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Java9新功能之HTTP2和REPL

阿熊

阿熊

元老

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于 2015-08-08 11:02

对Java 9的炒作将不再局限于模块化（modularity），Java 9正在搜罗大量额外的功能模块，这些功能模块正作为Java增强提案（JEP）提交，并在OpenJDK (Java SE的参考实现项目）中实现。
在这篇文章中，我们将重点关注一些或将在Java 9整个生命周期中，对开发者的工作生活影响最大的JEP，包括新的HTTP/2支持和JShell REPL（读取-求值-打印-循环），后者带来了基于shell的交互式Java开发环境和探索性开发API。

HTTP/2标准是HTTP协议的最新版本。当前版本HTTP/1.1始于1999年，存在着非常严重的问题，包括：
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对头阻塞在HTTP/1.1中，响应接收的顺序和请求发送的顺序相同。这意味着，例如，当查看一个包含许多小图像的大HTML页面时，图像资源将不得不在HTML页面资源之后排队，在浏览器完全加载完HTML页面之前，图像资源无法被发送。这就是“对头阻塞”，会导致许多潜在的页面渲染问题。
在HTTP/2中，响应数据可以按块（chunk）传输，甚至可以交叉传输，因此真正实现了请求和响应的多路复用。
一个站点的连接数限制在HTTP/1.1标准中有这样的描述：“一个单用户的客户端不能与任何服务器保持2个以上的连接”。这个限制和对头阻塞问题一起，严重限制了页面的性能。
HTTP/2打破这种限制并认为连接是持久的，只有当用户跳转后或者发生技术性故障事件时，连接才会关闭。对多路复用的使用将有助于降低页面性能瓶颈。
HTTP控制头的开销当前的HTTP版本使用简单的、基于文本的HTTP头信息来控制通信。这样做的优点是非常简单且易于理解，调试也很简单，只需通过连接指定端口并输入一些文本。然而，使用基于文本的协议会让小的响应包不成比例地膨胀。此外，大量的HTTP响应几乎没有或者根本没有有效负载（比如，HEAD请求只是要确定资源是否发生变化）。为实际上只包含最后修改时间的响应，使用完全基于文本的头信息（大约有700个字节，在HTTP1.1中，它们不能被压缩，尽管很容易做到）是当前HTTP标准中，不可思议的浪费。
另一个思路是对HTTP头信息使用二进制编码。这种方式能够极大地提高较小请求的速度且占用的网络带宽非常小。这正是HTTP/2已经选择的方法，虽然以协议精神制定标准应该选择基于文本的协议，但是二进制的效率有令人信服的理由，让我们这样做。
HTTP/2带来的期望HTTP/2标准是由IETF HTTP工作组创建的，该组织由来自Mozilla、Google、 Microsoft、Apple，以及其他公司的代表和工程师组成，由来自CDN领军公司Akamai的高级工程师Mark Nottingham任主席。因此，HTTP/2是一个为优化大型、高流量的网站而生的版本，它在实现简单、易于调试的基础上，确保了性能和网络带宽消耗。
该组织主席总结了一些HTTP/2的关键属性：
•相同的HTTP API
•成本更低的请求
•网络和服务器端友好
•缓存推送
•思维革命
•更多加密方式
带给Java的意义自从1.0版本开始，Java就支持HTTP，但是多数代码出自完全不同的时代。例如，Java对HTTP的支持是围绕相对协议无关的框架（URL类）设计的，因此在网站成为主导地位的90年代，这种实现显得很不清晰。
Java对HTTP的支持是基于当时最好的设计思想，但是时过境迁，最重要的是Java对HTTP原始的支持出来时，HTTPS还没有出现。因此，Java的API将HTTPS作为一种移花接木，导致了不能简化的复杂性。
在现代社会，HTTPS开始变得无所不在，让HTTP日渐成为落后的技术。甚至，美国政府现在都通过了完全迁到HTTPS-only的计划。
JDK内核对HTTP的支持已经无法跟上现实网络的发展步伐。实际上，甚至JDK8也只不过是交付了一个支持HTTP/1.0的客户端，然而，大多数的开发者早已转而使用第三方客户端库了，比如Apache的HttpComponents。
所有这一切意味着，对HTTP/2的支持将是Java未来十年的核心功能。这也让我们重新审视我们的固有思维，重新写一套API并提供重新来过的机会。HTTP/2将是未来数年内，每位开发者主要面对的API。
新的API不再坚持协议中立性，使开发者可以完全抛弃过去的使用方式。这套API只关注HTTP协议，但是要进一步理解的是HTTP/2并没有从根本上改变原有的语义。因此，这套API是HTTP协议独立的，同时提供了对新协议中帧和连接处理的支持。

相比HTTP/1.1的实现，新的API带给开发者最多的是方便性，因为HTTP/1.1没有提供对已经发送到服务器端的请求的取消机制，而HTTP/2可以让客户端向已经被服务器端处理的请求，发送取消命令。
JShell很多语言都为探索性开发提供了交互式环境。在某些情况下（特别是Clojure和其他Lisp方言），交互式环境占据了开发者的大部分编码时间，甚至是全部。其他语言，比如Scala或者JRuby也广泛使用REPL。
当然，此前Java曾经推出过Beanshell脚本语言，但是它没有实现完全标准化，而且近年来，该项目已经处于不活跃状态。在Java 8（以及jjs REPL）中引入的Nashorn Javascript实现打开了更广泛地考虑REPL并将交互式开发成为可能的大门。
一项努力将现代REPL引入Java 9的工作，以JEP 222作为开始，收录在OpenJDK的Kulla项目中。Kulla这个名字来自古巴比伦神话，是建造之神。该项目的主旨是提供最近距离的“完整Java”体验。该项目没有引入新的非Java语义，并禁用了Java语言中对交互式开发没有用处的语义（比如上层的访问控制修改或同步的语义）。
与所有REPL一样，JShell提供了命令行，而不是类似IDE的体验。语句和表达式能够在执行状态上下文中，被立即求值，而不是非得打包到类中。方法也是自由浮动的，而不必属于某个特定的类。相反，JShell使用代码片断“snippets”来提供上层执行环境。
与HTTP/2 API相似，JShell已经在独立的项目开发，以免在快速发展的时期影响主干构建的稳定性。JShell预计在2015年8月期间合并到主干。

参与主要的IDE已开始提供支持JDK 9早期版本的构建——包括Netbeans和Eclipse Mars。IntelliJ 14.1据称支持JDK9，但目前还不清楚对新的模块化JDK扩展的支持力度。
到目前为止，这些IDE还不支持HTTP/2和JShell，因为这些功能还没有登陆OpenJDK的主干，但是开发者应该很期望它们能够早日出现在标准的JDK beta版本中，并且有IDE插件可以紧随其后。这些API仍在开发中，项目的领导者正在积极寻求最终用户的使用和参与。

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6611	Java9新功能之HTTP2和REPL	阿熊	3151	2015-08-08 11:02

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