Spring WebFlux 響應式編程學習筆記(一)

各位Javaer們，大家都在用SpringMVC吧？當我們不亦樂乎的用着SpringMVC框架的時候，Spring5.x又悄(da)無(zhang)聲(qi)息(gu)的推出了Spring WebFlux。web? 不是已經有SpringMVC這么好用的東西了么，為啥又冒出個WebFlux？ 這玩意兒是什么鬼？

Spring WebFlux特性

異步非阻塞

SpringMVC是同步阻塞的IO模型，資源浪費相對來說比較嚴重，當我們在處理一個比較耗時的任務時，例如：上傳一個比較大的文件，首先，服務器的線程一直在等待接收文件，在這期間它就像個傻子一樣等在那兒（放學別走），什么都干不了，好不容易等到文件來了並且接收完畢，我們又要將文件寫入磁盤，在這寫入的過程中，這根線程又再次懵bi了，又要等到文件寫完才能去干其它的事情。這一前一后的等待，不浪費資源么？

沒錯，Spring WebFlux就是來解決這問題的，Spring WebFlux可以做到異步非阻塞。還是上面那上傳文件的例子，Spring WebFlux是這樣做的：線程發現文件還沒准備好，就先去做其它事情，當文件准備好之后，通知這根線程來處理，當接收完畢寫入磁盤的時候（根據具體情況選擇是否做異步非阻塞），寫入完畢后通知這根線程再來處理（異步非阻塞情況下）。這個用腳趾頭都能看出相對SpringMVC而言，可以節省系統資源。666啊，有木有！

響應式(reactive)函數編程

如果你覺得java8的lambda寫起來很爽，那么，你會再次喜歡上Spring WebFlux，因為它支持函數式編程，得益於對於reactive-stream的支持（通過reactor框架來實現的），喜歡java8 stream的又有福了。為什么要函數式編程？ 這個別問我，我也不知道，或許是因為bi格高吧，哈哈，開玩笑啦。

不再拘束於Servlet容器

以前，我們的應用都運行於Servlet容器之中，例如我們大家最為熟悉的Tomcat, Jetty...等等。而現在Spring WebFlux不僅能運行於傳統的Servlet容器中（前提是容器要支持Servlet3.1，因為非阻塞IO是使用了Servlet3.1的特性），還能運行在支持NIO的Netty和Undertow中。

所以，看完Spring WebFlux的新特性之后，內心五味雜陳的我，只能用一個表情來形容：

但是學習還是要學的，畢竟Spring推出的......

Spring WebFlux是隨Spring 5推出的響應式Web框架。建立在異步非阻塞的IO框架之上的一個新的，其基本的架構如下：

Spring提供了完整的支持響應式的服務端技術棧。

如上圖所示，左側為基於spring-webmvc的技術棧，右側為基於spring-webflux的技術棧，可以看到SpringMVC技術棧給予Serverlet容器，如Tomcat容器，SpringWebFlux基於HTTP/Reactive Stream.

WebFlux 依賴構建

依賴於SpringBoot的強大，我們只要在配置文件添加依賴即可。

Gradle 依賴

    compile('org.springframework.boot:spring-boot-starter-webflux')

或者Maven構建的依賴於

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-webflux</artifactId>
</dependency>

SpringMVC注解方式實現

Spring團隊在開發WebFlux上盡量和SpringMVC靠攏，因此我們可以直接使用一個簡單的SpringMVC項目有改造成Spring WebFlux的項目,具體如下。

改造 Spring MVC

下面是我們再熟悉不過的接口應用，訪問http://localhost:8080/mono 即可看到返回了一個字符串

   @GetMapping("/mono")
    public String baseApi() {
        return "Hello,Reactive Program";
    }

改造后的內容如下:

    @GetMapping("/mono")
    public Mono<String> baseApi() {                  //1
        return Mono.just("Hello,Reactive Program");   //2
    }

主要有兩處改造

• 1 返回的不再是簡單的對象,而是使用的是Mono封裝的單個文檔信息(返回集合使用Flux )

• 2 返回的時候我們需要構造一個Mono類型的數據，因此使用Mono.just(T t) 構造

可以看大，執行的結果如下:

$ curl -X GET http://localhost:8080/mono
Hello,Reactive Program

效果和SpringMVC 並無區別，同樣的我們返回集合列表查看效果

    @GetMapping("/flux")
    public Flux<String> getFluxString() {
        String[] dataSet = new String[]{"This is 1", "This is 2", "This is 3", "This is 4"};
        return Flux.fromIterable(Arrays.asList(dataSet));
    }

分析過程

結果也和預期一致，那么不僅要思考了，同樣和SpringMVC達到一致的效果，為什么我們要用WebFlux?

首先看着這兩者並無區別，其實實際上和文章首頁的架構圖示一樣，其底層核心的變了，實現接口，並再是基於Servlet,而是基於Http/Reactive Stream ，我們在接口方法添加參數

    @GetMapping("/flux")
    public Flux<String> getFluxString(HttpServerRequest request) {....}

此時訪問flux接口，會報錯

java.lang.IllegalStateException: No primary or default constructor found for interface org.springframework.http.HttpRequest

意思是非法的狀態異常，沒有org.springframework.http.HttpRequest的構造參數被發現，這說明WebFlux的實現已經不再是Serverlet了

實現Server Send Event

下面我是實現SSE(服務器推送),注意這里和Socket有所區別，Socket是雙向通信，這是單向通信，由服務器向客戶端推送消息

    @GetMapping(value = "/sse/object", produces = MediaType.TEXT_EVENT_STREAM_VALUE)
    public Flux<Book> sseBook() {
        return Flux.interval(Duration.ofSeconds(1))
			.map(
			     second ->
				 	new Book()
				 	.setId(Stirng.valueOf(second))
				 	.setName("深入淺出Flux響應式Web編程" + second)
				 	.setPrice("12")
					).take(5);
    }

模型Book需要lombok支持，沒有的話，請手動完成set、get方法，並在Set方法尾部return this

@Data
@Accessors(chain = true)
public class Book {
    private String id;
    private String name;
    private String price;
	private Date createTime = new Date();
}

首先說明一下 produces = MediaType.TEXT_EVENT_STREAM_VALUE 表示這是一個事件流，返回的是Flux類型，推送的間隔為1s，最后take(times)表示推送的次數，沒有take表示無限流，times表示推送的次數,我們在shell中嘗試調用下，看看效果

$ curl -X GET http://localhost:8080/sse/object
data:{"id":"0","name":"Flux響應式Web編程0","price":"12","createTime":"2018-09-09T12:46:10.445+0000"}

data:{"id":"1","name":"Flux響應式Web編程1","price":"12","createTime":"2018-09-09T12:46:11.444+0000"}

data:{"id":"2","name":"Flux響應式Web編程2","price":"12","createTime":"2018-09-09T12:46:12.444+0000"}

data:{"id":"3","name":"Flux響應式Web編程3","price":"12","createTime":"2018-09-09T12:46:13.445+0000"}

data:{"id":"4","name":"Flux響應式Web編程4","price":"12","createTime":"2018-09-09T12:46:14.444+0000"}

需要注意的是,在創建時間上，是每個1s鍾由服務器推送過來的，這是和SpringMVC有着巨大的區別.

RouterFunctin 實現方式

Spring團隊在實現WebFlux的有了另外的實現方式，利用RouterFuntion & HandleFunction,這里不做過多的贅述，這種方式的效果和上述效果一致，可以對比學習,代碼如下：

向Spring容器中注入RouterFunctionBean對象

@Configuration
public class RouteConfig {

    @Bean
    public RouterFunction<ServerResponse> timeRoute(){
       return route(GET("/time"),TimeHandle::getTime)
               .andRoute(GET("/sse"),TimeHandle::sendTimeWithSSE);
    }
}

具體邏輯實現

public class TimeHandle {

    private static SimpleDateFormat simpleDateFormat =new SimpleDateFormat("yyyy年MM月dd日 HH：mm：ss");

    public static Mono<ServerResponse>  getTime(ServerRequest serverRequest){
        return ok().contentType(MediaType.APPLICATION_JSON_UTF8).body(Mono.just(simpleDateFormat.format(new Date())),String.class);
    }

	// 實現時間SSE推送注意MediaType類型
    public static Mono<ServerResponse> sendTimeWithSSE(ServerRequest serverRequest){
        return  ok().contentType(MediaType.TEXT_EVENT_STREAM).body(
                Flux.interval(Duration.ofSeconds(1)).map(value -> simpleDateFormat.format(new Date()))
                ,String.class);
    }
}

整體來說還是比較簡單的，請繼續關注后期的WebFlux的學習過程～

參考文章

• 【CSDN】（5）Spring WebFlux快速上手——響應式Spring的道法術器

• 【IBM developerWorks】使用 Spring 5 的 WebFlux 開發反應式 Web 應用