什么是webFlux

左侧是传统的基于Servlet的Spring Web MVC框架,右侧是5.0版本新引入的基于Reactive Streams的Spring WebFlux框架,从上到下依次是Router Functions,WebFlux,Reactive Streams三个新组件。

Router Functions: 对标@Controller,@RequestMapping等标准的Spring MVC注解,提供一套函数式风格的API,用于创建Router,Handler和Filter。
WebFlux: 核心组件,协调上下游各个组件提供响应式编程支持。
Reactive Streams: 一种支持背压(Backpressure)的异步数据流处理标准,主流实现有RxJava和Reactor,Spring WebFlux默认集成的是Reactor。
在Web容器的选择上,Spring WebFlux既支持像Tomcat,Jetty这样的的传统容器(前提是支持Servlet 3.1 Non-Blocking IO API),又支持像Netty,Undertow那样的异步容器。不管是何种容器,Spring WebFlux都会将其输入输出流适配成Flux<DataBuffer>格式,以便进行统一处理。

值得一提的是,除了新的Router Functions接口,Spring WebFlux同时支持使用老的Spring MVC注解声明Reactive Controller。和传统的MVC Controller不同,Reactive Controller操作的是非阻塞的ServerHttpRequest和ServerHttpResponse,而不再是Spring MVC里的HttpServletRequest和HttpServletResponse。

    @GetMapping("/reactive/restaurants")
public Flux<Restaurant> findAll() {
return restaurantRepository.findAll();
}

可以看到主要变化就是在 返回的类型上Flux<Restaurant>

Flux和Mono 是 Reactor 中的流数据类型,其中Flux会发送多次,Mono会发送0次或一次

使用webflux需要具备的基础是Reactive programming 的理解。
Reactor 的基础 和 熟练的java8 lambda使用

创建springboot应用
下面通过创建股票报价的demo来演示。

通过 https://start.spring.io 或idea自带功能创建springboot项目,groupId为io.spring.workshop,artifactId为 stock-quotes。

勾选 ReactiveWeb

修改 application.properties 配置文件,指定接口 8081

server.port=

启动应用,成功后控制台输出日志

日志显示使用Netty而不是tomcat,后续会使用Tomcat

股票报价生成
定义实体

@Data
public class Quote { private static final MathContext MATH_CONTEXT = new MathContext(); private String ticker; private BigDecimal price; private Instant instant; public Quote() {
} public Quote(String ticker, BigDecimal price) {
this.ticker = ticker;
this.price = price;
} public Quote(String ticker, Double price) {
this(ticker, new BigDecimal(price, MATH_CONTEXT));
} @Override
public String toString() {
return "Quote{" +
"ticker='" + ticker + '\'' +
", price=" + price +
", instant=" + instant +
'}';
}
}

定义生成器

@Component
public class QuoteGenerator { private final MathContext mathContext = new MathContext(); private final Random random = new Random(); private final List<Quote> prices = new ArrayList<>(); /**
* 生成行情数据
*/
public QuoteGenerator() {
this.prices.add(new Quote("CTXS", 82.26));
this.prices.add(new Quote("DELL", 63.74));
this.prices.add(new Quote("GOOG", 847.24));
this.prices.add(new Quote("MSFT", 65.11));
this.prices.add(new Quote("ORCL", 45.71));
this.prices.add(new Quote("RHT", 84.29));
this.prices.add(new Quote("VMW", 92.21));
} public Flux<Quote> fetchQuoteStream(Duration period) { // 需要周期生成值并返回,使用 Flux.interval
return Flux.interval(period)
// In case of back-pressure, drop events
.onBackpressureDrop()
// For each tick, generate a list of quotes
.map(this::generateQuotes)
// "flatten" that List<Quote> into a Flux<Quote>
.flatMapIterable(quotes -> quotes)
.log("io.spring.workshop.stockquotes");
} /**
* Create quotes for all tickers at a single instant.
*/
private List<Quote> generateQuotes(long interval) {
final Instant instant = Instant.now();
return prices.stream()
.map(baseQuote -> {
BigDecimal priceChange = baseQuote.getPrice()
.multiply(new BigDecimal(0.05 * this.random.nextDouble()), this.mathContext);
Quote result = new Quote(baseQuote.getTicker(), baseQuote.getPrice().add(priceChange));
result.setInstant(instant);
return result;
})
.collect(Collectors.toList());
}
}

使用webflux创建web应用

webflux的使用有两种方式,基于注解和函数式编程。这里使用函数式编程,先贴代码:

创建QuoteHandler

@Component
public class QuoteHandler { private final Flux<Quote> quoteStream; public QuoteHandler(QuoteGenerator quoteGenerator) {
this.quoteStream = quoteGenerator.fetchQuoteStream(ofMillis()).share();
} public Mono<ServerResponse> hello(ServerRequest request) {
return ok().contentType(TEXT_PLAIN)
.body(BodyInserters.fromObject("Hello Spring!"));
} public Mono<ServerResponse> echo(ServerRequest request) {
return ok().contentType(TEXT_PLAIN)
.body(request.bodyToMono(String.class), String.class);
} public Mono<ServerResponse> streamQuotes(ServerRequest request) {
return ok()
.contentType(APPLICATION_STREAM_JSON)
.body(this.quoteStream, Quote.class);
} public Mono<ServerResponse> fetchQuotes(ServerRequest request) {
int size = Integer.parseInt(request.queryParam("size").orElse(""));
return ok()
.contentType(APPLICATION_JSON)
.body(this.quoteStream.take(size), Quote.class);
}
}

创建Router

@Configuration
public class QuoteRouter { @Bean
public RouterFunction<ServerResponse> route(QuoteHandler quoteHandler) {
return RouterFunctions
.route(GET("/hello").and(accept(TEXT_PLAIN)), quoteHandler::hello)
.andRoute(POST("/echo").and(accept(TEXT_PLAIN).and(contentType(TEXT_PLAIN))), quoteHandler::echo)
.andRoute(GET("/quotes").and(accept(APPLICATION_JSON)), quoteHandler::fetchQuotes)
.andRoute(GET("/quotes").and(accept(APPLICATION_STREAM_JSON)), quoteHandler::streamQuotes);
}
}

需要注意的是在springboot中Handler和Router都需要打上@Configuration。

HTTP请求交由Router转发给对应的Handler,Handler处理请求,并返回Mono<ServerResponse>,这里的Router类似@RequestMapping,Handler类似Controller。这么理解非常容易。

运行项目,浏览器输入 http://localhost:8081/hello 或者 使用curl,即可收到 "Hello Spring!"的文本信息。

到目前为止,一个简单的webflux示例已经完成,但是还没有体现出它与传统模式有何不同。

下面我们来做一下测试:

$ curl http://localhost:8081/echo -i -d "WebFlux workshop" -H "Content-Type: text/plain"
HTTP/1.1 OK
transfer-encoding: chunked
Content-Type: text/plain WebFlux workshop

还是没有区别T.T,看下一步。

$ curl http://localhost:8081/quotes -i -H "Accept: application/stream+json"
HTTP/1.1 OK
transfer-encoding: chunked
Content-Type: application/stream+json {"ticker":"CTXS","price":82.77,"instant":"2018-05-15T06:45:51.261Z"}
{"ticker":"DELL","price":64.83,"instant":"2018-05-15T06:45:51.261Z"}
{"ticker":"GOOG","price":,"instant":"2018-05-15T06:45:51.261Z"}
{"ticker":"MSFT","price":67.3,"instant":"2018-05-15T06:45:51.261Z"}
{"ticker":"ORCL","price":48.1,"instant":"2018-05-15T06:45:51.261Z"}
{"ticker":"RHT","price":85.1,"instant":"2018-05-15T06:45:51.261Z"}
{"ticker":"VMW","price":92.24,"instant":"2018-05-15T06:45:51.261Z"}
-------------------------------无敌分割线-------------------------------------
{"ticker":"CTXS","price":85.7,"instant":"2018-05-15T06:45:52.260Z"}
{"ticker":"DELL","price":64.12,"instant":"2018-05-15T06:45:52.260Z"}
{"ticker":"GOOG","price":,"instant":"2018-05-15T06:45:52.260Z"}
{"ticker":"MSFT","price":67.9,"instant":"2018-05-15T06:45:52.260Z"}
{"ticker":"ORCL","price":46.43,"instant":"2018-05-15T06:45:52.260Z"}
{"ticker":"RHT","price":86.8,"instant":"2018-05-15T06:45:52.260Z"}
...

上面的分割线是为了易于分辨人为加上去的,我们看到返回结果每隔一秒刷新一次,不终止的话会一直返回数据,传统的Request/Response是一次请求,一次返回。

注意是设置了Header Accept: application/stream+json ,

如果将Header设置为 Accept: application/json ,只会得到一次Response。

写测试
springboot的test模块包含WebTestClient,可以用来对webflux服务端进行测试。

@RunWith(SpringRunner.class)
// We create a `@SpringBootTest`, starting an actual server on a `RANDOM_PORT`
@SpringBootTest(webEnvironment = SpringBootTest.WebEnvironment.RANDOM_PORT)
public class StockQuotesApplicationTests { // Spring Boot will create a `WebTestClient` for you,
// already configure and ready to issue requests against "localhost:RANDOM_PORT"
@Autowired
private WebTestClient webTestClient; @Test
public void fetchQuotes() {
webTestClient
// We then create a GET request to test an endpoint
.get().uri("/quotes?size=20")
.accept(MediaType.APPLICATION_JSON)
.exchange()
// and use the dedicated DSL to test assertions against the response
.expectStatus().isOk()
.expectHeader().contentType(MediaType.APPLICATION_JSON)
.expectBodyList(Quote.class)
.hasSize()
// Here we check that all Quotes have a positive price value
.consumeWith(allQuotes ->
assertThat(allQuotes.getResponseBody())
.allSatisfy(quote -> assertThat(quote.getPrice()).isPositive()));
} @Test
public void fetchQuotesAsStream() {
List<Quote> result = webTestClient
// We then create a GET request to test an endpoint
.get().uri("/quotes")
// this time, accepting "application/stream+json"
.accept(MediaType.APPLICATION_STREAM_JSON)
.exchange()
// and use the dedicated DSL to test assertions against the response
.expectStatus().isOk()
.expectHeader().contentType(MediaType.APPLICATION_STREAM_JSON)
.returnResult(Quote.class)
.getResponseBody()
.take()
.collectList()
.block(); assertThat(result).allSatisfy(quote -> assertThat(quote.getPrice()).isPositive());
}
}

参考文章:

https://docs.spring.io/spring-framework/docs/5.0.3.RELEASE/spring-framework-reference/web.html#web-reactive-server-functional
http://projectreactor.io/docs
https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/spring5-webflux-reactive/index.html
https://blog.csdn.net/qq_34438958/article/details/78539234

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