WebFlux

https://blog.csdn.net/crazymakercircle/article/details/124120506
https://zhuanlan.zhihu.com/p/378136040

1 WebFlux简介

第一轮:就是看视频教程学会所有技术的原理和基本使用方法
第二轮:阅读官方的文档,尤其是Spring、Java、Maven等,掌握编程的细节。

简介

Spring5添加的新模块。用于web开发的,功能与SpringMVC类似。Webflux使用与当前比较流行的响应式编程出现的框架。

传统的Web框架,比如SpringMVC,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后才支持)

其和虚拟式基于Reactor的相关API实现的。

异步非阻塞

我更喜欢反过来理解这里。同步异步是针对被调用者的,阻塞和非阻塞是针对调用者的。

  • 阻塞和非阻塞针对调用者。阻塞和非阻塞指的是调用者(程序)在等待返回结果(或输入)时的状态。阻塞时,在调用结果返回前,当前线程会被挂起,并在得到结果之后返回。非阻塞时,如果不能立刻得到结果,则该调用者不会阻塞当前线程。因此对应非阻塞的情况,调用者需要定时轮询查看处理状态。

  • 异步和同步是针对被调用者,同步: 同步就是发起一个调用后,被调用者未处理完请求之前,调用不返回。异步: 异步就是发起一个调用后,立刻得到被调用者的回应表示已接收到请求,但是被调用者并没有返回结果,此时我们可以处理其他的请求,被调用者通常依靠事件,回调等机制来通知调用者其返回结果。

与SpringMVC对比

  • 异步非阻塞,在有限的资源下,能够处理更多的请求,提高系统地吞吐量。
  • 函数式编程。(Java最基本的编程模式)。能够使用Java函数式编程的特点。
  • 两个框架都可以使用注解方式运行,都可以运行在Tomcat等Servlet容器中。但SpringMVC采用命令式编程,WebFlux使用响应式编程。

使用场景:网关

  • 需要处理大量的请求。所有客户调用网关,网关负责调用其他的组件。可以使用异步的方式。

2 响应式编程

响应式编程定义

响应式编程是一种面向数据流和变化产波的编程范式。

意味着可以在编程语言很方便地表达静态或者动态的数据流,


一个响应式编程的典型例子。D1=B1+C1。当B1的值修改后,D1的值也会修改。B1的数据变化,流向了D1。

其基本的模型如下

  • 可观察对象、观察者。(观察者模式)
  • 发布者、订阅者。(发布订阅机制)
  • 事件、响应。(事件驱动、事件监听机制、响应式编程)

Java8响应式编程

是要使用观察者模式,实现了响应式编程。使用响应式编程Observer,Observable实现。

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/**
* Alipay.com Inc.
* Copyright (c) 2004-2022 All Rights Reserved.
*/
package com.ykl.shangguigu08.reactor;

import java.util.Observable;

/**
* @author yinkanglong
* @version : ObserverDemo, v 0.1 2022-10-12 19:47 yinkanglong Exp $
*/
public class ObserverDemo extends Observable {

/**
* 通过Java8中的类实现响应式编程。
* 简单来说,就是观察值模式。
* @param args
*/
@Test
public void testObserver() {
//其中observerDemo是一个可观察对象,Observer添加了匿名的观察者。
//二者通过addObserver建立联系。
//observable对象通过setChanged和notifyObservers,发送通知、事件。进行相应。
ObserverDemo observerDemo = new ObserverDemo();
observerDemo.addObserver((o,arg)->{
System.out.println("发生变化");
});

observerDemo.addObserver((o,arg)->{
System.out.println("准备改变");
});

observerDemo.addObserver(new Observer() {
@Override
public void update(Observable o, Object arg) {
System.out.println(o);
System.out.println(arg);
}
});

observerDemo.setA(11);
observerDemo.setChanged();
System.out.println(observerDemo.hasChanged());
observerDemo.notifyObservers();
observerDemo.notifyObservers("hello world");
}
}

java9响应式编程

主要通过Flow类的sub和sub订阅消息,实现响应式编程。

感觉这个响应式编程和awt控件的点击相应式操作很相似。但是不是启动新的线程。

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   Observable<Integer> observable=Observable.create(new Observable.OnSubscribe<Integer>() {
@Override
public void call(Subscriber<? super Integer> subscriber) {
for(int i=0;i<5;i++){
subscriber.onNext(i);
}
subscriber.onCompleted();
}
});
//Observable.subscribe(Observer),Observer订阅了Observable
Subscription subscribe = observable.subscribe(new Observer<Integer>() {
@Override
public void onCompleted() {
Log.e(TAG, "完成");
}

@Override
public void onError(Throwable e) {
Log.e(TAG, "异常");
}

@Override
public void onNext(Integer integer) {
Log.e(TAG, "接收Obsverable中发射的值:" + integer);
}
});

输出:

接收Obsverable中发射的值:0
接收Obsverable中发射的值:1
接收Obsverable中发射的值:2
接收Obsverable中发射的值:3
接收Obsverable中发射的值:4

Flux&Mono响应式编程

  • 响应式编程操作,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,提供丰富操作符号.
    • Flux对象实现发布,返回N个元素。
    • Mono实现发布者,返回0或者1个元素。把 Mono 用于在异步任务完成时发出通知。
  • Flux和Mono都是数据流的发布者。能够发出三种信号
    • 元素值
    • 完成信号。一种终止信号。订阅者数据流已经结束了。
    • 错误信号。一种终止信号。终止数据流并把错误信息传递给订阅者。

三种信号的特点

  • 错误信号和完成信号都是终止信号不能共存。
  • 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,表示空数据流
  • 如果没有错误信号,没有完成信号,表示无限数据流。

实例:Flux&Mono

引入相关的依赖

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<dependency>
<groupId>io.projectreactor</groupId>
<artifactId>reactor-core</artifactId>
<version>3.1.5.RELEASE</version>
</dependency>

进行发布者发布内容

  • just等发布方法只是声明了数据流。只有声明了订阅者才会触发数据流,不订阅,就不会触发。
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package com.ykl.shangguigu08.reactor;

import reactor.core.publisher.Flux;
import reactor.core.publisher.Mono;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Stream;

/**
* @author yinkanglong
* @version : TestReactor, v 0.1 2022-10-13 10:25 yinkanglong Exp $
*/
public class TestReactor {

@Test
public void testFlux(){
//其中Flux/Mono就是一个可观察对象/发布者。Consumer是一个观察者/消费者。
//二者通过subscriber建立联系。
//直接发送通知。不需要调用特定的函数。
Flux<Integer> justInteger = Flux.just(1, 2, 3, 4);
justInteger.subscribe(System.out::println);


Integer[] array = {1,2,3,4};
Flux.fromArray(array).subscribe(System.out::println);

List<Integer> list = Arrays.asList(array);
Flux.fromIterable(list).subscribe(System.out::println);

Stream<Integer> stream = list.stream();
Flux.fromStream(stream).subscribe(System.out::println);

Flux.just("hello","world").subscribe(new Consumer<String>() {
@Override
public void accept(String s) {
System.out.println(s);
}
});

}
}
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public Mono<ClientUser> currentUser () {
return isAuthenticated ? Mono.just(new ClientUser("felord.cn", "reactive"))
: Mono.empty();
}

4 WebFlux执行流程和核心API

Netty的基本原理

SpringWebflux基于Reactor,默认使用容器Netty,Netty是高性能的NIO框架,异步非阻塞框架。

  1. BIO阻塞

  1. NIO非阻塞

  1. webflux

SpringWebFlux

  • SpringWebflux核心控制器DispatchHandler,实现接口WebHandler

DispatcherHandler负责请求处理。有三个核心类。

  • HandlerMapping(reactor反应器):请求查询到处理方法。
  • HandlerAdapter:真正负责请求处理(processor部分)
  • HandlerResultHandler:对结果进行处理

函数式编程

两个核心接口。

  • RouterFunction 路由处理
  • HandlerFunction处理函数

常用函数编程示例

  • Consumer 一个输入 无输出
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Product product=new Product();
//类名+静态方法 一个输入T 没有输出
Consumer consumer1 = Product->Product.nameOf(product);//lambda
consumer1.accept(product);
Consumer consumer = Product::nameOf;//方法引用
consumer.accept(product);
  • Funtion<T,R> 一个输入 一个输出
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//对象+方法  一个输入T 一个输出R
Function<Integer, Integer> function = product::reduceStock;
System.out.println("剩余库存:" + function.apply(10));
//带参数的构造函数
Function<Integer,Product> function1=Product::new;
System.out.println("新对象:" +function1.apply(200));
  • Predicate 一个输入T, 一个输出 Boolean
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//Predicate 一个输入T 一个输出Boolean
Predicate predicate= i -> product.isEnough(i);//lambda
System.out.println("库存是否足够:"+predicate.test(100));
Predicate predicate1= product::isEnough;//方法引用
System.out.println("库存是否足够:"+predicate1.test(100));
  • UnaryOperator 一元操作符 输入输出都是T
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//一元操作符  输入和输出T
UnaryOperator integerUnaryOperator =product::reduceStock;
System.out.println("剩余库存:" + integerUnaryOperator.apply(20));
IntUnaryOperator intUnaryOperator = product::reduceStock;
System.out.println("剩余库存:" + intUnaryOperator.applyAsInt(30));
  • Supplier 没有输入 只有输出
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//无参数构造函数
Supplier supplier = Product::new;
System.out.println("创建新对象:" + supplier.get());

Supplier supplier1=()->product.getStock();
System.out.println("剩余库存:" + supplier1.get());
  • BiFunction 二元操作符 两个输入<T,U> 一个输出
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//类名+方法
BiFunction<Product, Integer, Integer> binaryOperator = Product::reduceStock;
System.out.println(" 剩余库存(BiFunction):" + binaryOperator.apply(product, 10));
  • BinaryOperator 二元操作符 ,二个输入 一个输出
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//BinaryOperator binaryOperator1=(x,y)->product.reduceStock(x,y);
BinaryOperator binaryOperator1=product::reduceStock;
System.out.println(" 剩余库存(BinaryOperator):" +binaryOperator1.apply(product.getStock(),10));

流式编程

  1. 是Java新支持的一种变成方法,与面向对象编程、函数式编程等类似,流式编程以来流式编程的API,是一种编程的模式,本身并不影响代码的功能。也算是语法糖的一种。

  2. Flux和Mono只是采用了流式编程思想。不是一种特殊的编程思想。

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public Stream<ClientUser> allUsers() {
return Stream.of(new ClientUser("felord.cn", "reactive"),
new ClientUser("Felordcn", "Reactor"));
}

对数据流进行一道道操作,成为操作符,比如工厂流水线。

  • 操作符map。将元素映射为新的元素。
  • 操作符flatmap。元素映射为流。