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Java网络编程

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2018-11-21 02:56:52 -0800

Java网络编程

参考: Java网络教程 java proxy

基础

获取主机网络信息

代理

JVM 级别代理

通过系统属性设置，作用于 java.net 包下的网络连接（URLConnection、Socket 等）：

# HTTP 代理
-Dhttp.proxyHost=proxy.example.com
-Dhttp.proxyPort=8080
-Dhttp.nonProxyHosts=localhost|127.0.0.1|*.local

# HTTPS 代理（JDK 1.5+ 独立配置）
-Dhttps.proxyHost=proxy.example.com
-Dhttps.proxyPort=8443

# SOCKS 代理（作用于 TCP 层，优先级低于 HTTP/HTTPS 代理）
-DsocksProxyHost=socks.example.com
-DsocksProxyPort=1080

或通过代码设置：

System.setProperty("http.proxyHost", "proxy.example.com");
System.setProperty("http.proxyPort", "8080");

可用 ProxySelector 统一管理：

ProxySelector.setDefault(new ProxySelector() {
    @Override
    public List<Proxy> select(URI uri) {
        if (uri.getHost().contains("internal")) {
            return Collections.singletonList(Proxy.NO_PROXY);
        }
        return Collections.singletonList(
            new Proxy(Proxy.Type.HTTP, new InetSocketAddress("proxy.example.com", 8080)));
    }

    @Override
    public void connectFailed(URI uri, SocketAddress sa, IOException ioe) {
        // 代理失败回调
    }
});

参考：Java Networking and Proxies

操作系统代理

操作系统代理是桌面环境/系统级配置（Windows 注册表、macOS 网络偏好设置、Linux 环境变量 http_proxy/https_proxy），JVM 不会自动读取。

Java 标准库 不感知 系统代理设置。如需使用系统代理，有以下方式：

方式	说明
`System.setProperty("java.net.useSystemProxies", "true")`	JDK 内置，仅 Windows/macOS 有效，Linux 无效
启动时读取环境变量手动注入	`-Dhttp.proxyHost=$http_proxy`
第三方库自动检测	OkHttp/HttpClient 等工具内置系统代理探测

// Windows/macOS 上启用系统代理探测
System.setProperty("java.net.useSystemProxies", "true");
// 之后 URLConnection 会自动使用系统代理配置（含 PAC 脚本）

注意： java.net.useSystemProxies 的局限性：

Linux 下不生效
只能探测"默认代理"，复杂的 PAC/代理规则可能适配不完整
仅对 java.net.URLConnection 生效，Socket 直连不生效

OkHttp

OkHttp 代理配置层级（优先级从高到低）：

层级	配置方式	说明
1. 代码显式指定	`builder.proxy(Proxy.NO_PROXY)` 或 `builder.proxySelector(...)`	最高优先级
2. `ProxySelector.getDefault()`	JVM 全局 `ProxySelector`	默认会读取 JVM 系统属性代理或自定义 Selector
3. `java.net.useSystemProxies`	配合系统属性	OkHttp 3.x 中通过 `proxySelector` 返回系统代理列表（`ProxyInfo`）

// 方式一：显式指定代理
OkHttpClient client = new OkHttpClient.Builder()
    .proxy(new Proxy(Proxy.Type.HTTP, new InetSocketAddress("proxy.example.com", 8080)))
    .build();

// 方式二：自定义 ProxySelector（可混合直连和代理）
OkHttpClient client2 = new OkHttpClient.Builder()
    .proxySelector(new ProxySelector() {
        @Override
        public List<Proxy> select(URI uri) {
            return Collections.singletonList(uri.getHost().contains("internal")
                ? Proxy.NO_PROXY
                : new Proxy(Proxy.Type.HTTP, new InetSocketAddress("proxy.example.com", 8080)));
        }
        @Override
        public void connectFailed(URI uri, SocketAddress sa, IOException ioe) {}
    })
    .build();

// 方式三：不设定，OkHttp 默认使用 ProxySelector.getDefault()
OkHttpClient client3 = new OkHttpClient();

认证代理：

// 方式一：Authenticator
Authenticator.setDefault(new Authenticator() {
    @Override
    protected PasswordAuthentication getPasswordAuthentication() {
        if (getRequestorType() == RequestorType.PROXY) {
            return new PasswordAuthentication("user", "pass".toCharArray());
        }
        return null;
    }
});

// 方式二：OkHttp 拦截器添加 Proxy-Authorization 头
OkHttpClient client = new OkHttpClient.Builder()
    .proxyAuthenticator((route, response) -> {
        String credential = Credentials.basic("user", "pass");
        return response.request().newBuilder()
            .header("Proxy-Authorization", credential)
            .build();
    })
    .build();

Apache HttpClient (5.x)

// 显式代理
HttpHost proxy = new HttpHost("proxy.example.com", 8080);
try (CloseableHttpClient client = HttpClients.custom()
        .setProxy(proxy)
        .build()) { ... }

// 使用系统代理（自动读取 JVM 属性或系统设置）
try (CloseableHttpClient client = HttpClients.createSystem()) { ... }
// createSystem() 内部会：
//   1. 读取 JVM 系统属性（http.proxyHost 等）
//   2. 读取 java.net.useSystemProxies（Windows/macOS）
//   3. 读取环境变量 http_proxy/https_proxy

// 路由级代理（不同目标用不同代理）
try (CloseableHttpClient client = HttpClients.custom()
        .setRoutePlanner((target, request, context) -> {
            if (target.getHostName().endsWith(".internal")) {
                return null; // 直连
            }
            return new HttpRoute(target, null, proxy, "https".equals(target.getSchemeName()));
        })
        .build()) { ... }

认证代理（CredentialsProvider）：

CredentialsProvider credsProvider = new BasicCredentialsProvider();
credsProvider.setCredentials(
    new AuthScope("proxy.example.com", 8080),
    new UsernamePasswordCredentials("user", "pass".toCharArray()));

try (CloseableHttpClient client = HttpClients.custom()
        .setProxy(new HttpHost("proxy.example.com", 8080))
        .setDefaultCredentialsProvider(credsProvider)
        .build()) { ... }

Java 内置 HttpClient (JDK 11+)

HttpClient client = HttpClient.newBuilder()
    .proxy(ProxySelector.of(new InetSocketAddress("proxy.example.com", 8080)))
    .build();

// 使用系统属性代理
HttpClient client2 = HttpClient.newBuilder()
    .proxy(ProxySelector.getDefault())
    .build();

// 直连（绕过代理）
HttpClient client3 = HttpClient.newBuilder()
    .proxy(ProxySelector.of(InetSocketAddress.createUnresolved("proxy.example.com", 8080)))
    .build();

// 认证代理
HttpClient client4 = HttpClient.newBuilder()
    .proxy(ProxySelector.of(new InetSocketAddress("proxy.example.com", 8080)))
    .authenticator(new Authenticator() {
        @Override
        protected PasswordAuthentication getPasswordAuthentication() {
            if (getRequestorType() == RequestorType.PROXY) {
                return new PasswordAuthentication("user", "pass".toCharArray());
            }
            return null;
        }
    })
    .build();

代理层级总结

应用层 ─ OkHttp / HttpClient ──── 1. 代码显式指定 proxy (最高优先级)
              │                    2. 自定义 ProxySelector
              │                    3. ProxySelector.getDefault()
              ▼
        ProxySelector ──────────── java.net.ProxySelector (全局)
              │
              ▼
        JVM 系统属性 ────────────── http.proxyHost / socksProxyHost 等
              │
              ▼
        操作系统代理 ────────────── useSystemProxies=true (非Linux)
                                    或手动传入环境变量

关键原则：

代码显式配置的代理优先级最高，覆盖其他所有设置
JVM 系统属性代理作用于 java.net 层，但会被自定义 ProxySelector 覆盖
useSystemProxies 需要显式开启，且跨平台表现不一致，生产环境建议显式配置
OkHttp/HttpClient 默认行为是委托到 ProxySelector.getDefault()，间接使用 JVM 系统属性
Apache HttpClient 的 createSystem() 能同时读取 JVM 属性和环境变量，最为完整

Socket

码农翻身:张大胖的socket

Tuning

Connection reset 服务器关闭了Connection会返回“RST”而不是返回“FIN”标志。原因在于Socket.close()方法的语义和TCP的“FIN”标志语义不一样：

发送TCP的“FIN” 标志表示我不再发送数据了
Socket.close() 表示我不再发送也不接受数据了。问题就出在“我不接受数据” 上，如果此时客户端还往服务器发送数据，服务器内核接收到数据，但是发现此时Socket已经close了，则会返回“RST”标志给客户端。此时客户端就会提示：“Connection reset”。

Orderly (and Abortive) Connection Release in Java

Tips

得到URL指向文件的输入流
- new URL(url).openStream()

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