Java Springboot发送Http请求返回二进制数据及原理分析

1、依赖

 
            org.apache.httpcomponents
            httpclient

2、工具类

/**
     * @description:发送HTTP POST请求，参数为JSON格式，并返回二进制数据。
     * @author: lizhiwei
     * @date: 2023/12/15 15:59
     * @param url        请求的URL地址。
     * @param jsonParams 请求的参数，以JSON字符串形式提供。
     * @param headParams 请求的头部参数，以键值对形式提供。
     * @return: byte[] 服务器响应的二进制数据。
    **/
    public static byte[] doPostJsonForBytes(String url, String jsonParams, Map headParams) {
        // 创建HTTP客户端实例
        CloseableHttpClient httpClient = HttpClients.createDefault();
        CloseableHttpResponse response = null;

        try {
            // 创建HTTP POST请求对象
            HttpPost httpPost = new HttpPost(url);

            // 配置请求和传输超时时间
            RequestConfig requestConfig = RequestConfig.custom().setSocketTimeout(100000).setConnectTimeout(100000).build();
            httpPost.setConfig(requestConfig);

            // 设置请求体为JSON字符串
            httpPost.setEntity(new StringEntity(jsonParams, ContentType.APPLICATION_JSON));

            // 如果存在头部参数，则添加到请求头中
            if (headParams != null) {
                for (Map.Entry entry : headParams.entrySet()) {
                    httpPost.addHeader(entry.getKey(), entry.getValue());
                }
            }

            // 执行请求并获取响应
            response = httpClient.execute(httpPost);

            // 检查响应状态码
            int statusCode = response.getStatusLine().getStatusCode();
            if (statusCode != HttpStatus.SC_OK) {
                throw new BusinessException(ErrorCode.SYSTEM_ERROR, "HTTP请求失败，状态码：" + statusCode);
            }

            // 获取响应二进制数据
            HttpEntity entity = response.getEntity();
//            String responseBody = EntityUtils.toString(entity);
//            log.error("看看正确的错误的，返回的有什么区别？"+responseBody);

            // 将响应实体转换为字节数组
            byte[] responseBytes = EntityUtils.toByteArray(entity);
            return responseBytes;
        } catch (Exception e) {
            log.error("执行HTTP POST请求异常：", e);
            throw new BusinessException(ErrorCode.SYSTEM_ERROR, "执行HTTP POST请求异常：" + e.getMessage());
        } finally {
            // 关闭资源
            HttpClientUtils.closeQuietly(response);
            HttpClientUtils.closeQuietly(httpClient);
        }
    }

3、原理分析

3.1基础流程

HTTP 协议简介: HTTP（超文本传输协议）是一个用于分布式、协作式和超媒体信息系统的应用层协议。HTTP是一个基于请求-响应模式的无状态协议，通常运行在TCP/IP协议之上。
客户端和服务器模型: 在HTTP通信中，通常有一个客户端（例如一个Web浏览器或一个HTTP客户端库，如Apache HttpClient）和一个服务器（托管Web资源的服务器）。客户端发起请求，服务器响应请求。
域名解析: 当客户端要发送HTTP请求时，首先需要解析服务器的域名（如果提供的是域名而非IP地址）。这涉及到DNS（域名系统）查询，将域名转换为IP地址。
建立TCP连接: HTTP通常运行在TCP协议之上。在发送HTTP请求之前，客户端会与服务器建立一个TCP连接。这个过程通常包括三次握手，确保双方都准备好进行数据传输。
发送HTTP请求: 一旦TCP连接建立，客户端就会通过这个连接发送一个HTTP请求。这个请求包含：
- 请求行：包含方法（GET、POST等）、请求的资源的URI和HTTP版本。
- 请求头：包含关于客户端环境和请求体的元数据，例如User-Agent、Accept、Content-Type等。
- 请求体：对于某些类型的请求（如POST），这部分包含要发送给服务器的数据。
服务器处理请求: 服务器接收到HTTP请求后，会根据请求的资源、方法和其他参数处理请求。这可能涉及到访问数据库、执行服务器端程序等操作。
发送响应: 处理请求后，服务器会向客户端发送一个HTTP响应。这个响应包含：
- 状态行：包含HTTP状态码和状态消息，表示请求成功、失败或其他状态。
- 响应头：包含关于服务器、响应体和资源的信息，如Content-Type、Content-Length等。
- 响应体：包含请求的资源或其他数据。
关闭TCP连接: 数据传输完成后，TCP连接可以被关闭，或者根据HTTP头部中的Connection字段保持开放以供未来的请求复用。
无状态性和连接管理: HTTP是一个无状态协议，意味着每个请求都是独立的，服务器不保存两个请求之间的状态。但在现代HTTP应用中，通常使用cookies、会话等机制来维护状态。同时，持久连接、管道化等技术被用于优化连接管理和网络资源的使用。

3.2代码解析

创建HTTP客户端实例:
```
CloseableHttpClient httpClient = HttpClients.createDefault();
```
这行代码使用Apache HttpClient库创建了一个CloseableHttpClient对象。这个客户端用于执行HTTP请求。createDefault()方法会返回一个默认配置的CloseableHttpClient实例。
创建HTTP POST请求对象:
```
HttpPost httpPost = new HttpPost(url);
```
通过HttpPost类创建一个POST请求对象。这个对象包含了要发送到服务器的请求信息，其中url是请求的目标地址。
配置请求和传输超时时间:
```
RequestConfig requestConfig = RequestConfig.custom().setSocketTimeout(100000).setConnectTimeout(100000).build();
httpPost.setConfig(requestConfig);
```
使用RequestConfig设置请求的超时配置。setSocketTimeout设置从服务器读取数据的超时时间，setConnectTimeout设置连接服务器的超时时间。这里两者都设置为100秒。然后将这个配置应用到httpPost对象上。
设置请求体为JSON字符串:
```
httpPost.setEntity(new StringEntity(jsonParams, ContentType.APPLICATION_JSON));
```
这行代码设置了HTTP POST请求的请求体。jsonParams是传入的JSON格式参数，它被转换成StringEntity，并设置其内容类型为ContentType.APPLICATION_JSON，表示发送的是JSON格式的数据。

添加头部参数:

if (headParams != null) {
    for (Map.Entry entry : headParams.entrySet()) {
        httpPost.addHeader(entry.getKey(), entry.getValue());
    }
}

如果headParams（请求头参数）不为空，则遍历这个Map，并将每个键值对添加到HTTP请求的头部。

执行请求并获取响应:
```
response = httpClient.execute(httpPost);
```
使用httpClient执行httpPost请求，并接收响应。响应被保存在CloseableHttpResponse对象response中。

检查响应状态码:

int statusCode = response.getStatusLine().getStatusCode();
if (statusCode != HttpStatus.SC_OK) {
    throw new BusinessException(ErrorCode.SYSTEM_ERROR, "HTTP请求失败，状态码：" + statusCode);
}

从响应中获取HTTP状态码，如果状态码不是200（HttpStatus.SC_OK），则抛出业务异常，表示HTTP请求失败。

获取响应二进制数据:

HttpEntity entity = response.getEntity();
byte[] responseBytes = EntityUtils.toByteArray(entity);
//这里补充一下，正常我们返回的是字符串，使用    
//result = EntityUtils.toString(entity, "UTF-8");即可，我这个请求是有需要返回二进制数据，所以采用这样的方法，你可以根据需要自行改写获取响应体的格式并返回。

从响应中提取HttpEntity，然后使用EntityUtils.toByteArray(entity)将其转换为字节数组。这些字节是服务器返回的原始二进制数据。

异常处理:

catch (Exception e) {
    log.error("执行HTTP POST请求异常：", e);
    throw new BusinessException(ErrorCode.SYSTEM_ERROR, "执行HTTP POST请求异常：" + e.getMessage());
}

如果在执行过程中出现任何异常，将捕获这些异常，记录错误日志，并抛出业务异常。

关闭资源:
```
finally {
    HttpClientUtils.closeQuietly(response);
    HttpClientUtils.closeQuietly(httpClient);
}
```
在finally块中，无论请求成功还是异常，都会关闭响应和客户端实例以释放资源。

这段代码的执行流程涵盖了创建客户端、配置请求、发送请求、处理响应和异常，是一个完整的用于发送HTTP POST请求并接收二进制响应的实现。

注意：

开发的过程中踩了一个坑，不能多次转换数据，转换一下,流已经关闭了，不能又一次读取数据

java.io.IOException: Attempted read from closed stream.

出现这个原因通常是因为尝试从已经关闭的流中读取数据。在你的代码中，这个问题很可能是由于以下原因造成的：

重复读取响应体: 在你的代码中，你首先使用 EntityUtils.toString(entity) 读取了响应体作为字符串，然后又尝试通过 EntityUtils.toByteArray(entity) 从相同的 HttpEntity 实例中读取数据。HttpEntity 只能被读取一次，读取后流就会关闭。因此，第二次尝试读取时会抛出 Attempted read from closed stream 异常。

解决方案

要解决这个问题，你可以只读取一次响应体。如果你需要同时获取响应体的字符串表示和字节数组表示，可以先读取为字节数组，然后将字节数组转换为字符串，而不是直接从HttpEntity中读取两次。

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