HttpClient的異步調用，你造？

**一、前言
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HttpClient提供了兩種I/O模型：經典的java阻塞I/O模型和基於Java NIO的異步非阻塞事件驅動I/O模型。

Java中的阻塞I/O是一種高效、便捷的I/O模型，非常適合併發連接數量相對適中的高性能應用程序。只要併發連接的數量在1000個以下並且連接大多忙於傳輸數據，阻塞I/O模型就可以提供最佳的數據吞吐量性能。然而，對於連接大部分時間保持空閒的應用程序，上下文切換的開銷可能會變得很大，這時非阻塞I/O模型可能會提供更好的替代方案。

異步I/O模型可能更適合於比較看重資源高效利用、系統可伸縮性、以及可以同時支持更多HTTP連接的場景。

**二、HttpClient中的Future
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在HttpClient官網Tutorial的高級話題中，我們可以發現其提供了用於異步執行的FutureRequestExecutionService服務類。

使用FutureRequestExecutionService，允許我們發起http調用後，調用函數馬上返回（調用線程不會阻塞等到相應結果返回）一個Future對象，然後調用線程可以在需要響應結果的地方調用Future對象的get方法來阻塞等待結果。

使用FutureRequestExecutionService的優點是，我們可以使用多個線程併發調度請求、設置任務超時，或者在不再需要響應時取消它們。

FutureRequestExecutionService其實是用一個HttpRequestFutureTask包裝請求，該HttpRequestFutureTask擴展了JDK中的FutureTask。這個類允許我們取消任務、跟蹤各種執行指標，如請求持續時間等。

下面我們看一個例子：

// 1.創建線程池
private static ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);

// 2.創建http回調函數
private static final class OkidokiHandler implements ResponseHandler<String> {
    public String handleResponse(final HttpResponse response) throws ClientProtocolException, IOException {
        // 2.1處理響應結果
        return EntityUtils.toString(response.getEntity());
    }
}

public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException, ExecutionException {
    // 3.創建httpclient對象
    CloseableHttpClient httpclient = HttpClients.createDefault();

    // 4.創建FutureRequestExecutionService實例
    FutureRequestExecutionService futureRequestExecutionService = new FutureRequestExecutionService(httpclient,
            executorService);

    // 5.發起調用
    try {
        // 5.1請求參數
        HttpGet httpget1 = new HttpGet("http://127.0.0.1:8080/test1");
        HttpGet httpget2 = new HttpGet("http://127.0.0.1:8080/test2");
        // 5.2發起請求，不阻塞，馬上返回
        HttpRequestFutureTask<String> task1 = futureRequestExecutionService.execute(httpget1,
                HttpClientContext.create(), new OkidokiHandler());

        HttpRequestFutureTask<String> task2 = futureRequestExecutionService.execute(httpget2,
                HttpClientContext.create(), new OkidokiHandler());

        // 5.3 do somthing

        // 5.4阻塞獲取結果
        String str1 = task1.get();
        String str2 = task2.get();
        System.out.println("response:" + str1 + " " + str2);
    } finally {
        httpclient.close();
    }
}

如上代碼1創建了一個線程池用來作為http異步執行的後臺線程，代碼2創建了一個http響應結果處理器，用來異步處理http的響應結果。

代碼3創建了一個HttpClient對象，代碼4創建一個FutureRequestExecutionService，參數1為創建的httpclient對象，參數2為創建的線程池。

代碼5則創建2個Get請求參數，然後執行代碼5.2發起兩個http請求,該調用會馬上返回自己對於的HttpRequestFutureTask對象，調用線程也會馬上返回，然後調用線程就可以在5.3做其他的事情，最後在需要獲取http響應結果的地方，比如代碼5.4調用兩個future的get()方法來獲取結果。

如上基於Future方式，我們可以併發的發起兩個http請求，而之前阻塞方式，則是順序執行的。

但是基於上面Future方式，我們調用線程還是會在代碼5.4阻塞等待響應結果，這並不是我們想要的，我們想要的是事件通知，http確實也提供了註冊CallBack的方式：

首先我們需要實現FutureCallback接口，用來接收通知：

private static final class MyCallback implements FutureCallback<String> {

    public void failed(final Exception ex) {
        System.out.println(ex.getLocalizedMessage());
    }

    public void completed(final String result) {
        System.out.println(result);
    }

    public void cancelled() {
        System.out.println("cancelled");
    }
}

然後我們只需要修改代碼5.2，使用三個參數的execute方法發起調用:

    // 5.發起調用
    try {
        // 5.1請求參數
        HttpGet httpget1 = new HttpGet("http://127.0.0.1:8080/test1");
        HttpGet httpget2 = new HttpGet("http://127.0.0.1:8080/test2");
        // 5.2發起請求，不阻塞，馬上返回
        HttpRequestFutureTask<String> task1 = futureRequestExecutionService.execute(httpget1,
                HttpClientContext.create(), new OkidokiHandler(), new MyCallback());

        HttpRequestFutureTask<String> task2 = futureRequestExecutionService.execute(httpget2,
                HttpClientContext.create(), new OkidokiHandler(), new MyCallback());
          //main線程休眠10s,避免請求結束前，關閉了鏈接
        Thread.sleep(10000);

...
如上代碼，使用CallBack後，調用線程就得到了徹底解放，就不必再阻塞獲取結果了，當http返回結果後，會自動調用我們註冊的CallBack。

**三、HttpAsyncClient-真正的異步
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上面HttpClient提供的CallBack的方式，雖然解放了調用線程，但是並不是真正意義上的異步調用，因為其異步調用的支持是基於我們創建的executorService線程。即：雖然發起http調用後，調用線程馬上返回了，但是其內部還是使用executorService中的一個線程阻塞等待響應結果。

HttpAsyncClient則使用Java NIO的異步非阻塞事件驅動I/O模型，實現了真正意義的異步調用，使用HttpAsyncClient我們需要引入其專門的httpasyncclient包

然後改造後代碼如下：

// 1.創建CallBack
private static final class MyCallback implements FutureCallback<HttpResponse> {

    public void failed(final Exception ex) {
        System.out.println(ex.getLocalizedMessage());
    }

    public void completed(final HttpResponse response) {
        try {
            System.out.println(EntityUtils.toString(response.getEntity()));
        } catch (ParseException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public void cancelled() {
        System.out.println("cancelled");
    }
}

public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException, ExecutionException {
    // 2.創建異步httpclient對象
    CloseableHttpAsyncClient httpclient = HttpAsyncClients.custom().build();

    // 3.發起調用
    try {

        // 3.0啟動
        httpclient.start();
        // 3.1請求參數
        HttpGet httpget1 = new HttpGet("http://127.0.0.1:8080/test1");
        HttpGet httpget2 = new HttpGet("http://127.0.0.1:8080/test2");
        // 3.2發起請求，不阻塞，馬上返回
        httpclient.execute(httpget1, new MyCallback());
        httpclient.execute(httpget2, new MyCallback());

        // 3.3休眠10s,避免請求執行完成前，關閉了鏈接
        Thread.sleep(10000);
    } finally {
        httpclient.close();
    }
}

如上代碼1，創建異步回調實現，用於處理Http響應結果。代碼2創建了異步HttpClient,代碼3.0啟動client,代碼3.2發起請求。

基於Java NIO的異步，當發起請求後，調用方不會使用任何線程同步等待http服務端的響應結果（少量的NIO線程不算哦，因為其個數固定，並且不隨併發請求數量變化），而是會使用少量內存來記錄請求信息，以便服務端響應結果回來後，可以找到對應的回調函數進行執行。

**四、總結
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本文概要講解了Http的異步調用，關於更多Java中異步調用與異步執行的知識，可以參考《Java異步編程實戰》

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