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最近項目上每天間斷性捕獲到HttpClient請求異常，感覺有點奇怪，于是乎觀察了兩三天，通過日志以及對接方溝通確認等等，查看對應版本源碼，嘗試添加部分配置發布后，觀察十幾小時暫無異常情況出現，貌似問題已得到解決，若有后續繼續更新。

HttpClient來源：netstandard2.0

場景：將相關廠家地磁設備(停車進出場)推送數據，轉發至對接方。

最近一個星期經過觀察會出現兩種異常情況，一種是請求連接操作被取消，另外一種則是請求處理過程中操作被取消，具體異常信息請見如下圖

我們知道HttpClient默認超時時間為100s，但項目默認設置請求超時時間為30s，初次分析異常情況來看，請求超時導致請求連接被取消異常，首先我telnet對接方端口通暢，于是乎與對接方交涉，是否存在從請求到對接方接口有額外前置處理，以及網絡是否存在波動等等，排查得知相關猜測都予以否決，網絡無任何問題

問題排查分析

既然網絡沒有任何問題，難道是對接方即服務端處理數據量巨大，導致請求應答超時?于是乎對接方甩出幾張最近消息接收數據

從上述兩張圖來看，最多的一天也才90來萬，最近幾天請求失敗的數據大概2百來條，從我們平臺打印日志來看，每秒請求大致是10個左右，通過HTTP對接完全可以承載。

然后，因為我們將數據(JSON，數據大小幾乎可以忽略不計)轉發到對接方，對接方拿到數據后不會進行任何額外處理，直接存儲，所以我們請求超時時間30s，怎么會導致超時而引發異常呢?很奇怪

沒轍了，只能拿起終極武器，tcp抓包分析，重新學習了tcp/ip協議族一波

WireShark抓包分析

為打開分析上述pcap文件，提前安裝抓包軟件WireShark最新版本，由于軟件項目部署在Linux上，我們通過如下命令進行抓包

tcpdump -i any port 1443 -w exception.pcap 

從如下抓包信息可以直接知道，對接方使用了HTTPS協議，具體請看如下圖

如圖

默認打開如上圖所示，其中time為時間戳，為找到我們指定時間點(2021-06-04 15:46:17.296)，通過tab：視圖-時間顯示格式-日期和時間

接下來我們找到包文件中導致請求被取消異常的具體時間節點(2021-06-04 15:46:17.296)

在TCP協議中RST表示復位，用于異常時關閉連接。在發送RST包關閉連接時，不必等待緩沖區的包都發出去，直接丟棄緩沖區的包而發送RST包。而接收端收到RST包后，也不必發送ACK包來確認。

好像有點眉頭了，繼續往下看

好家伙，結合這張圖來看，基本上可以得出結論：原來是我們平臺主動重置了連接，緊接著又開始了多次進行三次握手連接即(SYN、SYN/ACK、ACK)

示例代碼分析

推送邏輯是在類庫中使用HttpClient，所以沒有使用HttpClientFactory，因此定義靜態變量來使用HttpClient，而非每一個請求就實例化一個HttpClient

接下來我們來詳細分析項目示例代碼并對其進行改進

static class Program 
{ 
    static HttpClient httpClient = CreateHttpClient(); 
    static Program() 
    { 
        ServicePointManager.SecurityProtocol = SecurityProtocolType.Tls12; 
 
        ServicePointManager.ServerCertificateValidationCallback = (message, cert, chain, error) => true, 
    } 
 
    static async Task Main(string[] args) 
    { 
        await httpClient.PostAsync("", new StringContent("")); 
    } 
 
    static HttpClient CreateHttpClient() 
    { 
        var client = new HttpClient(new HttpClientHandler 
        { 
            ServerCertificateCustomValidationCallback = (message, cert, chain, error) => true 
        }) 
        { 
            Timeout = TimeSpan.FromSeconds(30) 
        }; 
 
        client.DefaultRequestHeaders.Accept.Clear(); 
 
        client.DefaultRequestHeaders.Accept.Add(new MediaTypeWithQualityHeaderValue("application/json")); 
        client.DefaultRequestHeaders.Add("ContentType", "application/json"); 
        return client; 
    } 
} 

若對接方僅使用HTTPS協議，無需驗證證書，最好是忽略證書驗證，否則有可能會引起建立驗證證書連接異常，即添加

ServerCertificateCustomValidationCallback = (message, cert, chain, error) => true 

我們觀察上述代碼，有兩個地方都對證書驗證進行了設置，一個是在靜態構造函數中ServicePointManager(簡稱SP)，另外則在實例化HttpClient構造函數中即HttpClientHandler(簡稱HCH)，那么這二者是否有使用上的限制呢?

在.NET Framework中，內置的HttpClient建立在HttpWebRequest之上，因此可以使用SP來配置

在.NET Core中，通過SP配置證書信息僅影響HttpWebRequest，而對HttpClient無效，需通過HCH配置來達到相同目的

所以去除在靜態構造函數中對忽略證書的配置，改為在HttpClientHandler中

var client = new HttpClient(new HttpClientHandler 
{ 
    ServerCertificateCustomValidationCallback = (message, cert, chain, error) => true, 
    SslProtocols = SslProtocols.Tls12 
}) 

回到本文的話題，為什么會重置連接即主動關閉連接呢?我們已分析過，和上述配置30s超時沒有關系，主要有兩方面原因

翻開并溫習《圖解HTTP》一書，如果請求頻繁，最好建立持久連接，減少TCP連接的重復建立和斷開所造成的額外開銷，從而減輕服務端負載即重用HTTP連接，也稱為Http keep-alive，持久連接的特點是，只要任意一方沒有明確提出斷開連接，否則保持TCP連接狀態

配置keep-alive我們俗稱為保活機制，所以在默認請求頭中添加如下一行

//增加保活機制，表明連接為長連接 
client.DefaultRequestHeaders.Connection.Add("keep-alive"); 

上述只是在報文頭中添加持久化連接標識，但不意味著就一定生效，因為默認是禁用持久化連接，所以為了保險起見，添加如下代碼

//啟用保活機制（保持活動超時設置為 2 小時，并將保持活動間隔設置為 1 秒。） 
ServicePointManager.SetTcpKeepAlive(true, 7200000, 1000); 

有個讓我很疑惑的問題，通過查看設置啟用持久化連接源碼得知，這樣設置意義在哪里?沒弄明白，源碼如下

public static void SetTcpKeepAlive(bool enabled, int keepAliveTime, int keepAliveInterval) 
{ 
    if (enabled) 
    { 
        if (keepAliveTime <= 0) 
        { 
            throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(keepAliveTime)); 
        } 
        if (keepAliveInterval <= 0) 
        { 
            throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(keepAliveInterval)); 
        } 
    } 
} 

最關鍵的一點則是默認持久化連接數為2，非持久化連接為4

public class ServicePointManager 
 { 
     public const int DefaultNonPersistentConnectionLimit = 4; 
     public const int DefaultPersistentConnectionLimit = 2; 
 
     private ServicePointManager() { } 
 } 

那么問題是否就已很明了，項目中使用非持久化連接，即連接為4，未深究源碼具體細節，大膽猜想一下，若連接大于4，是否會出現將此前連接主動關閉，重建新的連接請求呢?

最終我們講原始代碼修改為如下形式

static class Program 
{ 
    static HttpClient httpClient = CreateHttpClient(); 
 
    static Program() 
    { 
        //默認連接數限制為2，增加連接數限制 
        ServicePointManager.DefaultConnectionLimit = 512; 
 
        //啟用保活機制（保持活動超時設置為 2 小時，并將保持活動間隔設置為 1 秒。） 
        ServicePointManager.SetTcpKeepAlive(true, 7200000, 1000); 
    } 
 
    static async Task Main(string[] args) 
    { 
        await httpClient.PostAsync("", new StringContent("")); 
 
        Console.WriteLine("Hello World!"); 
    } 
 
    static HttpClient CreateHttpClient() 
    { 
        var client = new HttpClient(new HttpClientHandler 
        { 
            ServerCertificateCustomValidationCallback = (message, cert, chain, error) => true, 
            SslProtocols = SslProtocols.Tls12 
        }) 
        { 
            Timeout = TimeSpan.FromSeconds(30) 
        }; 
 
        client.DefaultRequestHeaders.Accept.Clear(); 
        //增加保活機制，表明連接為長連接 
        client.DefaultRequestHeaders.Connection.Add("keep-alive"); 
        client.DefaultRequestHeaders.Accept.Add(new MediaTypeWithQualityHeaderValue("application/json")); 
        client.DefaultRequestHeaders.Add("ContentType", "application/json"); 
        return client; 
    } 
} 

進行如上設置后，通過一天觀察，再未出現相關異常，至此問題解決告一段落，希望沒有后續......

強烈建議：利用HttpClient發送請求設置持久化連接和根據實際業務評估增加連接數，而非默認的持久化連接為2，非持久化連接為4，否則極易出現相關異常。

引發思考：利用HttpClientFactory創建HttpClient是否有默認連接限制，據我所知，好像可以通過屬性MaxConnectionsPerServer來配置

若非常清楚默認連接數限制，可能并算不上什么問題，也不存在如此諸多分析，不過對于我而言，收獲的是在問題排查過程中，對可能干擾信息的過濾、篩選、確認以及對網絡協議進一步的理解加深。

在.NET Core和.NET Framework中相關配置還是有些變化，最好是根據對應版本在官網上確認下