问题
旧版 HttpURLConnection 及其实现存在诸多问题：
[*]URLConnection 为多个如今已不再使用的协议（FTP、gopher 等）而设计；
[*]API 早于 HTTP/1.1，抽象层级不合时宜；
[*]仅支持阻塞模式（一次请求/响应占用一个线程）；
[*]维护困难。
3. HTTP Client API 总览
与 HttpURLConnection 不同，新 HTTP 客户端同时提供同步与异步两种请求机制。
API 的三大核心：
[*]HttpRequest：要发送的请求；
[*]HttpClient：跨请求的通用配置容器；
[*]HttpResponse：请求的响应结果。
下面分别展开，先从请求开始。
4. HttpRequest
HttpRequest 表示将要发送的请求，可通过 HttpRequest.newBuilder() 获取构建器；构建器提供多种便捷方法配置请求。
注：JDK 16 新增 HttpRequest.newBuilder(HttpRequest request, BiPredicate filter)，可基于已有请求复制初始状态，再在构建前做修改（如移除部分头）：
HttpRequest.newBuilder(request, (name, value) -> !name.equalsIgnoreCase("Foo-Bar"));4.1. 设置 URI
可直接用带 URI 的构造方式，或在构建器上调用 uri(URI)：
HttpRequest.newBuilder(new URI("https://postman-echo.com/get"));
HttpRequest.newBuilder()
.uri(new URI("https://postman-echo.com/get"));4.2. 指定 HTTP 方法
构建器提供以下方法：
[*]GET()
[*]POST(BodyPublisher body)
[*]PUT(BodyPublisher body)
[*]DELETE()
一个最简单的 GET 示例：
HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder()
.uri(new URI("https://postman-echo.com/get"))
.GET()
.build();常见的附加参数包括：HTTP 协议版本、请求头与超时。
4.3. 设置协议版本
API 默认充分利用 HTTP/2，也可显式指定：
HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder()
.uri(new URI("https://postman-echo.com/get"))
.version(HttpClient.Version.HTTP_2)
.GET()
.build();注意：若对端不支持 HTTP/2，客户端会回退到 HTTP/1.1。
4.4. 设置请求头
可用 headers(k1,v1,k2,v2,...) 一次性传入，或多次调用 header(k,v)：
HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder()
.uri(new URI("https://postman-echo.com/get"))
.headers("key1", "value1", "key2", "value2")
.GET()
.build();
HttpRequest request2 = HttpRequest.newBuilder()
.uri(new URI("https://postman-echo.com/get"))
.header("key1", "value1")
.header("key2", "value2")
.GET()
.build();4.5. 设置超时
默认无穷大。可用 Duration 设置，超时会抛出 HttpTimeoutException：
HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder()
.uri(new URI("https://postman-echo.com/get"))
.timeout(Duration.ofSeconds(10))
.GET()
.build();5. 设置请求体
POST(BodyPublisher), PUT(BodyPublisher) 可携带请求体（DELETE() 也支持不带体的删除）。常用的 BodyPublisher 工厂有：
[*]HttpRequest.BodyPublishers.ofString：基于字符串；
[*]HttpRequest.BodyPublishers.ofInputStream：基于输入流（以 Supplier 形式延迟创建）；
[*]HttpRequest.BodyPublishers.ofByteArray：基于字节数组；
[*]HttpRequest.BodyPublishers.ofFile：基于文件路径内容；
[*]无请求体：HttpRequest.BodyPublishers.noBody()。
JDK 16 新增 BodyPublishers.concat(...)，可把多个 publisher 的内容顺序拼接为一个请求体。
5.1. 字符串请求体
HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder()
.uri(new URI("https://postman-echo.com/post"))
.headers("Content-Type", "text/plain;charset=UTF-8")
.POST(HttpRequest.BodyPublishers.ofString("Sample request body"))
.build();5.2. 输入流请求体
byte[] sampleData = "Sample request body".getBytes();
HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder()
.uri(new URI("https://postman-echo.com/post"))
.headers("Content-Type", "text/plain;charset=UTF-8")
.POST(HttpRequest.BodyPublishers
.ofInputStream(() -> new ByteArrayInputStream(sampleData)))
.build();5.3. 字节数组请求体
byte[] sampleData = "Sample request body".getBytes();
HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder()
.uri(new URI("https://postman-echo.com/post"))
.headers("Content-Type", "text/plain;charset=UTF-8")
.POST(HttpRequest.BodyPublishers.ofByteArray(sampleData))
.build();5.4. 文件请求体
HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder()
.uri(new URI("https://postman-echo.com/post"))
.headers("Content-Type", "text/plain;charset=UTF-8")
.POST(HttpRequest.BodyPublishers.ofFile(
Paths.get("src/test/resources/sample.txt")))
.build();6. HttpClient
所有请求都由 HttpClient 发送，可通过 HttpClient.newBuilder() 或 HttpClient.newHttpClient() 获取。下面看几个常用能力。
6.1. 处理响应体
新的 BodyHandlers 工厂提供常见类型的响应体处理器：
BodyHandlers.ofByteArray;
BodyHandlers.ofString;
BodyHandlers.ofFile;
BodyHandlers.discarding;
BodyHandlers.replacing;
BodyHandlers.ofLines;
BodyHandlers.fromLineSubscriber;Java 11 之前：
HttpResponse<String> response = client.send(request, HttpResponse.BodyHandler.asString());现在可简化为：
HttpResponse<String> response = client.send(request, BodyHandlers.ofString());6.2. 设置代理
HttpResponse<String> response = HttpClient
.newBuilder()
.proxy(ProxySelector.getDefault())
.build()
.send(request, BodyHandlers.ofString());6.3. 跟随重定向策略
HttpResponse<String> response = HttpClient.newBuilder()
.followRedirects(HttpClient.Redirect.ALWAYS)
.build()
.send(request, BodyHandlers.ofString());6.4. 认证器（Authenticator）
HttpResponse<String> response = HttpClient.newBuilder()
.authenticator(new Authenticator() {
@Override
protected PasswordAuthentication getPasswordAuthentication() {
return new PasswordAuthentication(
"username",
"password".toCharArray());
}
})
.build()
.send(request, BodyHandlers.ofString());6.5. 同步与异步发送
[*]同步：send(...)（阻塞直到响应返回）
[*]异步：sendAsync(...)（立即返回 CompletableFuture）
同步示例：
HttpResponse<String> response = HttpClient.newBuilder()
.build()
.send(request, BodyHandlers.ofString());异步示例：
CompletableFuture<HttpResponse<String>> response = HttpClient.newBuilder()
.build()
.sendAsync(request, HttpResponse.BodyHandlers.ofString());批量并发请求：
List<URI> targets = Arrays.asList(
new URI("https://postman-echo.com/get?foo1=bar1"),
new URI("https://postman-echo.com/get?foo2=bar2"));
HttpClient client = HttpClient.newHttpClient();
List<CompletableFuture<String>> futures = targets.stream()
.map(target -> client
.sendAsync(
HttpRequest.newBuilder(target).GET().build(),
HttpResponse.BodyHandlers.ofString())
.thenApply(HttpResponse::body))
.collect(Collectors.toList());6.6. 指定异步执行器（Executor）
ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(2);
CompletableFuture<HttpResponse<String>> response1 = HttpClient.newBuilder()
.executor(executorService)
.build()
.sendAsync(request, HttpResponse.BodyHandlers.ofString());
CompletableFuture<HttpResponse<String>> response2 = HttpClient.newBuilder()
.executor(executorService)
.build()
.sendAsync(request, HttpResponse.BodyHandlers.ofString());默认执行器为 Executors.newCachedThreadPool()。
6.7. CookieHandler
设置客户端级 CookieHandler：
HttpClient.newBuilder()
.cookieHandler(new CookieManager(null, CookiePolicy.ACCEPT_NONE))
.build();若允许存储 Cookie，可从 CookieManager 读取：
((CookieManager) httpClient.cookieHandler().get()).getCookieStore();7. HttpResponse
HttpResponse 表示服务端响应，核心方法：
[*]statusCode()：返回整型状态码；
[*]body()：返回响应体（类型取决于发送时的 BodyHandler）。
其他常用方法还包括 uri()、headers()、trailers() 与 version()。
7.1. 响应的 URI
由于重定向，响应返回的 uri() 可能与请求不同：
assertThat(request.uri().toString(), equalTo("http://stackoverflow.com"));
assertThat(response.uri().toString(), equalTo("https://stackoverflow.com/"));7.2. 响应头
HttpResponse<String> response = HttpClient.newHttpClient()
.send(request, HttpResponse.BodyHandlers.ofString());
HttpHeaders responseHeaders = response.headers();7.3. 响应协议版本
即使请求设置为 HTTP/2，服务端也可能以 HTTP/1.1 响应，实际版本可从响应读取：
HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder()
.uri(new URI("https://postman-echo.com/get"))
.version(HttpClient.Version.HTTP_2)
.GET()
.build();HttpResponse response = HttpClient.newHttpClient().send(request, HttpResponse.BodyHandlers.ofString());assertThat(response.version(), equalTo(HttpClient.Version.HTTP_1_1));8. HTTP/2 推送承诺（Push Promise）
新的 HttpClient 通过 PushPromiseHandler 支持服务端主动推送。当客户端请求主资源时，服务器可以同时“推送”额外资源，从而减少往返次数、加快页面渲染。该能力得益于 HTTP/2 的多路复用。
如有推送承诺，将由提供的 PushPromiseHandler 处理；若传入 null，则拒绝所有推送。
HttpClient 的重载 sendAsync 可用于处理 push promise。先定义处理器：
private static PushPromiseHandler<String> pushPromiseHandler() {
return (HttpRequest initiatingRequest,
HttpRequest pushPromiseRequest,
Function<HttpResponse.BodyHandler<String>,
CompletableFuture<HttpResponse<String>>> acceptor) -> {
acceptor.apply(BodyHandlers.ofString())
.thenAccept(resp -> {
System.out.println("Pushed response: " + resp.uri() + ", headers: " + resp.headers());
});
System.out.println("Promise request: " + pushPromiseRequest.uri());
System.out.println("Promise request headers: " + pushPromiseRequest.headers());
};
}再用 sendAsync 消费它：
httpClient.sendAsync(pageRequest, BodyHandlers.ofString(), pushPromiseHandler())
.thenAccept(pageResponse -> {
System.out.println("Page response status code: " + pageResponse.statusCode());
System.out.println("Page response headers: " + pageResponse.headers());
String responseBody = pageResponse.body();
System.out.println(responseBody);
})
.join();9. 总结
本文探讨了 Java 11 中标准化后的 HttpClient API：在保留易用性的同时，引入了 HTTP/2、异步、推送承诺、代理、重定向策略、认证器、Cookie 管理等现代化能力，让 Java 的 HTTP 编程更高效、更现代。
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