运用 Java 8 写一个 HTTP 请求工具类

分手后的思念是犯贱 2022-03-20 12:52 314阅读 0赞

三年多以前写过一个 HTTP 请求类，然后又将其改进为“链式风格”的调用方式。虽然目标上可以实现需求，大致也没用重复的逻辑，但是编码上总是觉得怪怪的，当时又说不上哪里不对劲，总之尽管逻辑没错能实现，然而就是感觉谈不上“优雅”。限于当时水平就那样，想不出办法也就没去专研了。

应该说，现在的 Java 8 的函数式风格给予了我完全不一样的灵感。使用 lambda（匿名函数），与使用普通 Java 函数（方法），首先它更轻量级的，更灵活，于是能够易于表达“我想做什么”，而至于“我怎么做”那部分，能省则省，不要我重复写，也不要然让我去啰嗦调用（当然前提你要封装好，使用 FP 这“武器”来封装），好比简单的 for 语句，当使用函数式风格之后，封装了 for 逻辑，允许 for 中间部分的逻辑形成于 lambda，这一部分的 lambda 即是属于“我想做什么”，而代表“我怎么做”的那个 for 部分，却被封装起来，外界不会容易看到，而且 lambda 本身语句精简，不会造成 Java 语句冗长啰嗦。

理论上，即使在 Java 8 之前，上述目的都可以通过写就一个个 interface，然后传入一个个回调函数来完成，好比 Swing/Android 的事件处理，乃典型 interface 应用。但那实在太啰嗦，敲代码的成本太高，没人会如此干的。Java 需要一个更简练的语法去做 interface 的事情，于是 FP 的 lambda 被提出并加入到 Java 8 了，同时那也是大趋势使然。实事求是地说，与其说 lambda 是代替品，不如说是新思想的落地实践（当然 FP 思想 N 久之前在学术上已经被提出来了）。而且 Java 8 的函数接口，是类型系统与 FP 一次不错的“联婚”，能较好地对 lambda 进行类型约束，加之泛型的使用，虽有约束但也不失灵活——“一柔一刚”——这是在弱类型的 FP 语言（如 JavaScript）所不能体验的。

总之，FP 带来的好处多多，令 Java 语言更精炼而不是“啰嗦”，而且，我个人收获的价值，某个程度来说也能消灭代码重复。

实战环节  
上面说了那么多，现在才进入“实战环节”。发起 HTTP 请求，是 HttpURLConnection 干的事情，至于底层 Socket 怎么干，我们就不管啦。

/**
     * HttpURLConnection 工厂函数
     * 
     * @param url 请求目的地址
     * @return HttpURLConnection 对象
     */
    public static HttpURLConnection initHttpConnection(String url) {
    	URL httpUrl = null;
    
    	try {
    		httpUrl = new URL(url);
    	} catch (MalformedURLException e) {
    		LOGGER.warning(e, "初始化连接出错！URL {0} 格式不对！", url);
    	}
    
    	try {
    		return (HttpURLConnection) httpUrl.openConnection();
    	} catch (IOException e) {
    		LOGGER.warning(e, "初始化连接出错！URL {0}。", url);
    	}
    
    	return null;
    }

拿到 HttpURLConnection，我们可以对其施加配置，例如下面一堆 lambda，

/**
     * 设置请求方法
     */
    public final static BiConsumer<HttpURLConnection, String> setMedthod = (conn, method) -> {
    	try {
    		conn.setRequestMethod(method);
    	} catch (ProtocolException e) {
    		LOGGER.warning(e);
    	}
    };
    
    /**
     * 设置 cookies
     */
    public final static BiConsumer<HttpURLConnection, Map<String, String>> setCookies = (conn, map) -> conn.addRequestProperty("Cookie", MapTool.join(map, ";"));
    
    /**
     * 请求来源
     */
    public final static BiConsumer<HttpURLConnection, String> setReferer = (conn, url) -> conn.addRequestProperty("Referer", url); // httpUrl.getHost()?
    
    /**
     * 设置超时 （单位：秒）
     */
    public final static BiConsumer<HttpURLConnection, Integer> setTimeout = (conn, timeout) -> conn.setConnectTimeout(timeout * 1000);
    
    /**
     * 客户端识别
     */
    public final static BiConsumer<HttpURLConnection, String> setUserAgent = (conn, url) -> conn.addRequestProperty("User-Agent", url);
    
    /**
     * 默认的客户端识别
     */
    public final static Consumer<HttpURLConnection> setUserAgentDefault = conn -> setUserAgent.accept(conn, "Mozilla/5.0 (Macintosh; U; Intel Mac OS X 10.4; en-US; rv:1.9.2.2) Gecko/20100316 Firefox/3.6.2");
    
    /**
     * HTTP Basic 用户认证
     */
    public final static BiConsumer<HttpURLConnection, String[]> setBasicAuth = (conn, auth) -> {
    	String username = auth[0], password = auth[1];
    	String encoding = Encode.base64Encode(username + ":" + password);
    	conn.setRequestProperty("Authorization", "Basic " + encoding);
    };
    
    /**
     * 设置启动 GZip 请求
     */
    public final static Consumer<HttpURLConnection> setGizpRequest = conn -> conn.addRequestProperty("Accept-Encoding", "gzip, deflate");

这些正是“函数接口”的实现，可把一个个函数视作为一个个变量，作为参数参与到方法中，或者立刻执行。当然写作普通 Java 方法也行，可以通过 ClassFoo::Method 视作变量传递，只是代码行数会多一点，——样样都多一点，加起来就很多的啦。

发送请求  
配置好连接对象之后，就可以发送请求了。发送的时机是执行 conn.getInputStream(); 的时候。

/**
     * 发送请求，返回响应信息
     * 
     * @param conn 链接对象
     * @param isEnableGzip 是否需要 GZip 解码
     * @param callback 回调里面请记得关闭 InputStream
     * @return
     */
    public static <T> T getResponse(HttpURLConnection conn, Boolean isEnableGzip, Function<InputStream, T> callback) {
    	try {
    		InputStream in = conn.getInputStream();// 发起请求，接收响应
    
    		// 是否启动 GZip 请求
    		// 有些网站强制加入 Content-Encoding:gzip，而不管之前的是否有 GZip 的请求
    		boolean isGzip = isEnableGzip || "gzip".equals(conn.getHeaderField("Content-Encoding"));
    
    		if (isGzip)
    			in = new GZIPInputStream(in);
    
    		int responseCode = conn.getResponseCode();
    		if (responseCode >= 400) {// 如果返回的结果是400以上，那么就说明出问题了
    			RuntimeException e = new RuntimeException(responseCode < 500 ? responseCode + "：客户端请求参数错误！" : responseCode + "：抱歉！我们服务端出错了！");
    			LOGGER.warning(e);
    		}
    
    		if (callback == null) {
    			in.close();
    		} else
    			return callback.apply(in);
    	} catch (IOException e) {
    		LOGGER.warning(e);
    	}
    
    	return null;
    }

基本上要对响应的 HTTP code 检查一下，告知基本的响应情况，是 4xx 客户端错误还是 5XX 服务端的责任。有时候无须获取内容的，只要获取响应头（Response Head）即可，例如 HEAD 请求。

得到响应后至于要干什么，具体是 Function<InputStream, T> callback 干的事情，表示这个函数输入的参数是 InputStream 类型，返回的是 T 类型，也就是说，这个 lambda 返回什么，getResponse 就返回什么。我们必不限定必须返回 String，甚至一个特定的 JSON/XML 类型也可以，——显然，这是灵活性的一个体现。

下面 方法整合了上述 initHttpConnection() 和 getResponse()，

/**
     * GET 请求，返回文本内容
     * 
     * @param url
     * @return
     */
    public static String get(String url, boolean isGzip) {
    	HttpURLConnection conn = initHttpConnection(url);
    	if (isGzip)
    		setGizpRequest.accept(conn);
    
    	return getResponse(conn, isGzip, NetUtil::byteStream2stringStream);
    }

NetUtil::byteStream2stringStream 是一个方法引用，此刻最能体现“函数作为变量传来传去”之意味——它只是引用却没用马上执行，与 NetUtil.byteStream2stringStream(xx) 明显不同的。有括号的表示立刻执行。虽然没用显示参数，但实际上是有“函数接口”作类型约束的，不是什么函数都可以传入给 getResponse()。

byteStream2stringStream 原型是 public static String byteStream2stringStream(InputStream in)，读输入的字节流转换到字符流，将其转换为文本（多行）的字节流转换为字符串。注意 HTTP 请求的原始数据多为流（Stream）。

get() 方法是返回文本 String，如果想将响应的内容保存文件，那就不是 byteStream2stringStream，且看下载文件方法：

public static String download(String url, String saveDir, String newFileName) {
    	HttpURLConnection conn = initHttpConnection(url);
    	setUserAgentDefault.accept(conn);
    	conn.setDoInput(true);
    	conn.setDoOutput(true);
    
    	String fileName = newFileName == null ? IoHelper.getFileNameFromUrl(url) : newFileName;
    	String newlyFilePath = getResponse(conn, false, in -> {
    		File file = IoHelper.createFile(saveDir, fileName);
    		try (OutputStream out = new FileOutputStream(file);) {
    			IoHelper.write(in, out, true);
    			return file.toString();
    		} catch (IOException e) {
    			LOGGER.warning(e);
    		} finally {
    			try {
    				in.close();
    			} catch (IOException e) {
    				LOGGER.warning(e);
    			}
    		}
    
    		return null;
    	});
    
    	return newlyFilePath;
    }

可见输入流导入到 输出流 FileOutputStream 中，不再是转换为文本，而是把得到的字节流保存成为文件。

当前而言，上述 download 方法写死了一个最简单的方案，如果有新的需求，例如要 HTTP Basic Auth 认证的，就要在发起请求之前对 conn 进行额外的配置，对此我们不妨加入一个符合 Consumer<HttpURLConnection> fn) 接口的函数对象，其实现就是进行 Basic 认证。甚至地，不止一个 Consumer<HttpURLConnection>，可以多个对 conn 进行配置，那么就改为可变长的参数 Consumer<HttpURLConnection>... fn，遍历一下执行 fn 即可。这思路的代码没有在库里面实现，读者可以自己尝试写一下。

小结  
基本上文给了一个完整思路，而围绕一个完整的 HTTP 库应该还有其它的诸如 POST 的请求，时间关系我就不逐一展开分析了，基本都是对 HTTP Connection 进行配置，当然得对 HTTP 协议有一定了解才行。本文主要讲的是编码风格的一种提倡，即 Java 8 的 lambda，——它好处不少，也与之前编码风格不太一样，如果你在学习 Java FP，那么欢迎你结合本文来探讨。笔者说的不一定对，有错的地方请多多包涵并祈望告之，谢谢喔。

库源码：  
https://gitee.com/sp42\_admin/ajaxjs/blob/master/ajaxjs-base/src/main/java/com/ajaxjs/net/http/NetUtil.java

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