Java 使用HttpsUrlConnection重用TCP连接

执行摘要：我在Android应用程序中使用

HttpsUrlConnection

类通过TLS以串行方式发送大量请求。所有请求都属于同一类型，并发送到同一主机。首先，我会为每个请求获得一个新的TCP连接。我能够解决这个问题，但在一些Android版本上，也会出现与readTimeout相关的其他问题。我希望有一种更健壮的方法来实现TCP连接重用

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背景 在检查我与Wireshark合作的Android应用程序的网络流量时，我发现每个请求都会导致建立新的TCP连接，并执行新的TLS握手。这会导致相当大的延迟，特别是当您使用3G/4G时，每次往返可能需要较长的时间。 然后，我在没有TLS的情况下尝试了相同的场景（即

HttpUrlConnection

）。在本例中，我只看到建立了一个TCP连接，然后将其重新用于后续请求。因此，正在建立的新TCP连接的行为特定于

HttpsUrlConnection

下面是一些示例代码来说明这个问题（实际代码显然有证书验证、错误处理等）：

我是否调用

conn.disconnect

对行为没有影响

因此，我最初认为“好的，我将创建一个

HttpsUrlConnection

对象池，并在可能的情况下重用已建立的连接”。不幸的是，没有骰子，因为

Http（s）UrlConnection

实例显然不打算重用。实际上，读取响应数据会导致输出流关闭，尝试重新打开输出流会触发

java.net.ProtocolException

，并显示错误消息

“读取响应后无法写入请求正文”

我做的下一件事是考虑建立一个<代码> HtpSurl连接< /C> >不同于设置<代码> HTTURLCONNECT/<代码>，即创建一个<代码> SSLValue和<代码> SSLSocketFactory < /代码>。因此，我决定将这两个

都设置为静态
，并为所有请求共享它们

从我得到连接重用的角度来看，这似乎工作得很好。但在某些Android版本上存在一个问题，除了第一个请求，所有请求都需要很长时间才能执行。进一步检查后，我注意到对
getOutputStream
的调用将阻塞相当于用
setReadTimeout
设置的超时时间

我的第一次尝试是在读取完响应数据后，用一个很小的值向
setReadTimeout
添加另一个调用，但这似乎没有任何效果。

然后，我设置了一个更短的读取超时（几百毫秒），并实现了我自己的重试机制，该机制尝试重复读取响应数据，直到所有数据都已读取或达到最初预期的超时。

唉，现在我在一些设备上得到了TLS握手超时。因此，我当时做的是在调用
getOutputStream
之前添加一个对
setReadTimeout
的调用，并在读取响应数据之前将读取超时更改回几百毫秒。这实际上看起来很可靠，我在8到10台不同的设备上测试了它，运行不同的Android版本，并在所有设备上都得到了预期的性能

快进几周，我决定在运行最新出厂映像（6.0.1（MMB29S））的Nexus5上测试我的代码。现在我看到了同样的问题，
getOutputStream
会在每次请求的readTimeout期间阻塞，第一个请求除外

更新1:正在建立的所有TCP连接的一个副作用是，在某些Android版本（4.1-4.3 IIRC）上，可能会在操作系统（？）中遇到错误，您的进程最终会耗尽文件描述符。这在现实条件下不太可能发生，但可以通过自动测试触发

更新2:有一个公共的
setHandshakeTimeout
方法，可用于指定与readTimeout分开的握手超时。但是，由于套接字而不是
HttpsUrlConnection
存在此方法，因此调用它有点棘手。即使这样做是可能的，但在这一点上，您依赖于类的实现细节，这些类在打开
HttpsUrlConnection
时可能会被使用，也可能不会被使用

问题
对我来说，连接重用不应该“只起作用”似乎是不可能的，所以我猜我做错了什么。是否有人能够可靠地获得
HttpsUrlConnection
以在Android上重用连接，并且能够发现我犯的任何错误？我真的希望避免求助于任何第三方库，除非这是完全不可避免的。

请注意，您可能想到的任何想法都需要使用16的
minSdkVersion
。
我建议您尝试重用
SSLContexts
，而不是每次都创建一个新的，并更改
HttpURLConnection
的默认值。它肯定会以您的方式禁止连接池

NB
getAcceptedAssuers（）
不允许返回null。
为什么不尝试okHTTP实现？请参阅链接，等待Google开始使用OpenJDK源代码。然后它会自动发生。@EJP：也许吧，尽管我不会拿我的生命打赌。但这并不能解决我眼前的问题，因为安卓N还很遥远，有些设备永远也无法升级。这不仅仅是客户表现不佳的问题；在高负载期间，如果每个客户端
class NullHostNameVerifier implements HostnameVerifier {
    @Override   
    public boolean verify(String hostname, SSLSession session) {
        return true;
    }
}

protected void testRequest(final String uri) {
    new AsyncTask<Void, Void, Void>() {     
        protected void onPreExecute() {
        }
        
        protected Void doInBackground(Void... params) {
            try {                   
                URL url = new URL("https://www.ssllabs.com/ssltest/viewMyClient.html");
            
                try {
                    sslContext = SSLContext.getInstance("TLS");
                    sslContext.init(null,
                        new X509TrustManager[] { new X509TrustManager() {
                            @Override
                            public void checkClientTrusted( final X509Certificate[] chain, final String authType ) {
                            }
                            @Override
                            public void checkServerTrusted( final X509Certificate[] chain, final String authType ) {
                            }
                            @Override
                            public X509Certificate[] getAcceptedIssuers() {
                                return null;
                            }
                        } },
                        new SecureRandom());
                } catch (Exception e) {
                    
                }
            
                HttpsURLConnection.setDefaultHostnameVerifier(new NullHostNameVerifier());
                HttpsURLConnection conn = (HttpsURLConnection) url.openConnection();

                conn.setSSLSocketFactory(sslContext.getSocketFactory());
                conn.setRequestMethod("GET");
                conn.setRequestProperty("User-Agent", "Android");
                    
                // Consume the response
                BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(conn.getInputStream()));
                String line;
                StringBuffer response = new StringBuffer();
                while ((line = reader.readLine()) != null) {
                    response.append(line);
                }
                reader.close();
                conn.disconnect();
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return null;
        }
        
        protected void onPostExecute(Void result) {
        }
    }.execute();        
}

TCP   61047 -> 443 [SYN]
TLSv1 Client Hello
TLSv1 Server Hello
TLSv1 Certificate
TLSv1 Server Key Exchange
TLSv1 Application Data
TCP   61050 -> 443 [SYN]
TLSv1 Client Hello
TLSv1 Server Hello
TLSv1 Certificate
... and so on, for each request ...