我計划在后續的一段時間內，寫一系列關於java 9的文章，雖然java 9 不像Java 8或者Java 11那樣的核心java版本，但是還是有很多的特性值得關注。期待您能關注我，我將把java 9 寫成一系列的文章，大概十篇左右。
Java 9的 Reactive Streams是對異步流式編程的一種實現。它基於異步發布和訂閱模型，具有非阻塞“背壓”數據處理的特點。
Non-blocking Back Pressure(非阻塞背壓)：它是一種機制，讓發布訂閱模型中的訂閱者避免接收大量數據（超出其處理能力），訂閱者可以異步通知發布者降低或提升數據生產發布的速率。它是響應式編程實現效果的核心特點！
一、Java9 Reactive Stream API
Java 9提供了一組定義響應式流編程的接口。所有這些接口都作為靜態內部接口定義在java.util.concurrent.Flow類里面。
下面是Java 響應式編程中的一些重要角色和概念，先簡單理解一下
- 發布者（Publisher）是潛在的無限數量的有序數據元素的生產者。 它根據收到的需求(subscription)向當前訂閱者發布一定數量的數據元素。
- 訂閱者（Subscriber）從發布者那里訂閱並接收數據元素。與發布者建立訂閱關系后，發布者向訂閱者發送訂閱令牌（subscription），訂閱者可以根據自己的處理能力請求發布者發布數據元素的數量。
- 訂閱令牌（subscription）表示訂閱者與發布者之間建立的訂閱關系。 當建立訂閱關系后，發布者將其傳遞給訂閱者。 訂閱者使用訂閱令牌與發布者進行交互，例如請求數據元素的數量或取消訂閱。
二、Java響應式編程四大接口
2.1.Subscriber Interface（訂閱者訂閱接口）
public static interface Subscriber<T> {
public void onSubscribe(Subscription subscription);
public void onNext(T item);
public void onError(Throwable throwable);
public void onComplete();
}
- onSubscribe：在發布者接受訂閱者的訂閱動作之后，發布任何的訂閱消息之前被調用。新創建的
Subscription訂閱令牌對象通過此方法傳遞給訂閱者。 - onNext：下一個待處理的數據項的處理函數
- onError：在發布者或訂閱遇到不可恢復的錯誤時調用
- onComplete：當沒有訂閱者調用（包括onNext()方法）發生時調用。
2.2.Subscription Interface （訂閱令牌接口）
訂閱令牌對象通過Subscriber.onSubscribe()方法傳遞
public static interface Subscription {
public void request(long n);
public void cancel();
}
request(long n)是無阻塞背壓概念背后的關鍵方法。訂閱者使用它來請求n個以上的消費項目。這樣，訂閱者控制了它當前能夠接收多少個數據。cancel()由訂閱者主動來取消其訂閱，取消后將不會在接收到任何數據消息。
2.3.Publisher Interface(發布者接口)
@FunctionalInterface
public static interface Publisher<T> {
public void subscribe(Subscriber<? super T> subscriber);
}
調用該方法，建立訂閱者Subscriber與發布者Publisher之間的消息訂閱關系。
2.4.Processor Interface（處理器接口）
處理者Processor 可以同時充當訂閱者和發布者，起到轉換發布者——訂閱者管道中的元素的作用。用於將發布者T類型的數據元素，接收並轉換為類型R的數據並發布。
public static interface Processor<T,R> extends Subscriber<T>, Publisher<R> {
}
二、實戰案例
現在我們要去實現上面的四個接口來完成響應式編程
- Subscription Interface訂閱令牌接口通常不需要我們自己編程去實現，我們只需要在知道request()方法和cancle()方法含義即可。
- Publisher Interface發布者接口，Java 9 已經默認為我們提供了實現SubmissionPublisher，該實現類除了實現Publisher接口的方法外，提供了一個方法叫做
submit()來完成消息數據的發送。 - Subscriber Interface訂閱者接口，通常需要我們自己去實現。因為在數據訂閱接收之后，不同的業務有不同的處理邏輯。
- Processor實際上是 Publisher Interface和Subscriber Interface的集合體，有需要數據類型轉換及數據處理的需求才去實現這個接口
下面的例子實現的式字符串的數據消息訂閱處理
實現訂閱者Subscriber Interface
import java.util.concurrent.Flow;
public class MySubscriber implements Flow.Subscriber<String> {
private Flow.Subscription subscription; //訂閱令牌
@Override
public void onSubscribe(Flow.Subscription subscription) {
System.out.println("訂閱關系建立onSubscribe: " + subscription);
this.subscription = subscription;
subscription.request(2);
}
@Override
public void onNext(String item) {
System.out.println("item: " + item);
// 一個消息處理完成之后，可以繼續調用subscription.request(n);向發布者要求數據發送
//subscription.request(n);
}
@Override
public void onError(Throwable throwable) {
System.out.println("onError: " + throwable);
}
@Override
public void onComplete() {
System.out.println("onComplete");
}
}
SubmissionPublisher消息發布者
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Flow;
import java.util.concurrent.SubmissionPublisher;
public class SubmissionPublisherExample {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(1);
SubmissionPublisher<String> sb = new SubmissionPublisher<>(executor, Flow.defaultBufferSize());
sb.subscribe(new MySubscriber()); //建立訂閱關系，可以有多個訂閱者
sb.submit("數據 1"); //發送消息1
sb.submit("數據 2"); //發送消息2
sb.submit("數據 3"); //發送消息3
executor.shutdown();
}
}
控制台打印輸出結果
訂閱關系建立
onSubscribe: java.util.concurrent.SubmissionPublisher$BufferedSubscription@27e81a39
item: 數據 1
item: 數據 2
請注意：即使發布者submit了3條數據，MySubscriber也僅收到了2條數據進行了處理。是因為我們在MySubscriber#onSubscribe()方法中使用了subscription.request(2);。這就是“背壓”的響應式編程效果，我有能力處理多少數據，就會通知消息發布者給多少數據。
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