Akka(41): Http:DBTable-rows streaming - 数据库表行交换
在前面一篇讨论里我们介绍了通过http进行文件的交换。因为文件内容是以一堆bytes来表示的,而http消息的数据部分也是byte类型的,所以我们可以直接用Source[ByteString,_]来读取文件然后放进HttpEntity中。我们还提到:如果需要进行数据库数据交换的话,可以用Source[ROW,_]来表示库表行,但首先必须进行ROW -> ByteString的转换。在上期讨论我们提到过这种转换其实是ROW->Json->ByteString或者反方向的转换,在Akka-http里称之为Marshalling和Unmarshalling。Akka-http的Marshalling实现采用了type-class编程模式,需要为每一种类型与Json的转换在可视域内提供Marshaller[A,B]类型的隐式实例。Akka-http默认的Json工具库是Spray-Json,着重case class,而且要提供JsonFormat?(case-class),其中?代表case class的参数个数,用起来略显复杂。不过因为是Akka-http的配套库,在将来Akka-http的持续发展中具有一定的优势,所以我们还是用它来进行下面的示范。
下面就让我们开始写些代码吧。首先,我们用一个case class代表数据库表行结构,然后用它作为流元素来构建一个Source,如下:
- case class County(id: Int, name: String)
- val source: Source[County, NotUsed] = Source( to ).map { i => County(i, s"中国广东省地区编号 #$i") }
我们先设计服务端的数据下载部分:
- import akka.actor._
- import akka.stream._
- import akka.stream.scaladsl._
- import akka.http.scaladsl.Http
- import akka.http.scaladsl.server.Directives._
- import akka._
- import akka.http.scaladsl.common._
- import spray.json.DefaultJsonProtocol
- import akka.http.scaladsl.marshallers.sprayjson.SprayJsonSupport
- trait MyFormats extends SprayJsonSupport with DefaultJsonProtocol
- object Converters extends MyFormats {
- case class County(id: Int, name: String)
- val source: Source[County, NotUsed] = Source( to ).map { i => County(i, s"中国广东省地区编号 #$i") }
- implicit val countyFormat = jsonFormat2(County)
- }
- object HttpDBServer extends App {
- import Converters._
- implicit val httpSys = ActorSystem("httpSystem")
- implicit val httpMat = ActorMaterializer()
- implicit val httpEC = httpSys.dispatcher
- implicit val jsonStreamingSupport = EntityStreamingSupport.json()
- .withParallelMarshalling(parallelism = , unordered = false)
- val route =
- path("rows") {
- get {
- complete {
- source
- }
- }
- }
- val (port, host) = (,"localhost")
- val bindingFuture = Http().bindAndHandle(route,host,port)
- println(s"Server running at $host $port. Press any key to exit ...")
- scala.io.StdIn.readLine()
- bindingFuture.flatMap(_.unbind())
- .onComplete(_ => httpSys.terminate())
- }
在上面的代码里我们直接把source放进了complete(),然后期望这个directive能通过ToEntityMarshaller[County]类实例用Spray-Json把Source[County,NotUsed]转换成Source[ByteString,NotUsed]然后放入HttpResponse的HttpEntity里。转换结果只能在客户端得到证实。我们知道HttpResponse里的Entity.dataBytes就是一个Source[ByteString,_],我们可以把它Unmarshall成Source[County,_],然后用Akka-stream来操作:
- case Success(r@HttpResponse(StatusCodes.OK, _, entity, _)) =>
- val futSource = Unmarshal(entity).to[Source[County,NotUsed]]
- futSource.onSuccess {
- case source => source.runForeach(println)
- }
上面这个Unmarshal调用了下面这个FromEntityUnmarshaller[County]隐式实例:
- // support for as[Source[T, NotUsed]]
- implicit def sprayJsonSourceReader[T](implicit reader: RootJsonReader[T], support: EntityStreamingSupport): FromEntityUnmarshaller[Source[T, NotUsed]] =
- Unmarshaller.withMaterializer { implicit ec ⇒ implicit mat ⇒ e ⇒
- if (support.supported.matches(e.contentType)) {
- val frames = e.dataBytes.via(support.framingDecoder)
- val unmarshal = sprayJsonByteStringUnmarshaller(reader)(_)
- val unmarshallingFlow =
- if (support.unordered) Flow[ByteString].mapAsyncUnordered(support.parallelism)(unmarshal)
- else Flow[ByteString].mapAsync(support.parallelism)(unmarshal)
- val elements = frames.viaMat(unmarshallingFlow)(Keep.right)
- FastFuture.successful(elements)
- } else FastFuture.failed(Unmarshaller.UnsupportedContentTypeException(support.supported))
- }
这个隐式实例是由Spray-Jason提供的,在SprayJsonSupport.scala里。
下面是这部分客户端的完整代码:
- import akka.actor._
- import akka.stream._
- import akka.stream.scaladsl._
- import akka.http.scaladsl.Http
- import akka.http.scaladsl.model._
- import scala.util._
- import akka._
- import akka.http.scaladsl.common._
- import spray.json.DefaultJsonProtocol
- import akka.http.scaladsl.marshallers.sprayjson.SprayJsonSupport
- import akka.http.scaladsl.unmarshalling.Unmarshal
- trait MyFormats extends SprayJsonSupport with DefaultJsonProtocol
- object Converters extends MyFormats {
- case class County(id: Int, name: String)
- implicit val countyFormat = jsonFormat2(County)
- }
- object HttpDBClient extends App {
- import Converters._
- implicit val sys = ActorSystem("ClientSys")
- implicit val mat = ActorMaterializer()
- implicit val ec = sys.dispatcher
- implicit val jsonStreamingSupport: JsonEntityStreamingSupport = EntityStreamingSupport.json()
- def downloadRows(request: HttpRequest) = {
- val futResp = Http(sys).singleRequest(request)
- futResp
- .andThen {
- case Success(r@HttpResponse(StatusCodes.OK, _, entity, _)) =>
- val futSource = Unmarshal(entity).to[Source[County,NotUsed]]
- futSource.onSuccess {
- case source => source.runForeach(println)
- }
- case Success(r@HttpResponse(code, _, _, _)) =>
- println(s"download request failed, response code: $code")
- r.discardEntityBytes()
- case Success(_) => println("Unable to download rows!")
- case Failure(err) => println(s"download failed: ${err.getMessage}")
- }
- }
- downloadRows(HttpRequest(HttpMethods.GET,uri = s"http://localhost:8011/rows"))
- scala.io.StdIn.readLine()
- sys.terminate()
- }
以上我们已经实现了客户端从服务端下载一段数据库表行,然后以Akka-stream的操作方式来处理下载数据。那么反向交换即从客户端上传一段表行的话就需要把一个Source[T,_]转换成Source[ByteString,_]然后放进HttpRequest的HttpEntity里。服务端收到数据后又要进行反向的转换即把Request.Entity.dataBytes从Source[ByteString,_]转回Source[T,_]。Akka-http在客户端没有提供像complete这样的强大的自动化功能。我们可能需要自定义并提供像ToRequestMarshaller[Source[T,_]]这样的隐式实例。但Akka-http的Marshalling-type-class是个非常复杂的系统。如果我们的目的是简单提供一个Source[ByteString,_],我们是否可以直接调用Spray-Json的函数来进行ROW->Son->ByteString转换呢?如下:
- import akka.util.ByteString
- import akka.http.scaladsl.model.HttpEntity.limitableByteSource
- val source: Source[County,NotUsed] = Source( to ).map {i => County(i, s"广西壮族自治区地市县编号 #$i")}
- def countyToByteString(c: County) = {
- ByteString(c.toJson.toString)
- }
- val flowCountyToByteString : Flow[County,ByteString,NotUsed] = Flow.fromFunction(countyToByteString)
- val rowBytes = limitableByteSource(source via flowCountyToByteString)
- val request = HttpRequest(HttpMethods.POST,uri = s"http://localhost:8011/rows")
- val data = HttpEntity(
- ContentTypes.`application/json`,
- rowBytes
- )
- 我们直接用toJson函数进行County->Json转换实现了flowCountyToByteString。toJason是Spray-Json提供的一个函数:
- package json {
- case class DeserializationException(msg: String, cause: Throwable = null, fieldNames: List[String] = Nil) extends RuntimeException(msg, cause)
- class SerializationException(msg: String) extends RuntimeException(msg)
- private[json] class PimpedAny[T](any: T) {
- def toJson(implicit writer: JsonWriter[T]): JsValue = writer.write(any)
- }
- private[json] class PimpedString(string: String) {
- @deprecated("deprecated in favor of parseJson", "1.2.6")
- def asJson: JsValue = parseJson
- def parseJson: JsValue = JsonParser(string)
- }
- }
假设服务端收到数据后以Akka-stream方式再转换成一个List返回,我们用下面的方法来测试功能:
- def uploadRows(request: HttpRequest, dataEntity: RequestEntity) = {
- val futResp = Http(sys).singleRequest(
- request.copy(entity = dataEntity)
- )
- futResp
- .andThen {
- case Success(r@HttpResponse(StatusCodes.OK, _, entity, _)) =>
- entity.dataBytes.map(_.utf8String).runForeach(println)
- case Success(r@HttpResponse(code, _, _, _)) =>
- println(s"Upload request failed, response code: $code")
- r.discardEntityBytes()
- case Success(_) => println("Unable to Upload file!")
- case Failure(err) => println(s"Upload failed: ${err.getMessage}")
- }
- }
服务端接收数据处理方法如下:
- post {
- withoutSizeLimit {
- entity(asSourceOf[County]) { source =>
- val futofNames: Future[List[String]] =
- source.runFold(List[String](""))((acc, b) => acc ++ List(b.name))
- complete {
- futofNames
- }
- }
- }
- }
考虑到在数据转换的过程中可能会出现异常。需要异常处理方法来释放backpressure:
- def postExceptionHandler: ExceptionHandler =
- ExceptionHandler {
- case _: RuntimeException =>
- extractRequest { req =>
- req.discardEntityBytes()
- complete((StatusCodes.InternalServerError.intValue,"Upload Failed!"))
- }
- }
- post {
- withoutSizeLimit {
- handleExceptions(postExceptionHandler) {
- entity(asSourceOf[County]) { source =>
- val futofNames: Future[List[String]] =
- source.runFold(List[String](""))((acc, b) => acc ++ List(b.name))
- complete {
- futofNames
- }
- }
- }
- }
- }
在客户端试运行返回结果显示:
- uploadRows(request,data)
- ["","广西壮族自治区地市县编号 #1","广西壮族自治区地市县编号 #2","广西壮族自治区地市县编号 #3","广西壮族自治区地市县编号 #4","广西壮族自治区地市县编号 #5"]
正是我们期待的结果。
下面是本次讨论的示范代码:
服务端:
- import akka.actor._
- import akka.stream._
- import akka.stream.scaladsl._
- import akka.http.scaladsl.Http
- import akka._
- import akka.http.scaladsl.common._
- import spray.json.DefaultJsonProtocol
- import akka.http.scaladsl.marshallers.sprayjson.SprayJsonSupport
- import scala.concurrent._
- import akka.http.scaladsl.server._
- import akka.http.scaladsl.server.Directives._
- import akka.http.scaladsl.model._
- trait MyFormats extends SprayJsonSupport with DefaultJsonProtocol
- object Converters extends MyFormats {
- case class County(id: Int, name: String)
- val source: Source[County, NotUsed] = Source( to ).map { i => County(i, s"中国广东省地区编号 #$i") }
- implicit val countyFormat = jsonFormat2(County)
- }
- object HttpDBServer extends App {
- import Converters._
- implicit val httpSys = ActorSystem("httpSystem")
- implicit val httpMat = ActorMaterializer()
- implicit val httpEC = httpSys.dispatcher
- implicit val jsonStreamingSupport = EntityStreamingSupport.json()
- .withParallelMarshalling(parallelism = , unordered = false)
- def postExceptionHandler: ExceptionHandler =
- ExceptionHandler {
- case _: RuntimeException =>
- extractRequest { req =>
- req.discardEntityBytes()
- complete((StatusCodes.InternalServerError.intValue,"Upload Failed!"))
- }
- }
- val route =
- path("rows") {
- get {
- complete {
- source
- }
- } ~
- post {
- withoutSizeLimit {
- handleExceptions(postExceptionHandler) {
- entity(asSourceOf[County]) { source =>
- val futofNames: Future[List[String]] =
- source.runFold(List[String](""))((acc, b) => acc ++ List(b.name))
- complete {
- futofNames
- }
- }
- }
- }
- }
- }
- val (port, host) = (,"localhost")
- val bindingFuture = Http().bindAndHandle(route,host,port)
- println(s"Server running at $host $port. Press any key to exit ...")
- scala.io.StdIn.readLine()
- bindingFuture.flatMap(_.unbind())
- .onComplete(_ => httpSys.terminate())
- }
客户端:
- import akka.actor._
- import akka.stream._
- import akka.stream.scaladsl._
- import akka.http.scaladsl.Http
- import akka.http.scaladsl.model._
- import scala.util._
- import akka._
- import akka.http.scaladsl.common._
- import spray.json.DefaultJsonProtocol
- import akka.http.scaladsl.marshallers.sprayjson.SprayJsonSupport
- import akka.http.scaladsl.unmarshalling._
- trait MyFormats extends SprayJsonSupport with DefaultJsonProtocol
- object Converters extends MyFormats {
- case class County(id: Int, name: String)
- implicit val countyFormat = jsonFormat2(County)
- }
- object HttpDBClient extends App {
- import Converters._
- implicit val sys = ActorSystem("ClientSys")
- implicit val mat = ActorMaterializer()
- implicit val ec = sys.dispatcher
- implicit val jsonStreamingSupport: JsonEntityStreamingSupport = EntityStreamingSupport.json()
- def downloadRows(request: HttpRequest) = {
- val futResp = Http(sys).singleRequest(request)
- futResp
- .andThen {
- case Success(r@HttpResponse(StatusCodes.OK, _, entity, _)) =>
- val futSource = Unmarshal(entity).to[Source[County,NotUsed]]
- futSource.onSuccess {
- case source => source.runForeach(println)
- }
- case Success(r@HttpResponse(code, _, _, _)) =>
- println(s"download request failed, response code: $code")
- r.discardEntityBytes()
- case Success(_) => println("Unable to download rows!")
- case Failure(err) => println(s"download failed: ${err.getMessage}")
- }
- }
- downloadRows(HttpRequest(HttpMethods.GET,uri = s"http://localhost:8011/rows"))
- import akka.util.ByteString
- import akka.http.scaladsl.model.HttpEntity.limitableByteSource
- val source: Source[County,NotUsed] = Source( to ).map {i => County(i, s"广西壮族自治区地市县编号 #$i")}
- def countyToByteString(c: County) = {
- ByteString(c.toJson.toString)
- }
- val flowCountyToByteString : Flow[County,ByteString,NotUsed] = Flow.fromFunction(countyToByteString)
- val rowBytes = limitableByteSource(source via flowCountyToByteString)
- val request = HttpRequest(HttpMethods.POST,uri = s"http://localhost:8011/rows")
- val data = HttpEntity(
- ContentTypes.`application/json`,
- rowBytes
- )
- def uploadRows(request: HttpRequest, dataEntity: RequestEntity) = {
- val futResp = Http(sys).singleRequest(
- request.copy(entity = dataEntity)
- )
- futResp
- .andThen {
- case Success(r@HttpResponse(StatusCodes.OK, _, entity, _)) =>
- entity.dataBytes.map(_.utf8String).runForeach(println)
- case Success(r@HttpResponse(code, _, _, _)) =>
- println(s"Upload request failed, response code: $code")
- r.discardEntityBytes()
- case Success(_) => println("Unable to Upload file!")
- case Failure(err) => println(s"Upload failed: ${err.getMessage}")
- }
- }
- uploadRows(request,data)
- scala.io.StdIn.readLine()
- sys.terminate()
- }
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