做支付遇到的HttpClient大坑
前言
HTTPClient大家应该都很熟悉，一个很好的抓网页，刷投票或者刷浏览量的工具。但是还有一项非常重要的功能就是外部接口调用，比如说发起微信支付，支付宝退款接口调用等；最近我们在这个工具上栽了一个大跟头，不怕大家笑话，拿出来跟大家分享一下；
过程描述
项目代码比较复杂，我为了直达问题，单独写了程序来说明；
我这里先重复一下导致问题的过程：程序源自于从.NET到Java的重构，开发使用了httpclient来调用微信支付的接口，设置了Httpclient的超时参数，为了提高性能，还遵循httpclient的推荐做法，将httpclient做成了单例；httpclient其他的参数都没有调整，使用的是默认参数；最终这种配置没能扛住网络的抖动，服务发生了雪崩。本篇博客也是“一个隐藏在支付系统很长时间的雷”的续篇；
缺陷复现
相信你对这个过程有很多疑点，下面我简化代码说一下这个问题；
我们现在要做的实验(demo)是这样的一个架构（先有架构才能显示出你是一名高级工程师，但是请原谅我简化的有点太简单）。
使用httpclient做客户端，然后使用多线程发起HTTP接口调用。为了模拟故障（包括网络故障和服务器服务故障），我们在服务器的接口sleep一段时间,然后观察服务器日志，如果客户端是多并发访问，httpclient是正常的。但如果客户端是一个一个请求过来的，那就说明使用httpclient的方式有问题。
好了，思路就是这样，我们开始通过代码来说明情况；
step1 服务器端程序
为了避免配置tomcat，我直接使用embed jetty，来启动一个8888端口的服务，这个服务什么都不做，就打印一下日志，然后sleep一下，出去时，再打印一次日志；一共两个类（如何引入maven依赖我就不写了）；
public class JettyServerMain {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Server server = new Server(8888);
server.setHandler(new HelloHandler());
server.start();
server.join();
}
}
class HelloHandler extends AbstractHandler {
/**
* 作为测试，在这个方法故意sleep 3秒，然后返回hello;
*/
@Override
public void handle(String target, Request baseRequest, HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
throws IOException, ServletException {
long threadId = Thread.currentThread().getId();
Log.getLogger(this.getClass()).info("threadId="+threadId+" come in");
try {
Thread.sleep(3000);
}
catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
}
response.setStatus(HttpServletResponse.SC_OK);
PrintWriter out = response.getWriter();
out.println("hello+"+threadId);
baseRequest.setHandled(true);
Log.getLogger(this.getClass()).info("threadId="+threadId+" finish");
}
}
step2 简化版httpclient(V1)
我们先写第一版的httpclient，即先通过httpclient调用一下刚才的程序，看是否好用；代码如下：
public class HTTPClientV1 {
public static void main(String argvs[]){
CloseableHttpClient httpClient = HttpClientBuilder.create().build();
// 创建Get请求
HttpGet httpGet = new HttpGet("http://localhost:8888");
// 响应模型
CloseableHttpResponse response = null;
try {
// 由客户端执行(发送)Get请求
response = httpClient.execute(httpGet);
// 从响应模型中获取响应实体
HttpEntity responseEntity = response.getEntity();
if (responseEntity != null) {
System.out.println("响应内容为:" + EntityUtils.toString(responseEntity));
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
try {
// 释放资源
if (httpClient != null) {
httpClient.close();
}
if (response != null) {
response.close();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
step3 复用httpclient(V2)
我们从httpclient官方看到，推荐多线程复用httpclient;
因此，多线程复用httpclient单例,模拟同时发起10个请求；
public static void main(String argvs[]){
CloseableHttpClient httpClient = HttpClientBuilder.create().build();
for(int i=0;i<10;i++) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
GetRequest(httpClient);
}
}).start();
}
}
此时，应该允许一下看看效果；首选启动jetty，运行JettyServerMain
22:48:46.618 INFO log: Logging initialized @897ms
22:48:46.655 INFO Server: jetty-9.2.14.v20151106
22:48:47.051 INFO ServerConnector: Started ServerConnector@5136ac92{HTTP/1.1}{0.0.0.0:8888}
22:48:47.052 INFO Server: Started @1346ms
运行多线程请求HTTPClientV2，服务器端打印日志如下：
22:49:59.056 INFO HelloHandler: threadId=15 come in 22:49:59.057 INFO HelloHandler: threadId=14 come in 22:50:02.080 INFO HelloHandler: threadId=14 finish 22:50:02.080 INFO HelloHandler: threadId=15 finish 22:50:02.144 INFO HelloHandler: threadId=15 come in 22:50:02.144 INFO HelloHandler: threadId=19 come in 22:50:05.144 INFO HelloHandler: threadId=19 finish 22:50:05.144 INFO HelloHandler: threadId=15 finish 22:50:05.148 INFO HelloHandler: threadId=19 come in 22:50:05.148 INFO HelloHandler: threadId=14 come in 22:50:08.149 INFO HelloHandler: threadId=19 finish 22:50:08.149 INFO HelloHandler: threadId=14 finish 22:50:08.153 INFO HelloHandler: threadId=15 come in 22:50:08.153 INFO HelloHandler: threadId=19 come in 22:50:11.153 INFO HelloHandler: threadId=19 finish 22:50:11.153 INFO HelloHandler: threadId=15 finish 22:50:11.158 INFO HelloHandler: threadId=14 come in 22:50:11.158 INFO HelloHandler: threadId=19 come in 22:50:14.158 INFO HelloHandler: threadId=19 finish 22:50:14.158 INFO HelloHandler: threadId=14 finish
是不是感觉到有点惊奇？但从服务器端看，客户端在同一时间，只有2个请求过来，这两个请求完事之后，才会发下面的两个请求；如果服务器端sleep的不是3秒，而是10秒或者好几分钟，客户端会怎样？
step4 增加超时设置（V3)
能够想到超时，说明你一定是有一定技术储备的程序员了。核心代码如下：
// 创建Get请求
HttpGet httpGet = new HttpGet("http://localhost:8888");
RequestConfig requestConfig = RequestConfig.custom()
.setSocketTimeout(2000)
.setConnectTimeout(2000)
.build();
httpGet.setConfig(requestConfig);
再跑一次，看看服务器端的输出
22:55:32.751 INFO HelloHandler: threadId=15 come in 22:55:32.751 INFO HelloHandler: threadId=14 come in 22:55:34.758 INFO HelloHandler: threadId=19 come in 22:55:34.759 INFO HelloHandler: threadId=21 come in 22:55:35.751 INFO HelloHandler: threadId=15 finish 22:55:35.751 INFO HelloHandler: threadId=14 finish 22:55:36.761 INFO HelloHandler: threadId=23 come in 22:55:36.767 INFO HelloHandler: threadId=14 come in 22:55:37.760 INFO HelloHandler: threadId=19 finish 22:55:37.761 INFO HelloHandler: threadId=21 finish 22:55:38.764 INFO HelloHandler: threadId=15 come in 22:55:38.769 INFO HelloHandler: threadId=19 come in 22:55:39.761 INFO HelloHandler: threadId=23 finish 22:55:39.767 INFO HelloHandler: threadId=14 finish 22:55:40.766 INFO HelloHandler: threadId=21 come in 22:55:40.771 INFO HelloHandler: threadId=23 come in 22:55:41.764 INFO HelloHandler: threadId=15 finish 22:55:41.770 INFO HelloHandler: threadId=19 finish 22:55:43.766 INFO HelloHandler: threadId=21 finish 22:55:43.771 INFO HelloHandler: threadId=23 finish
可以看到，因为有2秒的超时，所以在发起请求2秒后，服务器接收到后来的2个请求，此时服务器同时处理的请求有4个；为什么同时发起的有10个请求，服务器却做多同时只接收到4个请求呢？V3完整代码如下：
import java.io.IOException;
import org.apache.http.HttpEntity;
import org.apache.http.client.config.RequestConfig;
import org.apache.http.client.methods.CloseableHttpResponse;
import org.apache.http.client.methods.HttpGet;
import org.apache.http.impl.client.CloseableHttpClient;
import org.apache.http.impl.client.HttpClientBuilder;
import org.apache.http.util.EntityUtils;
/**
* Date: 2019/5/22
* TIME: 21:25
* HTTPClient
* 1、共享httpclient
* 2、增加超时时间
* @author donlianli
*/
public class HTTPClientV3 {
public static void main(String argvs[]){
// 获得Http客户端(可以理解为:你得先有一个浏览器;注意:实际上HttpClient与浏览器是不一样的)
CloseableHttpClient httpClient = HttpClientBuilder.create().build();
for(int i=0;i<10;i++) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
GetRequest(httpClient);
}
}).start();
}
}
private static void GetRequest(CloseableHttpClient httpClient) {
// 创建Get请求
HttpGet httpGet = new HttpGet("http://localhost:8888");
RequestConfig requestConfig = RequestConfig.custom()
.setSocketTimeout(2000)
.setConnectTimeout(2000)
.build();
httpGet.setConfig(requestConfig);
// 响应模型
CloseableHttpResponse response = null;
try {
// 由客户端执行(发送)Get请求
response = httpClient.execute(httpGet);
// 从响应模型中获取响应实体
HttpEntity responseEntity = response.getEntity();
if (responseEntity != null) {
System.out.println("响应内容为:" + EntityUtils.toString(responseEntity));
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
try {
if (response != null) {
response.close();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
这就是httpclient没有设置默认线程池的后果，赶快看看你们的代码是不是也有这个问题；
说到这边，有人说是因为连接池没有更改大小导致，其实是错误的，这个单独更改MaxTotal是不管用的，必须同时更改DefaultMaxPerRoute这个默认配置；
我们可以这样理解这两个参数，如果你访问的是一个域名，比如访问的是微信支付域名api.mch.weixin.qq.com，那么此时可以同时发起的请求受这两个参数影响。httpclient首先会从检查请求数是否超过DefaultMaxPerRoute,如果没有，则会再检查连接池中总连接数是否会超过MaxTotal大小。这两项都没有超过，才会新建立一个连接，反之则会等待连接池中其他线程释放。因此，同一时间向同一域名发起的总请求数<=DefaultMaxPerRoute<=MaxTotal;如果你使用httpclient不止向一个域名发起连接请求，那maxTotal会作为一个总的开关，来控制所有已经建立的网络连接数量；
还是上面的代码，如果想同时发起超过10个请求，就应该设置DefaultMaxPerRoute>10。代码（V5)如下：
public static void main(String argvs[]){
PoolingHttpClientConnectionManager cm = new PoolingHttpClientConnectionManager();
// 总连接数
cm.setMaxTotal(200);
// 这个至少要大于10
cm.setDefaultMaxPerRoute(20);
CloseableHttpClient httpClient = HttpClientBuilder.create()
.setConnectionManager(cm).build();
for(int i=0;i<10;i++) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
GetRequest(httpClient);
}
}).start();
}
}
扩展延伸
一、httpclient默认采用了连接池来管理连接，所以，如果采用这种策略，那么connect_timeout参数一般没什么用，因为本身连接是之前已经建立好的，如果你本身没有设置等待从连接池中获取连接的超时时间（RequestConfig.ConnectionRequestTimeout)，那么你设置的超时时间是根本不管用的，因为那个SocketTimeout是获取网络连接之后请求发出之后才会生效的参数；
二、其实httpclient是使用了池管理技术，连接数据库使用的dbcp,c3p0,阿里的druid，连接redis使用的jedis都采用了池技术，这3个参数在使用了池管理的组件中都存在。如果这些组件，没有设置这几个参数，一样会存在类似的问题；关于池管理技术，如果有空，我会再单独写一篇文章；
好了，整个过程已经复现完毕，三个重要参数也都解释的应该清楚；更多的参数设置及其含义，其实还能讲好几篇，我这里就不再细讲了，大家可以参考：https://blog.csdn.net/lovomap151/article/details/78879904；
如果仍然有疑问，可以公众号（猿界汪汪队）私信我；所有用到的代码，可以在https://github.com/donlianli/easydig/tree/master/src/main/java/com/donlian/httpclient/defaultRoute 找到；
PS:其实在我们的支付项目中，这个问题隐藏的更深，支付和退款的超时不一样并且公用了同一个httpclient，退款把所有httpclient的连接都占用完毕导致用户无法支付；我们访问微信使用的https协议，https协议是构建在http协议之上的，微信的退款是双向认证，不同的商户证书是不一样的。太复杂，至今不敢相信我们竟然在没有现场的情况下发现这个缺陷；
其他故障总结案例：
更多最新案例分析，请关注猿界汪汪队
