前言
在上篇文章[ASP.NET Core中的響應壓縮]中我們談到了在ASP.NET Core服務端處理關於響應壓縮的請求，服務端的主要工作就是根據Content-Encoding頭信息判斷采用哪種方式壓縮並返回。之前在群里有人問道過，現在的網絡帶寬這么高了還有必要在服務端針對請求進行壓縮嗎？確實，如今分布式和負載均衡技術這么成熟，很多需要處理高並發大數據的場景都可以通過增加服務器節點來進行。但是，在資源受限的情況下，或者是還沒必要為了某一個點去增加新的服務器節點的時候，我們還是要采用一些程序本身的常規處理手段來進行處理。筆者個人認為響應壓縮的使用場景是這樣的，在帶寬壓力比較緊張的情況，且CPU資源比較充足的情況下，使用響應壓縮整體效果還是比較明顯的。
有壓縮就有解壓，而解壓的工作就是在請求客戶端處理的。比如瀏覽器，這是我們最常用的Http客戶端，許多瀏覽器都是默認在我們發出請求的時候(比如我們瀏覽網頁的時候)在Request Head中添加Content-Encoding，然后根據響應信息處理相關解壓。這些都源於瀏覽器已經內置了關於請求壓縮和解壓的機制。類似的還有許多，比如常用的代理抓包工具Filder也是內置這種機制的。只不過需要手動去處理，但實現方式都是一樣的。有時候我們在自己寫程序的過程中也需要使用這種機制，在傳統的.Net HttpWebRequest類庫中，並沒有這種機制，后來版本中加入了HttpClient,有自帶的機制可以處理這種操作，.Net Core作為后起之秀直接將HttpClient扶正，並且在此基礎上改良了HttpClientFactory，接下來我們就來探究一下在.Net Core中使用HttpClient處理響應壓縮的機制。
使用方式
首先我們來看一下直接在HttpClient中如何處理響應壓縮
//自定義HttpClientHandler實例
HttpClientHandler httpClientHandler = new HttpClientHandler
{
AutomaticDecompression = DecompressionMethods.GZip
};
//使用傳遞自定義HttpClientHandler實例的構造函數
using (HttpClient client = new HttpClient(httpClientHandler))
{
var response = await client.GetAsync($"http://MyDemo/Home/GetPerson?userId={userId}");
}
這個操作還是非常簡單的，我們操作的並不是HttpClient的屬性而是HttpClientHandler中的屬性，我們在之前的文章[.NET Core HttpClient源碼探究]中曾探討過，HttpClient的本質其實就是HttpMessageHandler，而HttpClient真正使用到的是HttpMessageHandler最重要的一個子類HttpClientHandler，所有的請求操作都是通過HttpMessageHandler進行的。我們可以看到AutomaticDecompression接受的是DecompressionMethods枚舉，既然是枚舉就說明包含了不止一個值，接下來我們查看DecompressionMethods中的源碼
[Flags]
public enum DecompressionMethods
{
// 使用所有壓縮解壓縮算法。
All = -1,
// 不使用解壓
None = 0x0,
// 使用gzip解壓算法
GZip = 0x1,
// 使用deflate解壓算法
Deflate = 0x2,
// 使用Brotli解壓算法
Brotli = 0x4
}
該枚舉默認都是針對常用輸出解壓算法，接下來我們看一下在HttpClientFactory中如何處理響應壓縮。在之前的文章[.NET Core HttpClientFactory+Consul實現服務發現]中我們曾探討過HttpClientFactory的大致工作方式默認PrimaryHandler傳遞的就是HttpClientHandler實例，而且在我們注冊HttpClientFactory的時候是可以通過ConfigurePrimaryHttpMessageHandler自定義PrimaryHandler的默認值，接下來我們具體代碼實現
services.AddHttpClient("mydemo", c =>
{
c.BaseAddress = new Uri("http://MyDemo/");
}).ConfigurePrimaryHttpMessageHandler(provider=> new HttpClientHandler
{
AutomaticDecompression = DecompressionMethods.GZip
});
其實在注冊HttpClientFactory的時候還可以使用自定義的HttpClient，具體的使用方式是這樣的
services.AddHttpClient("mydemo", c =>
{
c.BaseAddress = new Uri("http://MyDemo/");
}).ConfigureHttpClient(provider => new HttpClient(new HttpClientHandler
{
AutomaticDecompression = DecompressionMethods.GZip
}));
HttpClient確實幫我們做了好多事情，只需要簡單的配置一下就開啟了針對響應壓縮的處理。這更勾起了我們對HttpClient的探討，接下來我們就通過源碼的方式查看它是如何發起可響應壓縮請求，並解壓響應結果的。
源碼探究
通過上面的使用方式我們得知，無論使用哪種形式，最終都是針對HttpClientHandler做配置操作，接下來我們查看HttpClientHandler類[點擊查看源碼👈]中AutomaticDecompression屬性的代碼
public DecompressionMethods AutomaticDecompression
{
get => _underlyingHandler.AutomaticDecompression;
set => _underlyingHandler.AutomaticDecompression = value;
}
它本身的值操作來自_underlyingHandler這個對象，也就是說讀取和設置都是在操作_underlyingHandler.AutomaticDecompression，我們查找到_underlyingHandler對象的聲明位置
private readonly SocketsHttpHandler _underlyingHandler;
這里說明一下，HttpClient的實質工作類是HttpClientHandler，而HttpClientHandler真正發起請求是依靠的SocketsHttpHandler這個類，也就是說SocketsHttpHandler是最原始發起請求的類。HttpClientHandler本質還是通過SocketsHttpHandler發起的Http請求，接下來我們就查看SocketsHttpHandler類[點擊查看源碼👈]是如何處理AutomaticDecompression這個屬性的
public DecompressionMethods AutomaticDecompression
{
get => _settings._automaticDecompression;
set
{
CheckDisposedOrStarted();
_settings._automaticDecompression = value;
}
}
這里的_settings不再是具體的功能類，而是用於初始化或者保存SocketsHttpHandler的部分屬性值的配置類
private readonly HttpConnectionSettings _settings = new HttpConnectionSettings();
這里我們不在分析SocketsHttpHandler出處理響應壓縮之外的其他代碼，所以具體就不再看這些了，直接查找_settings._automaticDecompression屬性引用的地方，最終找到了這段代碼
if (settings._automaticDecompression != DecompressionMethods.None)
{
handler = new DecompressionHandler(settings._automaticDecompression, handler);
}
這里就比較清晰了，真正處理請求響應壓縮相關的都是在DecompressionHandler中。正如我們之前所說的，HttpClient真正的工作方式就是一些實現自HttpMessageHandler的子類在工作，它把不同功能的實現模塊都封裝成了具體的Handler中。當你需要使用哪個模塊的功能，直接使用對應的Handler操作類去發送處理請求即可。這種設計思路在ASP.NET Core中體現的也是淋漓盡致，ASP.NET Core采用的是構建不同終結點去處理和輸出請求。通過這些我們可以得知DecompressionHandler才是今天的主題，接下來我們就來查看DecompressionHandler類的源碼[點擊查看源碼👈]就不粘貼全部源碼了，我們先來看最核心的SendAsync方法，這個方法是發送請求的執行方法
internal override async ValueTask<HttpResponseMessage> SendAsync(HttpRequestMessage request, bool async, CancellationToken cancellationToken)
{
//判斷是否是GZIP壓縮請求，如果是則添加請求頭Accept-Encoding頭為gzip
if (GZipEnabled && !request.Headers.AcceptEncoding.Contains(s_gzipHeaderValue))
{
request.Headers.AcceptEncoding.Add(s_gzipHeaderValue);
}
//判斷是否是Deflate壓縮請求，如果是則添加請求頭Accept-Encoding頭為deflate
if (DeflateEnabled && !request.Headers.AcceptEncoding.Contains(s_deflateHeaderValue))
{
request.Headers.AcceptEncoding.Add(s_deflateHeaderValue);
}
//判斷是否是Brotli壓縮請求，如果是則添加請求頭Accept-Encoding頭為brotli
if (BrotliEnabled && !request.Headers.AcceptEncoding.Contains(s_brotliHeaderValue))
{
request.Headers.AcceptEncoding.Add(s_brotliHeaderValue);
}
//發送請求
HttpResponseMessage response = await _innerHandler.SendAsync(request, async, cancellationToken).ConfigureAwait(false);
Debug.Assert(response.Content != null);
//獲取返回的Content-Encoding輸出頭信息
ICollection<string> contentEncodings = response.Content.Headers.ContentEncoding;
if (contentEncodings.Count > 0)
{
string? last = null;
//獲取最后一個值
foreach (string encoding in contentEncodings)
{
last = encoding;
}
//根據響應頭判斷服務端采用的是否為gzip壓縮
if (GZipEnabled && last == Gzip)
{
//使用gzip解壓算法解壓返回內容，並從新賦值到response.Content
response.Content = new GZipDecompressedContent(response.Content);
}
//根據響應頭判斷服務端采用的是否為deflate壓縮
else if (DeflateEnabled && last == Deflate)
{
//使用deflate解壓算法解壓返回內容，並從新賦值到response.Content
response.Content = new DeflateDecompressedContent(response.Content);
}
//根據響應頭判斷服務端采用的是否為brotli壓縮
else if (BrotliEnabled && last == Brotli)
{
//使用brotli解壓算法解壓返回內容，並從新賦值到response.Content
response.Content = new BrotliDecompressedContent(response.Content);
}
}
return response;
}
通過上面的邏輯我們可以看到GZipEnabled、DeflateEnabled、BrotliEnabled三個bool類型的變量，中三個變量決定了采用哪種請求壓縮方式，主要實現方式是
internal bool GZipEnabled => (_decompressionMethods & DecompressionMethods.GZip) != 0;
internal bool DeflateEnabled => (_decompressionMethods & DecompressionMethods.Deflate) != 0;
internal bool BrotliEnabled => (_decompressionMethods & DecompressionMethods.Brotli) != 0;
主要就是根據我們配置的DecompressionMethods枚舉值判斷想獲取哪種方式的壓縮結果，解壓的實現邏輯都封裝在GZipDecompressedContent、DeflateDecompressedContent、BrotliDecompressedContent中，我們看一下他們的具體的代碼
private sealed class GZipDecompressedContent : DecompressedContent
{
public GZipDecompressedContent(HttpContent originalContent)
: base(originalContent)
{ }
//使用GZipStream類對返回的流進行解壓
protected override Stream GetDecompressedStream(Stream originalStream) =>
new GZipStream(originalStream, CompressionMode.Decompress);
}
private sealed class DeflateDecompressedContent : DecompressedContent
{
public DeflateDecompressedContent(HttpContent originalContent)
: base(originalContent)
{ }
//使用DeflateStream類對返回的流進行解壓
protected override Stream GetDecompressedStream(Stream originalStream) =>
new DeflateStream(originalStream, CompressionMode.Decompress);
}
private sealed class BrotliDecompressedContent : DecompressedContent
{
public BrotliDecompressedContent(HttpContent originalContent) :
base(originalContent)
{ }
//使用BrotliStream類對返回的流進行解壓
protected override Stream GetDecompressedStream(Stream originalStream) =>
new BrotliStream(originalStream, CompressionMode.Decompress);
}
}
其主要的工作方式就是使用對應壓縮算法的解壓方法得到原始信息。簡單總結一下，HttpClient關於壓縮相關的處理機制是，首先根據你配置的DecompressionMethods判斷你想使用那種壓縮算法。然后匹配到對應的壓縮算法后添加Accept-Encoding請求頭為你期望的壓縮算法。最后根據響應結果獲取Content-Encoding輸出頭信息，判斷服務端采用的是哪種壓縮算法，並采用對應的解壓方法解壓獲取原始數據。
總結
通過本次探討HttpClient關於響應壓縮的處理我們可以了解到，HttpClient無論從設計上還是實現方式上都有非常高的靈活性和擴展性，這也是為什么到了.Net Core上官方只推薦使用HttpClient一種Http請求方式。由於使用比較簡單，實現方式比較清晰，這里就不過多拗述。主要是是想告訴大家HttpClient默認可以直接處理響應壓縮，而不是和之前我們使用HttpWebRequest的時候還需要手動編碼的方式去實現。
