Android网络优化2--HttpClinet

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，
且在6.0就直接禁止掉了。
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），
**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），
**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，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.youkuaiyun.com/androidzhaoxiaogang/article/details/8198400
http://guowww.diandian.com/post/2011-11-07/15351973
http://blog.youkuaiyun.com/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