Spring的webFlux

简介: Spring的webFlux

@[TOC]

1.SpringWebFlux介绍

官方文档:https://docs.spring.io/spring-framework/docs/current/reference/html/web-reactive.html

1.1简介

是Spring5添加新的模块,用于web开发的,功能和SpringMVC类似的,WebFlux使用当前一种比较流行的响应式编程出现的框架。使用场景,SpringCloud中的网关。

1.2描述

使用传统web框架,比如SpringMVC,这些基于Servlet容器,WebFlux是一种一步非阻塞的框架,异步非阻塞的框架在Servlet3.1以后才支持,核心是基于Reactor的相关API实现的。

1.3什么是异步非阻塞

  • 异步同步
  • 非阻塞和阻塞
  • 上面都是针对对象不一样
  • 异步和同步针对调用者调用者发送请求,如果等着对方回应之后才去做其他事情就是同步,如果发送请求之后不等着对方回应就去做其他事情就是异步。土一点说,同步就是打过招呼后等待的时候啥都不干,异步就是打过招呼后就去干其他事情了
  • 阻塞和非阻塞针对被调用者,被调用者收到请求之后,做完请求任务之后才给出反馈就是阻塞,收到请求之后,马上给出反馈,然后去做事情就是非阻塞。土一点说,阻塞就是,先去做,做完后再说,非阻塞就是先说什么时候能做完,然后再去做

    1.4WebFlux特点

    第一 非阻塞式:在有限资源下,提高系统吞吐量和伸缩性,以Reactor为基础实现响应式编程。
    第二 函数式编程:Spring5框架基于java8,WebFlux使用Java8函数式编程方式实现路由请求

    1.5比较SpringMVC

    在这里插入图片描述
  • 两个框架都可以使用注解方式,都运行在Tomcat等容器中
  • SpringMVC采用命令式编程,WebFlux采用异步响应式编程

    2.响应式编程

    2.1 什么是响应式编程

    简称RP(Reactive Programming)
    响应式编程是一种面向数据流和变化传播的编程范式。这意味着可以在编程语言中很方便地表达静态或动态的数据流,而相关的计算模型会自动将变化的值通过数据流进行传播
    电子表格程序就是响应式编程的一个例子。单元格可以包含字面值或类似"=B1+C1"的公式,而包含公式的单元格的值会依据其他单元格的值的变化而变化。
    在这里插入图片描述

    2.2Java8及其之前版本

  • 提供的观察者模式两个类,ObserverObservable

    public static void main(String[] args) {
         
         
          ObserverDemo observer = new ObserverDemo();
          //添加观察者
          observer.addObserver((o,arg) -> {
         
         
              System.out.println("发生变化");
          });
          observer.addObserver((o,arg)->{
         
         
              System.out.println("被观察者通知准备改变");
          });
          observer.setChanged();//数据变化
          observer.notifyObservers();//通知
      }
    

    2.3响应式编程(Reactor实现)

    (1)响应式编程操作中,Reactor式满足Reactive规范
    (2)Reactor有两个核心类,Mono和Flux,这两个类实现接口Publisher,提供丰富操作符。Flux对象实现发布者,返回N个元素;Mono实现发布者,返回0或者一个元素
    (3)Flux和Mono都是数据流的发布者,使用Flux和Mono都可以发出三种数据信号:元素值、错误信号、完成信号,错误信号和完成信号都代表终止信号,终止信号用于告诉订阅者数据流结束了,错误信号终止数据流同时把错误信息传递给订阅者。
    (4)代码演示Flux和Mono
    第一步 引入依赖

    <!-- 响应式编程Flux 之Reactor -->
          <dependency>
              <groupId>io.projectreactor</groupId>
              <artifactId>reactor-core</artifactId>
              <version>3.4.11</version>
          </dependency>
    

    第二步 编写代码

    //just方法直接声明
          Flux.just(1,2,3,4).subscribe(System.out::println);
          Mono.just(1).subscribe(System.out::println);
    
          //其他的方法
          //数组
          Integer[] arrays = {
         
         1,2,3,4};
          Flux.fromArray(arrays);
    
          //集合
          List<Integer> lsit = Arrays.asList(arrays);
          Flux.fromIterable(lsit);
    
          //stream流
          Stream<Integer> stream = lsit.stream();
          Flux.fromStream(stream);
    

    (5)三种信号特点

  • 错误信号和完成信号都是终止信号,不能共存
  • 如果没有发送任何元素值,而是直接发送错误或者完成信号,表示是空数据流
  • 如果没有错误信号,没有完成信号,表示是无限数据流

3.SpringWebFlux执行流程和核心API

SpringWebFlux基于Reactor,默认使用容器是Netty,Netty是高性能的NIO框架,异步非阻塞的框架
(1)Netty
BIO 阻塞
在这里插入图片描述
NIO非阻塞
在这里插入图片描述
(2)SpringWebflux执行过程和SpringMVC相似的

  • SpringWebflux核心控制器DispatchHandler,实现接口WebHandler
  • 接口WebHandler有一个方法
    //ServerWebExchange 存放http请求响应信息
    public Mono<Void> handle(ServerWebExchange exchange) {
         
         
          if (this.handlerMappings == null) {
         
         
              return this.createNotFoundError();
          } else {
         
         
              return CorsUtils.isPreFlightRequest(exchange.getRequest()) ? this.handlePreFlight(exchange) : Flux.fromIterable(this.handlerMappings).concatMap((mapping) -> {
         
         
                  return mapping.getHandler(exchange);//根据请求地址获取对应mapping
              }).next().switchIfEmpty(this.createNotFoundError()).flatMap((handler) -> {
         
         
                  return this.invokeHandler(exchange, handler);//调用具体的业务方法
              }).flatMap((result) -> {
         
         
                  return this.handleResult(exchange, result);//处理结果返回
              });
          }
      }
    
    (3)SpringWebflux里面DispatcherHandler,负责请求的处理
  • HandlerMapping:请求查询到处理的方法
  • HandlerAdapter:真正负责请求处理
  • HandlerResultHandler:响应结果处理
    (4)SpringWebflux实现函数式编程,两个接口:RouterFunction(路由处理)和HandlerFunction(处理函数)

    4.SpringWebFlux(基于注解编程模型)

    SpringWebflux实现方式有两种:注解编程模型和函数式编程模型
    使用注解编程模型方式,和之前SpringMVC使用相似的,只需要把相关依赖配置到项目中,SpringBoot自动配置相关运行容器,默认情况下使用Netty服务器。
    第一步 创建SpringBoot工程,引入webFlux依赖
    <dependency>
              <groupId>org.springframework.boot</groupId>
              <artifactId>spring-boot-starter-webflux</artifactId>
          </dependency>
    
    第二步 配置启动端口号
    server.port=8081
    
    第三步 创建包和相关类
  • 实例类

    public class User {
         
         
    
      private String name;
    
      private String gender;
    
      private Integer age;
    
      public User() {
         
         
      }
    
      public User(String name, String gender, Integer age) {
         
         
          this.name = name;
          this.gender = gender;
          this.age = age;
      }
    
      public String getName() {
         
         
          return name;
      }
    
      public void setName(String name) {
         
         
          this.name = name;
      }
    
      public String getGender() {
         
         
          return gender;
      }
    
      public void setGender(String gender) {
         
         
          this.gender = gender;
      }
    
      public Integer getAge() {
         
         
          return age;
      }
    
      public void setAge(Integer age) {
         
         
          this.age = age;
      }
    
      @Override
      public String toString() {
         
         
          return "User{" +
                  "name='" + name + '\'' +
                  ", gender='" + gender + '\'' +
                  ", age=" + age +
                  '}';
      }
    }
    
  • 创建接口定义操作的方法
    ```java
    //用户操作接口
    public interface UserService {

    //根据id查询用户
    Mono getUserById(int id);

    //查询所有用户
    Flux getAllUser();

    //添加用户
    Mono saveUserInfo(Mono user);

}

* 接口实现类
```java
public class UserServiceImpl implements UserService {

    private final Map<Integer,User> users = new HashMap<>();

    public UserServiceImpl() {
        this.users.put(1,new User("张三","男",18));
        this.users.put(1,new User("李四","男",19));
        this.users.put(1,new User("王五","男",20));
    }

    @Override
    public Mono<User> getUserById(int id) {
        return Mono.justOrEmpty(this.users.get(id));
    }

    @Override
    public Flux<User> getAllUser() {
        return Flux.fromIterable(this.users.values());
    }

    @Override
    public Mono<Void> saveUserInfo(Mono<User> userMono) {
        return userMono.doOnNext(person -> {
            int id = users.size() + 1;
            users.put(id,person);
        }).thenEmpty(Mono.empty());
    }
}
  • 创建controller

    @RestController
    public class UserController {
         
         
    
      @Autowired
      private UserService userService;
    
      @GetMapping("/user/{id}")
      public Mono<User> getUserById(@PathVariable Integer id){
         
         
          return userService.getUserById(id);
      }
    
      @GetMapping("/users")
      public Flux<User> getUserList(){
         
         
          return userService.getAllUser();
      }
    
      @PostMapping("/saveuser")
      public Mono<Void> saveUser(@RequestBody User user){
         
         
          Mono<User> userMono = Mono.just(user);
          return userService.saveUserInfo(userMono);
      }
    }
    
  • SpringMVC方式实现,同步阻塞的方式,基于SpringMVC+Servlet+Tomcat
  • SpringWebflux方式实现,异步非阻塞方式,基于SpringWebflux+Reactor+Netty
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