ylong_http — OpenHarmony 原生 Rust HTTP 协议栈

简介

ylong_http 是 OpenHarmony 官方原生的 Rust 网络协议栈，为系统应用与三方应用提供完整的 HTTP/1.1、HTTP/2、HTTP/3 客户端能力，包括连接池管理、TLS 握手、代理转发、重试/重定向等核心功能。本仓库在原有开源基线之上，面向赛题场景完成了三项能力补齐与性能优化工作。

项目背景

赛题启动时，ylong_http 存在三项明确的能力缺口：

HTTPS 代理能力缺失：原代理链路仅支持客户端经由明文 TCP 到达 HTTP 代理，无法对接 https://proxy:port 形式的 HTTPS 代理；代理侧 OpenSSL FFI 层缺少私钥加载与校验接口，TlsConfigBuilder 与 ProxyBuilder 均不具备代理专属 TLS 配置（mTLS、ALPN 协商等）能力。
代理逻辑与核心连接器高度耦合：代理地址判断、CONNECT 隧道协商、代理侧 TLS 握手等逻辑全部内联在 HttpConnector 中，没有统一的代理抽象接口；HTTP/1 编码层通过反查 is_proxy: bool 决定请求行格式，协议语义不清晰，扩展新代理协议需在核心流程中堆叠分支。
HTTPS 代理场景性能与 libcurl 存在差距：原实现对每次请求均重新执行 TCP/TLS/H2 三次握手，缺少代理侧 H2 连接复用与 TLS 会话恢复，在 HTTPS 代理基准场景下吞吐与延迟均落后于 libcurl，赛题要求实现 20%+ 性能提升。

我们的工作

针对上述三项缺口，按赛题子任务顺序完成了如下工作：

子任务 1 · 补齐 HTTPS 代理支持

OpenSSL FFI 扩展：新增 SSL_CTX_use_PrivateKey_file / SSL_CTX_check_private_key FFI 绑定，打通代理侧 mTLS 所需的底层密钥加载与校验链路。
TlsConfigBuilder 扩展：新增 private_key_file() 接口，支持客户端证书 + 私钥完整材料的配置，并在 build() 中执行一致性校验。
ProxyBuilder 代理专属 TLS 配置：新增 tls_ca_cert()、tls_client_cert()、tls_private_key()、tls_cipher_list()、tls_alpn_protos() 等细粒度接口，代理侧与目标站 TLS 配置严格隔离。
双层 TLS 建链：在 async_impl/connector 中实现了 ProxyStream（代理阶段 I/O）与 MixStream（目标阶段 I/O）分层，支持 HTTP/HTTPS 目标均可经由 HTTPS 代理（含 H2 CONNECT 隧道）转发：

TCP → TLS(代理) [ProxyStream::Tls] → CONNECT → TLS(目标) [MixStream::Https]

子任务 2 · 代理功能模块化重构

ProxyStrategy trait：新增 async_impl/proxy_strategy.rs，定义统一的代理策略接口（connect()、forward()、try_forward_with_cached_session() 等），HttpProxy / HttpsProxy 各自实现，新增代理协议只需实现该 trait，核心连接器无需改动。
ProxyFactory 工厂：根据代理 scheme 自动创建对应策略实例，HttpConnector 收敛为调度器，不再内联代理细节。
RequestRoute 枚举：用 Direct / ForwardProxy / Tunnel 取代 is_proxy: bool，HTTP/1 编码层只消费路由语义，彻底消除代理类型与编码格式的隐式耦合。
**OuterProxyH2Pool**：代理侧 H2 session 复用池，支持按连接负载感知选择（H2LoadSnapshot），避免重复握手。

子任务 3 · HTTPS 代理场景性能优化

优化项	机制
代理侧 H2 连接复用	`OuterProxyH2Pool` 缓存并复用代理 H2 session，新请求直接在已有连接上开 CONNECT stream
TLS 会话恢复	Session Ticket/ID 写回前移至 `poll_shutdown()`，避免替换连接与写回产生竞态
H2 连接生命周期管理	`ConnLifecycle`（Alive/Draining/Dead）+ 跳感知的替换策略，消除向僵死连接发送请求
负载感知连接选择	多 session 下按 `H2LoadSnapshot` 指标选取压力最低的连接
死连接透明重试	幂等方法（GET/HEAD/PUT/DELETE 等）遇 `ConnectionAborted` 自动新建连接重发
ChannelChunk 缓冲复用	H2 Tunnel 写入侧引入缓冲回收池，减少频繁申请释放

基准测试环境：基于 Docker Compose 的三容器隔离环境（bench_client / bench_proxy / bench_origin），通过 tc netem 统一注入 RTT，同一条件下对比 ylong 与 libcurl。

代表性结果（c128 并发 / 128 KB 负载 / RTT 20 ms 复合场景）：RPS 较 libcurl **+77.6%**，P99 延迟 **-86.9%**；综合各场景平均 RPS 提升超过 **20%**，达成赛题目标。

目录结构

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├── ylong_http/                # 协议层：URI、Header、Body 编解码，H1/H2/H3 帧处理
├── ylong_http_client/         # 客户端层：连接池、connector、代理策略、TLS 适配
│   └── src/
│       ├── async_impl/        # 异步客户端实现
│       │   ├── client.rs      # Client / ClientBuilder
│       │   ├── pool.rs        # 连接池（H2 生命周期、负载感知）
│       │   ├── proxy_strategy.rs  # 代理策略（ProxyStrategy / ProxyFactory / OuterProxyH2Pool）
│       │   ├── mix.rs         # 流类型（ProxyStream / MixStream / H2TunnelStream）
│       │   ├── connector/     # 连接建立与代理调度
│       │   ├── conn/          # 协议收发（HTTP/1、HTTP/2、HTTP/3）
│       │   └── ssl_stream/    # 异步 TLS 适配层
│       └── util/
│           ├── c_openssl/     # OpenSSL FFI 封装（含私钥加载与校验）
│           ├── config/        # 配置选项（TlsConfigBuilder、ProxyBuilder 等）
│           └── information.rs # ConnData / RequestRoute
└── ylong-curl-proxy-benchmark/ # 基准测试框架（Docker 三容器 + ylong/curl 驱动）

许可证

本项目遵循 Apache License 2.0。