如何避免 HttpClient 丢失请求头：通过 HttpRequestMessage 解决并优化

freeflydom

2024年11月7日 8:47 本文热度 218

在使用 HttpClient 发起 HTTP 请求时，可能会遇到请求头丢失的问题，尤其是像 Accept-Language 这样的请求头丢失。这个问题可能会导致请求的内容错误，甚至影响整个系统的稳定性和功能。本文将深入分析这一问题的根源，并介绍如何通过 HttpRequestMessage 来解决这一问题。

1. 问题的背景：HttpClient的设计与共享机制

HttpClient 是 .NET 中用于发送 HTTP 请求的核心类，它是一个设计为可复用的类，其目的是为了提高性能，减少在高并发情况下频繁创建和销毁 HTTP 连接的开销。HttpClient 的复用能够利用操作系统底层的连接池机制，避免了每次请求都要建立新连接的性能损失。

但是，HttpClient 复用的机制也可能导致一些问题，尤其是在多线程并发请求时。例如，如果我们在共享的 HttpClient 实例上频繁地修改请求头，可能会导致这些修改在不同的请求之间意外地“传递”或丢失。

2. 常见问题：丢失请求头

假设我们有如下的代码，其中我们希望在每次请求时设置 Accept-Language 头：

using System.Net.Http;
using System.Text;
using Newtonsoft.Json;
using Newtonsoft.Json.Serialization;
namespace ConsoleApp9
{
    internal class Program
    {
        private static readonly JsonSerializerSettings serializerSettings = new JsonSerializerSettings
        {
            ContractResolver = new CamelCasePropertyNamesContractResolver(),
            NullValueHandling = NullValueHandling.Ignore
        };
        private static readonly HttpClient httpClient = new HttpClient(); // 复用HttpClient实例
        private static readonly SemaphoreSlim semaphore = new SemaphoreSlim(100); // 限制并发请求数量为100
        static async Task Main(string[] args)
        {
            List<Task> tasks = new List<Task>();
            int taskNoCounter = 1; // 用于跟踪 taskno
            // 只使用一个HttpClient对象（全局共享）
            for (int i = 0; i < 50; i++)
            {
                tasks.Add(Task.Run(async () =>
                {
                    // 等待信号量，控制最大并发数
                    await semaphore.WaitAsync();
                    try
                    {
                        var postData = new
                        {
                            taskno = taskNoCounter++,
                            content = "等待翻译的内容"
                        };
                        var json = JsonConvert.SerializeObject(postData, serializerSettings);
                        var reqdata = new StringContent(json, Encoding.UTF8, "application/json");
                        // 设置请求头语言
                        httpClient.DefaultRequestHeaders.Add("Accept-Language", "en-US");                      
                        // 发送请求
                        var result = await httpClient.PostAsync("http://localhost:5000/translate", reqdata);
                        // 读取并反序列化 JSON 数据
                        var content = await result.Content.ReadAsStringAsync();
                        var jsonResponse = JsonConvert.DeserializeObject<Response>(content);
                        var response = jsonResponse.Data.Content;
                       
                        // 反序列化后，直接输出解码后的文本
                        Console.WriteLine($"结果为：{response}");
                    }
                    catch (Exception ex)
                    {
                        Console.WriteLine($"请求失败: {ex.Message}");
                    }
                    finally
                    {
                        // 释放信号量
                        semaphore.Release();
                    }
                }));
            }
            await Task.WhenAll(tasks);
        }
    }
    // 定义与响应结构匹配的类
    public class Response
    {
        public int Code { get; set; }
        public ResponseData Data { get; set; }
        public string Msg { get; set; }
    }
    public class ResponseData
    {
        public string Content { get; set; }
        public string Lang { get; set; }
        public int Taskno { get; set; }
    }
}

接收代码如下：

from flask import Flask, request, jsonify
from google.cloud import translate_v2 as translate
app = Flask(__name__)
# 初始化 Google Cloud Translate 客户端
translator = translate.Client()
@app.route('/translate', methods=['POST'])
def translate_text():
    try:
        # 从请求中获取 JSON 数据
        data = request.get_json()
        # 获取请求的文本内容
        text = data.get('content')
        taskno = data.get('taskno', 1)
        # 获取请求头中的 Accept-Language 信息，默认为 'zh-CN'
        accept_language = request.headers.get('Accept-Language', 'zh-CN')
        # 调用 Google Translate API 进行翻译
        result = translator.translate(text, target_language=accept_language)
        # 构造响应数据
        response_data = {
            "code": 200,
            "msg": "OK",
            "data": {
                "taskno": taskno,
                "content": result['translatedText'],
                "lang": accept_language
            }
        }
        # 返回 JSON 响应
        return jsonify(response_data), 200
    except Exception as e:
        return jsonify({"code": 500, "msg": str(e)}), 500
if __name__ == "__main__":
    app.run(debug=True, host="0.0.0.0", port=5000)

Accept-Language 请求头是通过 httpClient.DefaultRequestHeaders.Add("Accept-Language", language) 来设置的。这是一个常见的做法，目的是为每个请求指定特定的语言。然而，在实际应用中，尤其是当 HttpClient 被复用并发发送多个请求时，这种方法可能会引发请求头丢失或错误的情况。

测试结果：每20个请求就会有一个接收拿不到语言，会使用默认的zh-CN，这条请求就不会翻译。在上面的代码中，

3. 为什么会丢失请求头？

丢失请求头的问题通常出现在以下两种情况：

并发请求之间共享 HttpClient 实例：当多个线程或任务共享同一个 HttpClient 实例时，它们可能会修改 DefaultRequestHeaders，导致请求头在不同请求之间互相干扰。例如，如果一个请求修改了 Accept-Language，它会影响到后续所有的请求，而不是每个请求都独立使用自己的请求头。
头部缓存问题：HttpClient 实例可能会缓存头部信息。如果请求头未正确设置，缓存可能会导致丢失之前设置的头部。

在这种情况下，丢失请求头或请求头不一致的现象就会发生，从而影响请求的正确性和响应的准确性。

4. 解决方案：使用 `HttpRequestMessage`

为了解决这个问题，我们可以使用 HttpRequestMessage 来替代直接修改 HttpClient.DefaultRequestHeaders。HttpRequestMessage 允许我们为每个请求独立地设置请求头，从而避免了多个请求之间共享头部的风险。

以下是改进后的代码：

using System.Net.Http;
using System.Text;
using Newtonsoft.Json;
using Newtonsoft.Json.Serialization;
namespace ConsoleApp9
{
    internal class Program
    {
        private static readonly JsonSerializerSettings serializerSettings = new JsonSerializerSettings
        {
            ContractResolver = new CamelCasePropertyNamesContractResolver(),
            NullValueHandling = NullValueHandling.Ignore
        };
        private static readonly HttpClient httpClient = new HttpClient(); // 复用HttpClient实例
        private static readonly SemaphoreSlim semaphore = new SemaphoreSlim(100); // 限制并发请求数量为100
        static async Task Main(string[] args)
        {
            List<Task> tasks = new List<Task>();
            int taskNoCounter = 1; // 用于跟踪 taskno
            // 只使用一个HttpClient对象（全局共享）
            for (int i = 0; i < 50; i++)
            {
                tasks.Add(Task.Run(async () =>
                {
                    // 等待信号量，控制最大并发数
                    await semaphore.WaitAsync();
                    try
                    {
                        var postData = new
                        {
                            taskno = taskNoCounter++,
                            content = "等待翻译的内容"
                        };
                        var json = JsonConvert.SerializeObject(postData, serializerSettings);
                        var reqdata = new StringContent(json, Encoding.UTF8, "application/json");
                        // 使用HttpRequestMessage确保每个请求都可以单独设置头
                        var requestMessage = new HttpRequestMessage(HttpMethod.Post, "http://localhost:5000/translate")
                        {
                            Content = reqdata
                        };
                        // 设置请求头
                        requestMessage.Headers.Add("Accept-Language", "en-US");
                        // 发起POST请求
                        var result = await httpClient.SendAsync(requestMessage);
                        // 读取并反序列化 JSON 数据
                        var content = await result.Content.ReadAsStringAsync();
                        var jsonResponse = JsonConvert.DeserializeObject<Response>(content);
                        var response = jsonResponse.Data.Content;
                     
                        // 反序列化后，直接输出解码后的文本
                        Console.WriteLine($"结果为：{response}");
                    }
                    catch (Exception ex)
                    {
                        Console.WriteLine($"请求失败: {ex.Message}");
                    }
                    finally
                    {
                        // 释放信号量
                        semaphore.Release();
                    }
                }));
            }
            await Task.WhenAll(tasks);
        }
    }
    // 定义与响应结构匹配的类
    public class Response
    {
        public int Code { get; set; }
        public ResponseData Data { get; set; }
        public string Msg { get; set; }
    }
    public class ResponseData
    {
        public string Content { get; set; }
        public string Lang { get; set; }
        public int Taskno { get; set; }
    }
}

5. 解析解决方案：为何 `HttpRequestMessage` 更加可靠

独立请求头：HttpRequestMessage 是一个每个请求都可以独立设置头部的类，它允许我们为每个 HTTP 请求单独配置请求头，而不会被其他请求所干扰。通过这种方式，我们可以确保每个请求都使用准确的请求头。
高并发控制：当 HttpClient 实例被多个请求共享时，HttpRequestMessage 确保每个请求都能够独立处理头部。即使在高并发环境下，每个请求的头部设置都是独立的，不会相互影响。
请求灵活性：HttpRequestMessage 不仅可以设置请求头，还可以设置请求方法、请求体、请求的 URI 等，这使得它比直接使用 DefaultRequestHeaders 更加灵活和可控。