Spring 响应式编程

Peter 老师昨天粗粗谈了响应式编程，这也是个很大的topic。

今天再次聊聊。

响应式编程是一种面向数据流和变化传播的编程范式。使用它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。我们可以使用声明的方式构建应用程序的能力，形成更加敏感和有弹性的应用，所以Spring 5在其核心框架中增加了反应系统，已经开始向声明式编程的范式转变。

响应式编程的优势

提高了代码的可读性，因此开发人员只需要关注定义业务逻辑。

在高并发环境中，可以自然的处理消息。

可以控制生产者和消费者之间的流量，避免内存不足。

对于一个或多个线程，IO绑定任务可以通过异步和非阻塞方式执行，而且不阻塞当前线程。

可以有效的管理多个连接系统之间的通信。

应用场景

大量的交易处理服务，如银行部门。

大型在线购物应用程序的通知服务，如亚马逊。

股票价格同时变动的股票交易业务。

Spring 5.0前瞻

Spring 5.0 提供端到端的响应式编程。

如上图所示左侧是传统的基于Servlet的Spring Web MVC框架，右侧是spring 5.0新引入的基于Reactive Streams的Spring WebFlux框架，从上往下依次是：Router Functions，WebFlux，Reactive Streams三个新组件，其中：Router Functions: 对标@Controller，@RequestMapping等标准的Spring MVC注解，提供一套函数式风格的API，用于创建Router，Handler和Filter。WebFlux: 核心组件，协调上下游各个组件提供响应式编程支持。Reactive Streams: 一种支持背压（Backpressure）的异步数据流处理标准，主流实现有RxJava和Reactor，Spring WebFlux默认集成的是Reactor。———————————————— 

示例代码

1.创建项目

spring响应式开发，需要结合spring boot来完成，所以使用idea创建spring boot项目，选择Spring Initializr选项，jdk选择1.8以上。

选择下一步，设置groupId和artifactId。

选择下一步，选择web选项中的Reactive web选项，表明要创建响应式项目，注意Spring Boot的版本为2.0.2。

下一步，设置项目的目录，点击finish创建项目。

2.设置服务端口

为了避免端口冲突，我们可以在项目的application.properties文件中配置服务端口。

server.port=9002

3.相关依赖包

打开项目的pom.xml文件，会发现以下几个依赖包

<dependencies>

   <dependency>

       <groupId>org.springframework.boot</groupId>

       <artifactId>spring-boot-starter-webflux</artifactId>

   </dependency>

​   <dependency>

       <groupId>org.springframework.boot</groupId>

       <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>

       <scope>test</scope>

   </dependency>

   <dependency>

       <groupId>io.projectreactor</groupId>

       <artifactId>reactor-test</artifactId>

       <scope>test</scope>

   </dependency>

</dependencies>

其中：

spring-boot-starter-webflux：webflux依赖包，是响应式开发的核心依赖包，其中包含了spring-boot-starter-reactor-netty 、spring 5 webflux 包，默认是通过netty启动的。

spring-boot-starter-test：springboot的单元测试工具库。

reactor-test：Spring 5提供的官方针对RP框架测试工具库。

小结

​    spring响应式开发需要结合spring boot来完成，同时需要引入spring-boot-starter-webflux和reactor-test两个依赖包来支持响应式开发。

4.使用webflux创建web应用

webflux的使用有两种方式，基于注解和函数式编程。这里使用函数式编程，具体操作如下:

4.1.创建实体类

public class Good {

​

   private int id;

   private String name;

   private String price;

​

   public Good(int id,String name,String price){

       this.id=id;

       this.name=name;

       this.price=price;

   }

​

   public int getId() {

       return id;

   }

​

   public void setId(int id) {

       this.id = id;

   }

​

   public String getName() {

       return name;

   }

​

   public void setName(String name) {

       this.name = name;

   }

​

   public String getPrice() {

       return price;

   }

​

   public void setPrice(String price) {

       this.price = price;

   }

​

   @Override

   public String toString() {

       return "Good{" +

               "id=" + id +

               ", name='" + name + '\'' +

               ", price='" + price + '\'' +

               '}';

   }

}

分析： 实体类没有什么特殊的操作，原来怎么操作现在还是怎么操作。

4.2.创建GoodGenerator

@Configuration

public class GoodGenerator {

​

   public Flux<Good> findGoods(){

       List<Good> goods = new ArrayList<>();

       goods.add(new Good(1,"小米","2000"));

       goods.add(new Good(2,"华为","4000"));

       goods.add(new Good(3,"苹果","8000"));

       return Flux.fromIterable(goods);

   }

}

分析： 这里的方法返回的是Flux类型的数据，Flux是RP中最基础的数据类型之一，对应的是多值数据的返回操作，在RP中还有Mono数据类型，也是最基础的数据类型之一，对应单值数据的返回操作。

注意：这里的GoodGenerator类要加上@Configuration注解。

4.3.创建GoodHandler

@Component

@Configuration

public class GoodHandler {

​

   private final Flux<Good> goods;

​

   public GoodHandler(GoodGenerator goodGenerator) {

       this.goods = goodGenerator.findGoods();

   }

​

   public Mono<ServerResponse> hello(ServerRequest request) {

​

       return ok().contentType(TEXT_PLAIN)

               .body(BodyInserters.fromObject("Hello Spring!"));

   }

​

   public Mono<ServerResponse> echo(ServerRequest request) {

       return ok().contentType(APPLICATION_STREAM_JSON)

               .body(this.goods,Good.class);

   }

}

分析： Handler主要用来处理请求操作，并将Mono<ServerResponse>返回，Mono<ServerResponse>中会封装响应数据，响应数据如果是字符串可以使用:

ok().contentType(TEXT_PLAIN).body(BodyInserters.fromObject("Hello Spring!"));

操作，如果是集合数据可以使用：

ok().contentType(APPLICATION_STREAM_JSON).body(this.goods,Good.class)

操作。

4.4.创建GoodRouter

@Configuration

public class GoodRouter {

   @Bean

   public RouterFunction<ServerResponse> route(GoodHandler goodHandler) {

​

     return RouterFunctions

             .route(RequestPredicates.GET("/good")

                     .and(RequestPredicates.accept(MediaType.TEXT_PLAIN)),goodHandler::hello)

             .andRoute(RequestPredicates.GET("/goods")

                     .and(RequestPredicates.accept(MediaType.APPLICATION_STREAM_JSON)),goodHandler::echo);

   }

​

}

分析： GoodRouter主要用来设置请求路径和转化HTTP请求，可以使用route()方法和andRoute方法设置多个请求路径和转化操作。

小结

​ HTTP请求会由GoodRouter转发给对应的Handler，Handler处理请求，并返回Mono<ServerResponse>，这里的Router类似@RequestMapping，Handler类似Controller