Java 中的新 HTTP 客户端深入解析

2025-11-17 08:46:36 作者：程序猿DD

Java11引入了全新的标准化HTTP客户端API,支持HTTP/2、异步请求和WebSocket,旨在替代旧的HttpURLConnection,提供更高效、更现代的网络编程体验,本文给大家介绍Java 中的新 HTTP 客户端,感兴趣的朋友跟随小编一起看看吧

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<T>（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<String,String> 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<InputStream> 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<HttpResponse<T>>）

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<String> 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。

到此这篇关于探索 Java 中的新 HTTP 客户端的文章就介绍到这了,更多相关Java HTTP 客户端内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！