Android网络优化之HttpClient

    尽管Android官网推荐在2.3及后续版本中使用HttpURLConnection作为网络开发首选类，但在连接管理和线程安全方面，HttpClient还是具有很大优势。就目前而言，HttpClient仍是一个值得考虑的选择。对于HttpClient的优化，可以从以下几个方面着手：

    （1）采用单例模式（重用HttpClient实例）
    对于一个通信单元甚至是整个应用程序，Apache强烈推荐只使用一个HttpClient的实例。例如：

    private static HttpClient httpClient = null;
 
    private static synchronized HttpClient getHttpClient() {
       if(httpClient == null) {
           final HttpParams httpParams = new BasicHttpParams();  
           httpClient = new DefaultHttpClient(httpParams); 
       }  
  
      return httpClient;
    }

    （2）保持连接（重用连接）
    对于已经和服务端建立了连接的应用来说，再次调用HttpClient进行网络数据传输时，就不必重新建立新连接了，而可以重用已经建立的连接。这样无疑可以减少开销，提升速度。
    在这个方面，Apache已经做了“连接管理”，默认情况下，就会尽可能的重用已有连接，因此，不需要客户端程序员做任何配置。只是需要注意，Apache的连接管理并不会主动释放建立的连接，需要程序员在不用的时候手动关闭连接。

    （3）多线程安全管理的配置
    如果应用程序采用了多线程进行网络访问，则应该使用Apache封装好的线程安全管理类ThreadSafeClientConnManager来进行管理，这样能够更有效且更安全的管理多线程和连接池中的连接。
    （在网上也看到有人用MultiThreadedHttpConnectionManager进行线程安全管理的，后查了下Apache的API，发现MultiThreadedHttpConnectionManager是API 2.0中的类，而ThreadSafeClientConnManager是API 4.0中的类，比前者更新，所以选择使用ThreadSafeClientConnManager。另外，还看到有PoolingClientConnectionManager这个类，是API 4.2中的类，比ThreadSafeClientConnManager更新，但Android SDK中找不到该类。所以目前还是选择了ThreadSafeClientConnManager进行管理）
    例如：

    ClientConnectionManager manager = new ThreadSafeClientConnManager(httpParams, schemeRegistry); 
    httpClient = new DefaultHttpClient(manager, httpParams);

    （4）大量传输数据时，使用“请求流/响应流”的方式
    当需要传输大量数据时，不应使用字符串（strings）或者字节数组（byte arrays），因为它们会将数据缓存至内存。当数据过多，尤其在多线程情况下，很容易造成内存溢出（out of memory，OOM）。
    而HttpClient能够有效处理“实体流（stream）”。这些“流”不会缓存至内存、而会直接进行数据传输。采用“请求流/响应流”的方式进行传输，可以减少内存占用，降低内存溢出的风险。
    例如：

    // Get method: getResponseBodyAsStream()
    // not use getResponseBody(), or getResponseBodyAsString()
    GetMethod httpGet = new GetMethod(url);  
    InputStream inputStream = httpGet.getResponseBodyAsStream();

    // Post method: getResponseBodyAsStream()
    PostMethod httpPost = new PostMethod(url);  
    InputStream inputStream = httpPost.getResponseBodyAsStream(); 

    （5）持续握手（Expect-continue handshake）
    在认证系统或其他可能遭到服务器拒绝应答的情况下（如：登陆失败），如果发送整个请求体，则会大大降低效率。此时，可以先发送部分请求（如：只发送请求头）进行试探，如果服务器愿意接收，则继续发送请求体。此项优化主要进行以下配置：

    // use expect-continue handshake
    HttpProtocolParams.setUseExpectContinue(httpParams, true);

    （6）“旧连接”检查（Stale connection check）
    HttpClient为了提升性能，默认采用了“重用连接”机制，即在有传输数据需求时，会首先检查连接池中是否有可供重用的连接，如果有，则会重用连接。同时，为了确保该“被重用”的连接确实有效，会在重用之前对其进行有效性检查。这个检查大概会花费15-30毫秒。关闭该检查举措，会稍微提升传输速度，但也可能出现“旧连接”过久而被服务器端关闭、从而出现I/O异常。
    关闭旧连接检查的配置为：
    // disable stale check
    HttpConnectionParams.setStaleCheckingEnabled(httpParams, false);

    （7）超时设置
    进行超时设置，让连接在超过时间后自动失效，释放占用资源。
    // timeout: get connections from connection pool
    ConnManagerParams.setTimeout(httpParams, 1000);  
    // timeout: connect to the server
    HttpConnectionParams.setConnectionTimeout(httpParams, DEFAULT_SOCKET_TIMEOUT);
    // timeout: transfer data from server
    HttpConnectionParams.setSoTimeout(httpParams, DEFAULT_SOCKET_TIMEOUT);

    （8）连接数限制
    配置每台主机最多连接数和连接池中的最多连接总数，对连接数量进行限制。其中，DEFAULT_HOST_CONNECTIONS和DEFAULT_MAX_CONNECTIONS是由客户端程序员根据需要而设置的。
    // set max connections per host
    ConnManagerParams.setMaxConnectionsPerRoute(httpParams, new ConnPerRouteBean(DEFAULT_HOST_CONNECTIONS)); 
    // set max total connections
    ConnManagerParams.setMaxTotalConnections(httpParams, DEFAULT_MAX_CONNECTIONS);

    经过优化后，上一篇日志中的getHttpClient()方法代码如下：

   

 private static synchronized HttpClient getHttpClient() {
     if(httpClient == null) {
         final HttpParams httpParams = new BasicHttpParams();

         // timeout: get connections from connection pool
         ConnManagerParams.setTimeout(httpParams, 1000);
         // timeout: connect to the server
         HttpConnectionParams.setConnectionTimeout(httpParams, DEFAULT_SOCKET_TIMEOUT);
         // timeout: transfer data from server
         HttpConnectionParams.setSoTimeout(httpParams, DEFAULT_SOCKET_TIMEOUT);

         // set max connections per host
         ConnManagerParams.setMaxConnectionsPerRoute(httpParams, new ConnPerRouteBean(DEFAULT_HOST_CONNECTIONS));
         // set max total connections
         ConnManagerParams.setMaxTotalConnections(httpParams, DEFAULT_MAX_CONNECTIONS);

         // use expect-continue handshake
         HttpProtocolParams.setUseExpectContinue(httpParams, true);
         // disable stale check
         HttpConnectionParams.setStaleCheckingEnabled(httpParams, false);

         HttpProtocolParams.setVersion(httpParams, HttpVersion.HTTP_1_1);
         HttpProtocolParams.setContentCharset(httpParams, HTTP.UTF_8);

         HttpClientParams.setRedirecting(httpParams, false);

         // set user agent
         String userAgent = "Mozilla/5.0 (Windows; U; Windows NT 5.1; zh-CN; rv:1.9.2) Gecko/20100115 Firefox/3.6";
         HttpProtocolParams.setUserAgent(httpParams, userAgent);

         // disable Nagle algorithm
         HttpConnectionParams.setTcpNoDelay(httpParams, true);

         HttpConnectionParams.setSocketBufferSize(httpParams, DEFAULT_SOCKET_BUFFER_SIZE);

         // scheme: http and https
         SchemeRegistry schemeRegistry = new SchemeRegistry();
         schemeRegistry.register(new Scheme("http", PlainSocketFactory.getSocketFactory(), 80));
         schemeRegistry.register(new Scheme("https", SSLSocketFactory.getSocketFactory(), 443));

         ClientConnectionManager manager = new ThreadSafeClientConnManager(httpParams, schemeRegistry);
         httpClient = new DefaultHttpClient(manager, httpParams);
     }

     return httpClient;
 }

    附录：关于HttpURLConnection的优化，网上资料不多。从Android官网上看到一点，整理如下：

    （1）上传数据至服务器时（即：向服务器发送请求），如果知道上传数据的大小，应该显式使用setFixedLengthStreamingMode(int)来设置上传数据的精确值；如果不知道上传数据的大小，则应使用setChunkedStreamingMode(int)——通常使用默认值“0”作为实际参数传入。如果两个函数都未设置，则系统会强制将“请求体”中的所有内容都缓存至内存中（在通过网络进行传输之前），这样会浪费“堆”内存（甚至可能耗尽），并加重隐患。

    （2）如果通过流（stream）输入或输出少量数据，则需要使用带缓冲区的流（如BufferedInputStream）；大量读取或输出数据时，可忽略缓冲流（不使用缓冲流会增加磁盘I/O，默认的流操作是直接进行磁盘I/O的）；

    （3）当需要传输（输入或输出）大量数据时，使用“流”来限制内存中的数据量——即：将数据直接放在“流”中，而不是存储在字节数组或字符串中（这些都存储在内存中）。

 

    参考文章：

    http://hc.apache.org/httpclient-3.x/performance.html

    http://blog.csdn.net/androidzhaoxiaogang/article/details/8198400

    http://guowww.diandian.com/post/2011-11-07/15351973

    http://blog.csdn.net/ken831001/article/details/7925309

    http://www.iteye.com/topic/1117362

    http://hc.apache.org/httpcomponents-client-ga/httpclient/apidocs/org/apache/http/impl/conn/tsccm/ThreadSafeClientConnManager.html

    http://hc.apache.org/httpcomponents-client-ga/httpclient/apidocs/org/apache/http/impl/conn/PoolingClientConnectionManager.html

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