Spring5之新功能Webflux
Webflux
1、SpringWebflux 介绍
(1)是 Spring5 添加新的模块，用于 web 开发的，功能和 SpringMVC 类似的，Webflux 使用 当前一种比较流程响应式编程出现的框架。
(2)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。
(3)解释什么是异步非阻塞
- 异步和同步
- 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
- 阻塞和非阻塞针对被调用者，被调用者受到请求之后，做完请求任务之后才给出反馈就是阻塞，受到请求之后马上给出反馈然后再去做事情就是非阻塞
(4)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
(5)比较 SpringMVC
第一 两个框架都可以使用注解方式，都运行在 Tomcat 等容器中
第二 SpringMVC 采用命令式编程，Webflux 采用异步响应式编程
2、响应式编程(Java 实现)
(1)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。
(2)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
}
}3、响应式编程(Reactor 实现)
(1)响应式编程操作中，Reactor 是满足 Reactive 规范框架
(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 1 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
<dependency>
<groupId>io.projectreactor</groupId>
<artifactId>reactor-core</artifactId>
<version>3.1.5.RELEASE</version>
</dependency>第二步 编程代码
public class TestReactor {
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);
}
}(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
(6)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
//just方法直接声明
Flux.just(1,2,3,4).subscribe(System.out::print);
Mono.just(1).subscribe(System.out::print);(7)操作符
对数据流进行一道道操作，成为操作符，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
4、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(blocking I/O)： 同步并阻塞
- BIO
- NIO (non-blocking I/O)： 同步非阻塞
(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
(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)
5、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
第三步 创建包和相关类
- 实体类
//实体类
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 void setName(String name) {
this.name = name;
}
public void setGender(String gender) {
this.gender = gender;
}
public void setAge(Integer age) {
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public String getGender() {
return gender;
}
public Integer getAge() {
return age;
}
}- 创建接口定义操作的方法
//用户操作接口
public interface UserService {
//根据id查询用户
Mono<User> getUserById(int id);
//查询所有用户
Flux<User> getAllUser();
//添加用户
Mono<Void> saveUserInfo(Mono<User> user);
}- 接口实现类
@Repository
public class UserServiceImpl implements UserService {
//创建map集合存储数据
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));
}
//根据id查询
@Override
public Mono<User> getUserById(int id) {
return Mono.justOrEmpty(this.users.get(id));
}
//查询多个用户
@Override
public Flux<User> getAllUser() {
return Flux.fromIterable(this.users.values());
}
//添加用户
@Override
public Mono<Void> saveUserInfo(Mono<User> userMono) {
return userMono.doOnNext(person -> {
//向map集合里面放值
int id = users.size()+1;
users.put(id,person);
}).thenEmpty(Mono.empty());
}
}- 创建controller
@RestController
public class UserController {
//注入 service
@Autowired
private UserService userService;
//id 查询
@GetMapping("/user/{id}")
public Mono<User> geetUserId(@PathVariable int id) {
return userService.getUserById(id);
}
//查询所有
@GetMapping("/user")
public Flux<User> getUsers() {
return userService.getAllUser();
}
//添加
@PostMapping("/saveuser")
public Mono<Void> saveUser(@RequestBody User user) {
Mono<User> userMono = Mono.just(user);
return userService.saveUserInfo(userMono);
}
}说明 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
6、SpringWebflux(基于函数式编程模型)
(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:RouterFunction(实现路由功能，请求转发 给对应的 handler)和 HandlerFunction(处理请求生成响应的函数)。核心任务定义两个函数 式接口的实现并且启动需要的服务器。
(3)SpringWebflux 请求和响应不再是 ServletRequest 和 ServletResponse，而是 ServerRequest 和 ServerResponse
第一步 把注解编程模型工程复制一份 ，保留 entity 和 service 内容 第二步 创建 Handler(具体实现方法)
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
return
userMono
.flatMap(person -> ServerResponse.ok().contentType(MediaType.APPLICATION_JSON)
.body(fromObject(person)))
.switchIfEmpty(notFound);
}
//查询所有
public Mono<ServerResponse> getAllUsers(ServerRequest request) {
//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
//1 创建Router路由
public RouterFunction<ServerResponse> routingFunction() {
//创建hanler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
//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 Client {
public static void main(String[] args) {
//调用服务器地址
WebClient webClient = WebClient.create("http://127.0.0.1:5794");
//根据id查询
String id = "1";
User userresult = webClient.get().uri("/users/{id}", id)
.accept(MediaType.APPLICATION_JSON).retrieve().bodyToMono(User.class)
.block();
System.out.println(userresult.getName());
//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();
}
}