使用传统 web 框架,比如 SpringMVC,这些基于 Servlet 容器。
Webflux 是一种异步非阻塞的框架,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。
什么是异步非阻塞
异步和同步
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。
非阻塞和阻塞
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再去做事情就是非阻塞。
Webflux 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。
比较 SpringMVC
什么是响应式编程
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。
Java8 及其之前版本
提供的观察者模式两个类 Observer 和 Observable
public class ObserverDemo extends Observable {
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("手动被观察者通知,准备改变");
});
observer.setChanged(); //数据变化
observer.notifyObservers(); //通知
}
}
响应式编程操作中,Reactor 是满足 Reactive 规范框架。
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 1 个元素。
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。
Flux发送三个数据,然后告知订阅者发送结束。
Mono发送1个数据,然后告知订阅者发送结束。
第一步 引入依赖
<dependency>
<groupId>io.projectreactor</groupId>
<artifactId>reactor-core</artifactId>
<version>3.1.5.RELEASE</version>
</dependency>
第二步 编程代码
public static void main(String[] args) {
//just 方法直接声明
Flux.just(1,2,3,4);
Mono.just(1);
//其他的方法
Integer[] array = {1,2,3,4};
Flux.fromArray(array);
List<Integer> list = Arrays.asList(array);
Flux.fromIterable(list);
Stream<Integer> stream = list.stream();
Flux.fromStream(stream);
}
三种信号特点
错误信号和完成信号都是终止信号,不能共存的。
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。
调用 just 或者其他方法只是声明数据流,数据流并没有发出,只有进行订阅之后才会触发数据流,不订阅什么都不会发生的。
没有订阅
订阅数据流subscribe()
操作符
对数据流进行一道道操作,称为操作符,比如工厂流水线
第一、map 元素映射为新元素
第二 flatMap 元素映射为流
⚫ 把每个元素转换流,把转换之后多个流合并大的流:
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
NIO: 一步非阻塞
(2)SpringWebflux 执行过程和 SpringMVC 相似的
(3)SpringWebflux 里面 DispatcherHandler,负责请求的处理
(4)SpringWebflux 实现函数式编程
两个接口:RouterFunction(路由处理)和 HandlerFunction(处理函数)
第一步 创建 SpringBoot 工程,引入 Webflux 依赖
springboot2.0版本默认使用spring5。
第二步 配置启动端口号
第三步 创建包和相关类
U实体类
@Data
@AllArgsConstructor
public class User {
private String name;
private String gender;
private Integer age;
}
创建接口定义操作的方法
//用户操作接口
public interface UserService {
//根据id查用户。mono返回0-1
Mono<User> getUserById(int id);
//查询所有用户,flux返回多个
Flux<User> getAllUser();
//添加用户。mono返回0-1
Mono<Void> saveUserInfo(Mono<Void> user);
}
接口实现类
@Service
public class UserServiceImpl implements UserService{
private final Map<Integer,User> users = new HashMap<>();
public UserServiceImpl(){
this.users.put(1,new User("lucy","nan",20));
this.users.put(2,new User("mary","nv",30));
this.users.put(3,new User("jack","nv",50));
}
@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) {
//doOnNext是从user中取值
return userMono.doOnNext(person -> {
int count = this.users.size() + 1;
this.users.put(count, person);
}).thenEmpty(Mono.empty());//让数据流结束,清空则代表终止,不然就得异常。
}
}
创建 controller
@RestController
public class UserController2 {
@Autowired
private UserService userService;
//id查询
@GetMapping("/user/{id}")
public Mono<User> getUserById(@PathVariable int id){
return userService.getUserById(id);
}
//{"name":"lucy","gender":"nan","age":20}
//id查询
@GetMapping("/user/get")
public Flux<User> getUsers(){
return userService.getAllUser();
}
//[{"name":"lucy","gender":"nan","age":20},{"name":"mary","gender":"nv","age":30},{"name":"jack","gender":"nv","age":50}]
//id查询
@PostMapping("/saveuser")
public Mono<Void> saveUser(@RequestBody User user){
Mono<User> userMono = Mono.just(user);
return userService.saveUserInfo(userMono);
}
}
说明
(1)在使用函数式编程模型操作时候,需要自己初始化服务器。
(2)基于函数式编程模型时候,有两个核心接口:
( 3 ) SpringWebflux 请 求 和 响 应 不 再 是 ServletRequest 和 ServletResponse ,而是ServerRequest 和 ServerResponse
public class UserHandler {
private final UserService userService;
public UserHandler(UserService userService) {
this.userService = userService;
}
//根据 id 查询
public Mono<ServerResponse> getUserById(ServerRequest request) {
//获取 id 值
int userId = Integer.valueOf(request.pathVariable("id"));
//空值处理
Mono<ServerResponse> notFound = ServerResponse.notFound().build();
//调用 service 方法得到数据
Mono<User> userMono = this.userService.getUserById(userId);
//把 userMono 进行转换返回
//使用 Reactor 操作符 flatMap(对象变成流)
return userMono.flatMap(person ->
ServerResponse.ok().contentType(MediaType.APPLICATION_JSON)
.body(fromObject(person))
.switchIfEmpty(notFound));
}
//查询所有
public Mono<ServerResponse> getAllUsers() {
//调用 service 得到结果
Flux<User> users = this.userService.getAllUser();
return ServerResponse.ok().contentType(MediaType.APPLICATION_JSON).body(users,User.class);
}
//添加
public Mono<ServerResponse> saveUser(ServerRequest request) {
//得到 user 对象
Mono<User> userMono = request.bodyToMono(User.class);
return ServerResponse.ok().build(this.userService.saveUserInfo(userMono));
}
}
第三步 初始化服务器,编写 Router
创建路由的方法
import com.crane.spring5.spring5.webflux.handler.UserHandler;
import com.crane.spring5.spring5.webflux.service.UserService;
import com.crane.spring5.spring5.webflux.service.UserServiceImpl;
import org.springframework.web.reactive.function.server.RouterFunction;
import org.springframework.web.reactive.function.server.RouterFunctions;
import org.springframework.web.reactive.function.server.ServerResponse;
import static org.springframework.http.MediaType.APPLICATION_JSON;
import static org.springframework.web.reactive.function.server.RequestPredicates.accept;
import static org.springframework.web.reactive.function.server.RequestPredicates.GET;
public class Server {
//1 创建 Router 路由
public RouterFunction<ServerResponse> routingFunction(){
//创建 handler 对象
UserService userService = new UserServiceImpl();
UserHandler handler = new UserHandler(userService);
//设置路由
return RouterFunctions.route(
GET("/users/{id}").and(accept(APPLICATION_JSON)),handler::getUserById)
.andRoute(GET("/users").and(accept(APPLICATION_JSON)),handler::getAllUsers);
}
}
创建服务器完成适配
public class Server {
//2 创建服务器完成适配
public void createReactorServer() {
//路由和 handler 适配
RouterFunction<ServerResponse> route = routingFunction();
HttpHandler httpHandler = toHttpHandler(route);
ReactorHttpHandlerAdapter adapter = new
ReactorHttpHandlerAdapter(httpHandler);
//创建服务器
HttpServer httpServer = HttpServer.create();
httpServer.handle(adapter).bindNow();
}
}
最终调用
public static void main(String[] args) throws Exception{
Server server = new Server();
server.createReactorServer();
System.out.println("enter to exit");
System.in.read();
}
(4)使用 WebClient 调用
public class WebClientTest {
public static void main(String[] args) {
//调用服务器地址
//根据服务器地址创建WebClient
WebClient webClient = WebClient.create("http://127.0.0.1:50066");
//发送get、post请求, 指定路径、参数 、接收类型
//根据 id 查询
String id = "1";//路由路径,参数,接收的类型、初始化、得到的结果类型
User u = webClient.get().uri("/users/{id}",id)
.accept(MediaType.APPLICATION_JSON).retrieve().bodyToMono(User.class).block();
System.out.println(u.getName());//lucy
//查询所有
Flux<User> results = webClient.get().uri("/users")
.accept(MediaType.APPLICATION_JSON).retrieve().bodyToFlux(User.class);
results.map(stu -> stu.getName())
.buffer().doOnNext(System.out::println).blockFirst();
//[lucy, mary, jack]
}
}
JDK 9 Flow 是JDK对Reactive Stream (响应式流/反应流) 的实现,Reactive Stream是一套基于发布/订阅模式的数据处理规范。响应式流从2013年开始,作为提供非阻塞背压的异步流处理标准的倡议。 它旨在解决处理元素流的问题——如何将元素流从发布者传递到订阅者,而不需要发布者阻塞,或订阅者需要有无限制的缓冲区或丢弃。更确切地说,Reactive流目的是“找到最小的一组接口,方法和协议,用来描述必要的操作和实体以实现这样的目标:以非阻塞背压方式实现数据的异步流”。
反应式流 (Reactive Stream) 规范诞生,定义了如下四个接口:
Reactive Stream 规范诞生后,RxJava 从 RxJava 2 开始实现 Reactive Stream 规范 , 同时 Spring提供的Reactor 框架(WebFlux的基础) 等也相继实现了 Reactive Stream 规范。
下图展示了订阅者和发布者之间的交互:
背压:如果生产者发出的信息比消费者能够处理消息最大量还要多,消费者可能会被迫一直在抓消息,耗费越来越多的资源,埋下潜在的崩溃风险。为了防止这一点,需要有一种机制使消费者可以通知生产者,降低消息的生成速度。生产者可以采用多种策略来实现这一要求,这种机制称为背压。
从名字来说,二者都有流的含义,但其实二者并不是同一个概念:
二者都是Reactive Streams 规范的实现:
public class FluxMonoTest {
public static void main(String[] args) {
Flux.just(1,2,3);
Mono.just(4);
Integer[] integers = {1,2,4,5};
Flux flux = Flux.fromArray(integers);
List<Integer> list = Arrays.asList(integers);
Flux.fromIterable(list);
Stream<Integer> stream = list.stream();
Flux.fromStream(stream);
Flux.just(1,2,3).map(e -> {
return e*e;
}).subscribe();
//发布订阅
Flow.Publisher<String> publisher = subscriber -> {
subscriber.onNext("1");
subscriber.onNext("2");
subscriber.onError(new RuntimeException("error"));
};
publisher.subscribe(new Flow.Subsriber<>(){
@Overider
public void onSubscribe(Flow.Subscription subscription){
subscription.cancel();
}
@Overider
public void onNext(String item){
System.out.println(item);
}
@Overider
public void onSubscribe(Throwable throwable){
System.out.println("出错了");
}
@Overider
public void onComplete(){
System.out.println("publish complete");
}
});
}
}
浅谈JDK 9—Flow_Java部落格-CSDN博客_flow java
Flux:响应式编程系列(一):什么是响应式编程?reactor入门 - yuanrw - 博客园
(1)什么是响应式编程——响应式Spring的道法术器_刘康的专栏-CSDN博客_响应式编程
Java ProjectReactor框架之Flux篇 - 简书
springboot webflux mono 使用说明_o_瓜田李下_o的博客-CSDN博客_mono.fromrunnable
Mono和Flux的用法详解_lz710117239的博客-CSDN博客_flux mono
Spring Reactor 入门与实践_daniel7443的博客-CSDN博客_java reactor
版权说明 : 本文为转载文章, 版权归原作者所有 版权申明
原文链接 : https://blog.csdn.net/mingyuli/article/details/121916807
内容来源于网络,如有侵权,请联系作者删除!