SocketTimeoutException问题延伸

错误信息：连接超时 (Connection timed out)

java.net.ConnectException: 连接超时 (Connection timed out)
	at java.net.PlainSocketImpl.socketConnect(Native Method)
	at java.net.AbstractPlainSocketImpl.doConnect(AbstractPlainSocketImpl.java:476)
	at java.net.AbstractPlainSocketImpl.connectToAddress(AbstractPlainSocketImpl.java:218)
	at java.net.AbstractPlainSocketImpl.connect(AbstractPlainSocketImpl.java:200)
	at java.net.SocksSocketImpl.connect(SocksSocketImpl.java:394)
	at java.net.Socket.connect(Socket.java:606)
	at sun.security.ssl.SSLSocketImpl.connect(SSLSocketImpl.java:303)
	at sun.security.ssl.BaseSSLSocketImpl.connect(BaseSSLSocketImpl.java:173)
	at sun.net.NetworkClient.doConnect(NetworkClient.java:180)
	at sun.net.www.http.HttpClient.openServer(HttpClient.java:499)
	at sun.net.www.http.HttpClient.openServer(HttpClient.java:594)
	at sun.net.www.protocol.https.HttpsClient.<init>(HttpsClient.java:263)
	at sun.net.www.protocol.https.HttpsClient.New(HttpsClient.java:366)
	at sun.net.www.protocol.https.AbstractDelegateHttpsURLConnection.getNewHttpClient(AbstractDelegateHttpsURLConnection.java:207)
	at sun.net.www.protocol.http.HttpURLConnection.plainConnect0(HttpURLConnection.java:1167)
	at sun.net.www.protocol.http.HttpURLConnection.plainConnect(HttpURLConnection.java:1061)
	at sun.net.www.protocol.https.AbstractDelegateHttpsURLConnection.connect(AbstractDelegateHttpsURLConnection.java:193)
	at sun.net.www.protocol.http.HttpURLConnection.getOutputStream0(HttpURLConnection.java:1375)
	at sun.net.www.protocol.http.HttpURLConnection.getOutputStream(HttpURLConnection.java:1350)
	at sun.net.www.protocol.https.HttpsURLConnectionImpl.getOutputStream(HttpsURLConnectionImpl.java:264)

服务代码中使用原始方式创建http请求

URL url = new URL(generalUrl);
HttpURLConnection connection = (HttpURLConnection) url.openConnection();

在使用 HttpURLConnection 或其他没有连接池管理的 HTTP 客户端时，频繁创建连接可能导致

SocketTimeoutException，主要原因如下：

1. 连接资源未复用，频繁创建连接

每次请求都会创建新的 TCP 连接（三次握手），请求结束后立即关闭连接（四次挥手）。

在高并发场景下，短时间内创建大量连接，系统资源（文件描述符、端口、线程等）可能耗尽。

2. 系统资源限制

操作系统对 每个进程能打开的文件描述符数量 有限制（Linux 默认是 1024）。

每个 TCP 连接占用一个文件描述符，当连接数超过限制时，新的连接无法创建，导致超时。

3. TIME_WAIT 状态堆积

TCP 协议规定，连接关闭后会进入 TIME_WAIT 状态（通常持续 30s~2min）。

如果频繁创建连接，大量连接处于 TIME_WAIT 状态，导致端口资源被占用，新连接无法建立。

4. DNS 解析瓶颈

没有连接池时，每次请求都要重新进行 DNS 解析，如果 DNS 服务器响应慢，也会导致连接超时。

5. 服务端限制

后端服务（如 Nginx、Tomcat）或负载均衡器对单个客户端的连接数有限制。

如果客户端频繁建立连接，可能被服务端限流或拒绝服务，从而引发超时。

线程状态

WAITING状态：38个（线程正在无限期等待某个条件）

TIMED_WAITING状态：23个（线程正在限时等待某个条件）

RUNNABLE状态：10个（正在执行或准备执行的可运行线程）

BLOCKED状态：0个（无线程因等待监视器锁而阻塞）

NEW状态：0个（没有新创建但未启动的线程）

TERMINATED状态：0个（没有已终止的线程）

TIME_WAIT 状态的由来与作用

TCP 是面向连接的可靠协议，在连接关闭时需要进行 四次挥手，确保数据完整传输。

1. 四次挥手流程：

客户端发送 FIN 表示结束发送数据。

服务端响应 ACK。

服务端发送 FIN 表示结束发送数据。

客户端响应 ACK。

2. TIME_WAIT 状态的含义：

当客户端发送最后一个 ACK 后，进入 TIME_WAIT 状态。

持续时间为 2MSL（Maximum Segment Lifetime），通常是 30秒到2分钟。

目的是：

确保最后一个 ACK 被服务端接收（若丢失需重传 FIN）。

防止旧连接的报文段被新连接误用。

为什么连接“关闭后未释放”？

TCP 连接关闭 ≠ 立即释放端口和资源

即使代码中调用了 close()，操作系统仍会将连接置于 TIME_WAIT 状态一段时间。

在这段时间内，该连接使用的本地端口（如 192.168.1.1:54321 -> example.com:80）仍被占用。

如果频繁发起新连接，可能导致：

本地端口耗尽（java.net.BindException: Permission denied）

新连接建立失败或超时（SocketTimeoutException）

HTTP 客户端库对比（OkHttpClient vs RestTemplate vs Apache HttpClient）

特性	OkHttpClient	RestTemplate	Apache HttpClient
HTTPS 支持	✅ 默认支持	✅ 默认支持（需证书合法）	✅ 默认支持（需证书合法）
SSL 手动配置	⚠️ 需自定义证书时（TrustManager ）	⚠️ 需自定义证书时（依赖底层实现）	⚠️ 需自定义证书时（SSLContextBuilder ）
连接池支持	✅ 原生支持（高效复用连接）	❌ 无连接池（底层为 HttpURLConnection ）	✅ 支持（PoolingHttpClientConnectionManager ）
异步请求支持	✅ 原生支持（enqueue + 回调）	❌ 无原生异步（需自行封装线程池）	❌ 无原生异步（需配合 Future ）
响应式编程支持	✅ 可配合 RxJava、Kotlin Coroutines	❌ 无	❌ 无
性能	⚡ 高（轻量级 + HTTP/2 支持）	⚠️ 中等（依赖底层实现）	⚠️ 中等（功能全面但较重）
线程安全	✅ 全局单例设计	✅ 线程安全（但建议每个线程独立实例）	✅ 线程安全（需正确管理连接池）
Spring 集成	⚠️ 需手动封装（如 RestTemplate 替换）	✅ 原生支持（但已过时）	✅ 支持（需配置 HttpComponentsClientHttpRequestFactory ）
维护活跃度	✅ 活跃（Square 维护）	⚠️ 已过时（Spring 推荐 WebClient ）	✅ 活跃（Apache 基金会维护）
易用性	✅ API 简洁（链式调用）	⚠️ 配置稍复杂（需熟悉 Spring 生态）	⚠️ 配置复杂（大量 Builder 模式）
适用场景	移动端/高性能需求	传统 Spring 项目（逐步迁移）	企业级复杂需求（如代理、重试机制）

推荐使用哪种？

推荐顺序：OkHttpClient > WebClient（Spring 5+） > Apache HttpClient > RestTemplate