Spring WebFlux 响应式编程学习笔记(一)

各位Javaer们，大家都在用SpringMVC吧？当我们不亦乐乎的用着SpringMVC框架的时候，Spring5.x又悄(da)无(zhang)声(qi)息(gu)的推出了Spring WebFlux。web? 不是已经有SpringMVC这么好用的东西了么，为啥又冒出个WebFlux？ 这玩意儿是什么鬼？

Spring WebFlux特性

异步非阻塞

SpringMVC是同步阻塞的IO模型，资源浪费相对来说比较严重，当我们在处理一个比较耗时的任务时，例如：上传一个比较大的文件，首先，服务器的线程一直在等待接收文件，在这期间它就像个傻子一样等在那儿（放学别走），什么都干不了，好不容易等到文件来了并且接收完毕，我们又要将文件写入磁盘，在这写入的过程中，这根线程又再次懵bi了，又要等到文件写完才能去干其它的事情。这一前一后的等待，不浪费资源么？

没错，Spring WebFlux就是来解决这问题的，Spring WebFlux可以做到异步非阻塞。还是上面那上传文件的例子，Spring WebFlux是这样做的：线程发现文件还没准备好，就先去做其它事情，当文件准备好之后，通知这根线程来处理，当接收完毕写入磁盘的时候（根据具体情况选择是否做异步非阻塞），写入完毕后通知这根线程再来处理（异步非阻塞情况下）。这个用脚趾头都能看出相对SpringMVC而言，可以节省系统资源。666啊，有木有！

响应式(reactive)函数编程

如果你觉得java8的lambda写起来很爽，那么，你会再次喜欢上Spring WebFlux，因为它支持函数式编程，得益于对于reactive-stream的支持（通过reactor框架来实现的），喜欢java8 stream的又有福了。为什么要函数式编程？ 这个别问我，我也不知道，或许是因为bi格高吧，哈哈，开玩笑啦。

不再拘束于Servlet容器

以前，我们的应用都运行于Servlet容器之中，例如我们大家最为熟悉的Tomcat, Jetty...等等。而现在Spring WebFlux不仅能运行于传统的Servlet容器中（前提是容器要支持Servlet3.1，因为非阻塞IO是使用了Servlet3.1的特性），还能运行在支持NIO的Netty和Undertow中。

所以，看完Spring WebFlux的新特性之后，内心五味杂陈的我，只能用一个表情来形容：

但是学习还是要学的，毕竟Spring推出的......

Spring WebFlux是随Spring 5推出的响应式Web框架。建立在异步非阻塞的IO框架之上的一个新的，其基本的架构如下：

Spring提供了完整的支持响应式的服务端技术栈。

如上图所示，左侧为基于spring-webmvc的技术栈，右侧为基于spring-webflux的技术栈，可以看到SpringMVC技术栈给予Serverlet容器，如Tomcat容器，SpringWebFlux基于HTTP/Reactive Stream.

WebFlux 依赖构建

依赖于SpringBoot的强大，我们只要在配置文件添加依赖即可。

Gradle 依赖

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

或者Maven构建的依赖于

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

SpringMVC注解方式实现

Spring团队在开发WebFlux上尽量和SpringMVC靠拢，因此我们可以直接使用一个简单的SpringMVC项目有改造成Spring WebFlux的项目,具体如下。

改造 Spring MVC

下面是我们再熟悉不过的接口应用，访问http://localhost:8080/mono 即可看到返回了一个字符串

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

改造后的内容如下:

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

主要有两处改造

• 1 返回的不再是简单的对象,而是使用的是Mono封装的单个文档信息(返回集合使用Flux)

• 2 返回的时候我们需要构造一个Mono类型的数据，因此使用Mono.just(T t) 构造

可以看大，执行的结果如下:

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

效果和SpringMVC 并无区别，同样的我们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));
    }

分析过程

结果也和预期一致，那么不仅要思考了，同样和SpringMVC达到一致的效果，为什么我们要用WebFlux?

首先看着这两者并无区别，其实实际上和文章首页的架构图示一样，其底层核心的变了，实现接口，并再是基于Servlet,而是基于Http/Reactive Stream ，我们在接口方法添加参数

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

此时访问flux接口，会报错

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

意思是非法的状态异常，没有org.springframework.http.HttpRequest的构造参数被发现，这说明WebFlux的实现已经不再是Serverlet了

实现Server Send Event

下面我是实现SSE(服务器推送),注意这里和Socket有所区别，Socket是双向通信，这是单向通信，由服务器向客户端推送消息

    @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("深入浅出Flux响应式Web编程" + second)
				 	.setPrice("12")
					).take(5);
    }

模型Book需要lombok支持，没有的话，请手动完成set、get方法，并在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();
}

首先说明一下 produces = MediaType.TEXT_EVENT_STREAM_VALUE 表示这是一个事件流，返回的是Flux类型，推送的间隔为1s，最后take(times)表示推送的次数，没有take表示无限流，times表示推送的次数,我们在shell中尝试调用下，看看效果

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

data:{"id":"1","name":"Flux响应式Web编程1","price":"12","createTime":"2018-09-09T12:46:11.444+0000"}

data:{"id":"2","name":"Flux响应式Web编程2","price":"12","createTime":"2018-09-09T12:46:12.444+0000"}

data:{"id":"3","name":"Flux响应式Web编程3","price":"12","createTime":"2018-09-09T12:46:13.445+0000"}

data:{"id":"4","name":"Flux响应式Web编程4","price":"12","createTime":"2018-09-09T12:46:14.444+0000"}

需要注意的是,在创建时间上，是每个1s钟由服务器推送过来的，这是和SpringMVC有着巨大的区别.

RouterFunctin 实现方式

Spring团队在实现WebFlux的有了另外的实现方式，利用RouterFuntion & HandleFunction,这里不做过多的赘述，这种方式的效果和上述效果一致，可以对比学习,代码如下：

向Spring容器中注入RouterFunctionBean对象

@Configuration
public class RouteConfig {

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

具体逻辑实现

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);
    }

	// 实现时间SSE推送注意MediaType类型
    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);
    }
}

整体来说还是比较简单的，请继续关注后期的WebFlux的学习过程～

参考文章

• 【CSDN】（5）Spring WebFlux快速上手——响应式Spring的道法术器

• 【IBM developerWorks】使用 Spring 5 的 WebFlux 开发反应式 Web 应用