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探索 Java 中的新 HTTP 客户端

作者:程序猿DD
  • 2025-11-14
    上海
  • 本文字数:5278 字

    阅读完需:约 17 分钟

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 HttpClientJetty 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

  1. 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.*

  2. 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。

  3. 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。

  4. 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。

  5. 新 API 原生支持 HTTP/1.1 与 HTTP/2 的 WebSocket。核心类型包括:

  6. HttpClientjava.net.http.HttpClient

  7. HttpRequestjava.net.http.HttpRequest

  8. HttpResponsejava.net.http.HttpResponse

  9. WebSocketjava.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

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"));
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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"));
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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();
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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();
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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();
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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();
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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();
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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();
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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();
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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();
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6. HttpClient

所有请求都由 HttpClient 发送,可通过 HttpClient.newBuilder()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;
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Java 11 之前:


HttpResponse response = client.send(request, HttpResponse.BodyHandler.asString());
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现在可简化为:


HttpResponse response = client.send(request, BodyHandlers.ofString());
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6.2. 设置代理

HttpResponse response = HttpClient  .newBuilder()  .proxy(ProxySelector.getDefault())  .build()  .send(request, BodyHandlers.ofString());
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6.3. 跟随重定向策略

HttpResponse response = HttpClient.newBuilder()  .followRedirects(HttpClient.Redirect.ALWAYS)  .build()  .send(request, BodyHandlers.ofString());
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6.4. 认证器(Authenticator)

HttpResponse response = HttpClient.newBuilder()  .authenticator(new Authenticator() {    @Override    protected PasswordAuthentication getPasswordAuthentication() {      return new PasswordAuthentication(        "username",        "password".toCharArray());    }  })  .build()  .send(request, BodyHandlers.ofString());
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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 response = HttpClient.newBuilder()  .build()  .send(request, BodyHandlers.ofString());
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异步示例:


CompletableFuture> response = HttpClient.newBuilder()  .build()  .sendAsync(request, HttpResponse.BodyHandlers.ofString());
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批量并发请求:


List 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> futures = targets.stream()  .map(target -> client    .sendAsync(      HttpRequest.newBuilder(target).GET().build(),      HttpResponse.BodyHandlers.ofString())    .thenApply(HttpResponse::body))  .collect(Collectors.toList());
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6.6. 指定异步执行器(Executor)

ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(2);
CompletableFuture> response1 = HttpClient.newBuilder() .executor(executorService) .build() .sendAsync(request, HttpResponse.BodyHandlers.ofString());
CompletableFuture> response2 = HttpClient.newBuilder() .executor(executorService) .build() .sendAsync(request, HttpResponse.BodyHandlers.ofString());
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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();
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若允许存储 Cookie,可从 CookieManager 读取:


((CookieManager) httpClient.cookieHandler().get()).getCookieStore();
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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()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/"));
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7.2. 响应头

HttpResponse response = HttpClient.newHttpClient()  .send(request, HttpResponse.BodyHandlers.ofString());HttpHeaders responseHeaders = response.headers();
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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));
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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 pushPromiseHandler() {    return (HttpRequest initiatingRequest,        HttpRequest pushPromiseRequest,        Function,        CompletableFuture>> 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());    };}
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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();
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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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