HttpClient作為官方推薦的http客戶端，相比之前的WebClient和WebRequest好用了很多，但默認(rèn)無(wú)法為每個(gè)請(qǐng)求單獨(dú)設(shè)置超時(shí)，只能給HttpClient設(shè)置默認(rèn)超時(shí)，使用起來(lái)不太方便。

聲明：本文主要是翻譯自THOMAS LEVESQUE'S .NET BLOG的文章:Better timeout handling with HttpClient。
由于工作原因，需要用c#，就語(yǔ)法層而言，c#確實(shí)比java優(yōu)秀，一些庫(kù)接口封裝也更方便簡(jiǎn)潔。特別是HttpClient,結(jié)合了task異步模型,使用起來(lái)非常順手。
本人水平有限，如有問(wèn)題，還望各位多多海涵，不吝賜教

問(wèn)題

如果你經(jīng)常用HttpClient去調(diào)用Restfull接口或傳送文件，你可能會(huì)對(duì)HttpClient這個(gè)類處理Request(請(qǐng)求)超時(shí)的方式感到惱火，因?yàn)榇嬖谶@兩個(gè)問(wèn)題：

• timeout(超時(shí))只能在HttpClient的class級(jí)別處理。也就是說(shuō)，一旦設(shè)置好了，所有httpClient下的請(qǐng)求都會(huì)應(yīng)用同樣的超時(shí)設(shè)置，這顯然不靈活，如果能夠?yàn)槊總€(gè)request請(qǐng)求分別指定一個(gè)超時(shí)時(shí)間，將非常方便。
• 當(dāng)請(qǐng)求超時(shí)時(shí)，拋出的異常很不好辨認(rèn)。你認(rèn)為請(qǐng)求超時(shí)時(shí)，httpclient會(huì)拋出TimeoutException?，不，其實(shí)它會(huì)拋出一個(gè)TaskCanceledException,而單看這個(gè)異常,你一時(shí)還無(wú)法分辨是取消導(dǎo)致的還是真正超時(shí)導(dǎo)致的。
  

幸運(yùn)的是，得益于HttpClient的靈活設(shè)計(jì)，可以非常容易的彌補(bǔ)此缺陷。
因此，我們將針對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題做出解決方案。讓我們回顧一下我們想要的:

• 可以為每個(gè)request請(qǐng)求單獨(dú)設(shè)置超時(shí)時(shí)間
• 當(dāng)超時(shí)發(fā)生時(shí)，catch的異常是TimeoutException而不是TaskCanceledException。
  

為每個(gè)request設(shè)置超時(shí)值

怎樣將超時(shí)時(shí)間值和Request請(qǐng)求關(guān)聯(lián)起來(lái)呢？HttpRequestMessage這個(gè)類有個(gè)Properties的屬性,它是一個(gè)字典(Dictionary)類型的屬性，我們可以放入我們?nèi)魏巫远x需要的內(nèi)容到這個(gè)屬性中。我們將使用這個(gè)屬性存儲(chǔ)請(qǐng)求(request)的超時(shí)時(shí)間,為了便于實(shí)現(xiàn)此功能，我們給HttpRequestMessage創(chuàng)建一個(gè)擴(kuò)展方法:

public static class HttpRequestExtensions
{
  private static string TimeoutPropertyKey = "RequestTimeout";

  public static void SetTimeout(
    this HttpRequestMessage request,
    TimeSpan? timeout)
  {
    if (request == null)
      throw new ArgumentNullException(nameof(request));

    request.Properties[TimeoutPropertyKey] = timeout;
  }

  public static TimeSpan? GetTimeout(this HttpRequestMessage request)
  {
    if (request == null)
      throw new ArgumentNullException(nameof(request));

    if (request.Properties.TryGetValue(
        TimeoutPropertyKey,
        out var value)
      && value is TimeSpan timeout)
      return timeout;
    return null;
  }
}

這是一段很普通的代碼，timout參數(shù)是可null的TimeSpan值,我們現(xiàn)在可以給請(qǐng)求設(shè)置超時(shí)值，但是目前還沒(méi)有實(shí)際使用到這段代碼。

Http Handler

HttpClient使用 管道體系( pipeline architecture) 結(jié)構(gòu)：每個(gè)請(qǐng)求都通過(guò)一系列類型為HttpMessageHandler的Handler處理，并且以相反順序逐級(jí)返回響應(yīng)。有了這種機(jī)制，我們可以非常方便的加入我們自己的Handler來(lái)具體處理超時(shí)問(wèn)題。如果您想了解更多，本文將對(duì)此進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。

我們的自己的超時(shí)Handler將繼承DelegatingHandler，DelegatingHandler是一種設(shè)計(jì)為鏈?zhǔn)秸{(diào)用其他Handler的類(簡(jiǎn)單提一下:DelegatingHandler內(nèi)部有個(gè)InnerHandler成員變量,我們可以在調(diào)用innerHandler.SendAsync()前后對(duì)request、CancellationToken和response做相應(yīng)處理)。要實(shí)現(xiàn)我們的Handler，我們重寫SendAsync方法。最小的實(shí)現(xiàn)如下所示：

class TimeoutHandler : DelegatingHandler
{
  protected async override Task<HttpResponseMessage> SendAsync(
    HttpRequestMessage request,
    CancellationToken cancellationToken)
  {
    return await base.SendAsync(request, cancellationToken);
  }
}

上述代碼并沒(méi)有任何用處，因?yàn)橹皇菍?shí)際處理丟給了base.SendAsync,目前還沒(méi)有對(duì)TimeoutHandler進(jìn)行任何加工處理，我們將逐步對(duì)其加強(qiáng)擴(kuò)充，以達(dá)到我們的目的。

給Request加上超時(shí)處理

首先，讓我們給TimeoutHandler添加一個(gè)TimeSpan類型的DefaultTimeout屬性，這個(gè)默認(rèn)超時(shí)時(shí)間是給沒(méi)有特意設(shè)置超時(shí)時(shí)間的請(qǐng)求使用的:

public TimeSpan DefaultTimeout { get; set; } = TimeSpan.FromSeconds(100);

就像HttpClient.Timeout一樣，我們也設(shè)置默認(rèn)超時(shí)時(shí)間為100秒。

為了實(shí)現(xiàn)我們的超時(shí)處理，我們需要從request中獲取超時(shí)時(shí)間（如果request中沒(méi)有設(shè)置，則應(yīng)用DefaultTimeout的值）。接著，我們創(chuàng)建一個(gè)在指定時(shí)間(超時(shí)時(shí)間)后將會(huì)被取消的CancellationToken,并把這個(gè)CancellationToken傳入到鏈的下一個(gè)Handler。這樣之后，如果指定超時(shí)時(shí)間內(nèi)沒(méi)有獲取到response響應(yīng),我們剛剛創(chuàng)建的CancellationToken就會(huì)被取消(cancel)。

我們創(chuàng)建一個(gè)CancellationTokenSource，這個(gè)類可以創(chuàng)建和控制CancellationToken。它將根據(jù)超時(shí)時(shí)間來(lái)創(chuàng)建：

private CancellationTokenSource GetCancellationTokenSource(
  HttpRequestMessage request,
  CancellationToken cancellationToken)
{
  var timeout = request.GetTimeout() ?? DefaultTimeout;
  if (timeout == Timeout.InfiniteTimeSpan)
  {
    // No need to create a CTS if there's no timeout
    //不需要?jiǎng)?chuàng)建CTS，因?yàn)椴惶幚沓瑫r(shí)(下面會(huì)講到)
    return null;
  }
  else
  {
    var cts = CancellationTokenSource
      .CreateLinkedTokenSource(cancellationToken);
    cts.CancelAfter(timeout);
    return cts;
  }
}

這里主要關(guān)注兩個(gè)點(diǎn):

• 如果request超時(shí)值為Timeout.InfiniteTimeSpan,程序并不會(huì)創(chuàng)建CancellationTokenSource,它將不會(huì)被取消，因此節(jié)省了無(wú)用的分配。也就是說(shuō)在這種情況下，我們將不會(huì)處理超時(shí)。
• 以上相反，我們創(chuàng)建了一個(gè)在指定timeout后被自動(dòng)取消的CancellationTokenSource（因?yàn)檎{(diào)用了CancelAfter）。請(qǐng)注意,這個(gè)CTS連接了傳入?yún)?shù)的cancellationToken,這個(gè)cancellationToken其實(shí)來(lái)自SendAsync方法的實(shí)參。這樣做之后，當(dāng)真正的超時(shí)發(fā)生，或者參數(shù)的cancellationToken自身被取消，CTS都會(huì)被取消。如果想要獲取跟多CancellationToken的內(nèi)容，請(qǐng)訪問(wèn)這篇文章

最后，我們修改下SendAsync方法，應(yīng)用剛剛創(chuàng)建的CancellationTokenSource。

protected async override Task<HttpResponseMessage> SendAsync(
  HttpRequestMessage request,
  CancellationToken cancellationToken)
{
  using (var cts = GetCancellationTokenSource(request, cancellationToken))
  {
    return await base.SendAsync(
      request,
      cts?.Token ?? cancellationToken);
  }
}

我們創(chuàng)建了CTS后，把CTS的token傳入到base.SendAsync中，注意，我們使用cts?.Token是因?yàn)镚etCancellationTokenSource返回的cts可能為null,如果cts為null,則直接使用參數(shù)自己的cancellationToken,我們就不做任何超時(shí)處理。

通過(guò)這一步，我們有了自己的超時(shí)Handler,可以為每個(gè)請(qǐng)求指定不同的超時(shí)時(shí)間。但是，當(dāng)超時(shí)發(fā)生時(shí)，我們?nèi)匀恢荒懿东@到TaskCanceledException異常，這個(gè)問(wèn)題很容易修復(fù)它。

拋出正確的異常

我們需要捕獲TaskCanceledException(或者它的基類OperationCanceledException),然后檢測(cè)cancellationToken參數(shù)是否是被取消的：

• 如果是，說(shuō)明這個(gè)cancel是調(diào)用者自身導(dǎo)致的，對(duì)此直接將異常上拋不處理
• 如果不是，這意味著是因?yàn)槲覀兊某瑫r(shí)導(dǎo)致的cancel,因此，我們將拋出一個(gè)TimeoutException

這是最終的SendAsync方法:

protected async override Task<HttpResponseMessage> SendAsync(
  HttpRequestMessage request,
  CancellationToken cancellationToken)
{
  using (var cts = GetCancellationTokenSource(request, cancellationToken))
  {
    try
    {
      return await base.SendAsync(
        request,
        cts?.Token ?? cancellationToken);
    }
    catch(OperationCanceledException)
      when (!cancellationToken.IsCancellationRequested)
    {
      throw new TimeoutException();
    }
  }
}

我們使用了一個(gè)exception filter,通過(guò)這種方式，我們只cactch我們符合我們情況需要的異常，然后做相應(yīng)處理。

至此，我們的超時(shí)Handler已經(jīng)完成了，接下來(lái)看看怎么使用它

使用Handler

當(dāng)創(chuàng)建一個(gè)HttpClient時(shí)，可以指定一個(gè)自己的Handler作為管道(pipeline)的第一個(gè)Handler。如果沒(méi)有指定，默認(rèn)使用的是HttpClientHandler，這個(gè)handler直接發(fā)送請(qǐng)求到網(wǎng)絡(luò)上。為了使用我們自己的TimeoutHandler,我們需要先創(chuàng)建它，然后將timeoutHandler指定為httpClient的handler。在timeoutHandler中，指定InnerHandler為我們自己創(chuàng)建的HttpClientHandler,這樣實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求就委托到了HttpClientHandler中。

var handler = new TimeoutHandler
{
  InnerHandler = new HttpClientHandler()
};

using (var client = new HttpClient(handler))
{
  client.Timeout = Timeout.InfiniteTimeSpan;
  ...
}

通過(guò)將httpclient的timeout設(shè)置為InfiniteTimeSpan來(lái)禁用默認(rèn)的超時(shí)設(shè)置，如果不這樣做，默認(rèn)超時(shí)會(huì)干擾我們自己的超時(shí)

現(xiàn)在，我們嘗試發(fā)送一個(gè)設(shè)定了5秒超時(shí)的請(qǐng)求到需要很久才能響應(yīng)的服務(wù)器

var request = new HttpRequestMessage(HttpMethod.Get, "http://foo/");
request.SetTimeout(TimeSpan.FromSeconds(5));
var response = await client.SendAsync(request);

如果服務(wù)器在5秒內(nèi)響應(yīng)數(shù)據(jù)，我們將會(huì)捕獲到一個(gè)TimeoutException，而不是TaskCanceledException,因此事情似乎按預(yù)期進(jìn)行。

為了檢測(cè)cancellation是否正確運(yùn)行，我們傳入一個(gè)在2秒(比超時(shí)實(shí)際小)后會(huì)被取消的CancellationToken:

var request = new HttpRequestMessage(HttpMethod.Get, "http://foo/");
request.SetTimeout(TimeSpan.FromSeconds(5));
var cts = new CancellationTokenSource(TimeSpan.FromSeconds(2));
var response = await client.SendAsync(request, cts.Token);

這時(shí)，我們可以捕獲到TaskCanceledException,這正是我們期望的。

總結(jié)

通過(guò)實(shí)現(xiàn)我們自己的Http Handler,我們可以用一個(gè)智能的timout handler來(lái)解決開(kāi)始我們提出的問(wèn)題。

這篇文章的所有代碼在這

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