一文带你了解 Spring 5.0 WebFlux 应用场景
一、什么是 Spring WebFlux
下图截自 Spring Boot 官方网站:
结合上图,在了解 Spring WebFlux 之前,我们先来对比说说什么是 Spring MVC,这更有益我们去理解 WebFlux,图右边对 Spring MVC 的定义,原文如下:
Spring MVC is built on the Servlet API and uses a synchronous blocking I/O architecture whth a one-request-per-thread model.
翻译一下,意思如下:
Spring MVC 构建于 Servlet API 之上,使用的是同步阻塞式 I/O 模型,什么是同步阻塞式 I/O 模型呢?就是说,每一个请求对应一个线程去处理。
了解了 Spring MVC 之后,再来说说 Spring WebFlux:
上图左边,官方给出的定义如下:
Spring WebFlux is a non-blocking web framework built from the ground up to take advantage of multi-core, next-generation processors and handle massive numbers of concurrent connections.
翻译一下,内容如下:
Spring WebFlux 是一个异步非阻塞式的 Web 框架,它能够充分利用多核 CPU 的硬件资源去处理大量的并发请求。
二、WebFlux 的优势&提升性能?
WebFlux 内部使用的是响应式编程(Reactive Programming),以 Reactor 库为基础, 基于异步和事件驱动,可以让我们在不扩充硬件资源的前提下,提升系统的吞吐量和伸缩性。
看到这里,你是不是以为 WebFlux 能够使程序运行的更快呢?量化一点,比如说我使用 WebFlux 以后,一个接口的请求响应时间是不是就缩短了呢?
抱歉了,答案是否定的!以下是官方原话:
Reactive and non-blocking generally do not make applications run faster.
WebFlux 并不能使接口的响应时间缩短,它仅仅能够提升吞吐量和伸缩性。
三、WebFlux 应用场景
上面说到了, Spring WebFlux 是一个异步非阻塞式的 Web 框架,所以,它特别适合应用在 IO 密集型的服务中,比如微服务网关这样的应用中。
PS: IO 密集型包括:磁盘IO密集型, 网络IO密集型,微服务网关就属于网络 IO 密集型,使用异步非阻塞式编程模型,能够显著地提升网关对下游服务转发的吞吐量。
四、选 WebFlux 还是 Spring MVC?
首先你需要明确一点就是:WebFlux 不是 Spring MVC 的替代方案!,虽然 WebFlux 也可以被运行在 Servlet 容器上(需是 Servlet 3.1+ 以上的容器),但是 WebFlux 主要还是应用在异步非阻塞编程模型,而 Spring MVC 是同步阻塞的,如果你目前在 Spring MVC 框架中大量使用非同步方案,那么,WebFlux 才是你想要的,否则,使用 Spring MVC 才是你的首选。
在微服务架构中,Spring MVC 和 WebFlux 可以混合使用,比如已经提到的,对于那些 IO 密集型服务(如网关),我们就可以使用 WebFlux 来实现。
选 WebFlux 还是 Spring MVC? This is not a problem!
咱不能为了装逼而装逼,为了技术而技术,还要考量到转向非阻塞响应式编程学习曲线是陡峭的,小组成员的学习成本等诸多因素。
总之一句话,在合适的场景中,选型最合适的技术。
五、异同点
从上图中,可以一眼看出 Spring MVC 和 Spring WebFlux 的相同点和不同点:
相同点:
- 都可以使用 Spring MVC 注解,如
@Controller
, 方便我们在两个 Web 框架中自由转换; - 均可以使用 Tomcat, Jetty, Undertow Servlet 容器(Servlet 3.1+);
- ...
注意点:
- Spring MVC 因为是使用的同步阻塞式,更方便开发人员编写功能代码,Debug 测试等,一般来说,如果 Spring MVC 能够满足的场景,就尽量不要用 WebFlux;
- WebFlux 默认情况下使用 Netty 作为服务器;
- WebFlux 不支持 MySql;
六、简单看看 WebFlux 是如何分发请求的
使用过 Spring MVC 的小伙伴们,应该到知道 Spring MVC 的前端控制器是 DispatcherServlet
, 而 WebFlux 是 DispatcherHandler
,它实现了 WebHandler
接口:
来看看DispatcherHandler
类中处理请求的 handle
方法:
- ①:
ServerWebExchange
对象中放置每一次 HTTP 请求响应信息,包括参数等; - ②:判断整个接口映射
mappings
集合是否为空,空则创建一个 Not Found 的错误; - ③:根据具体的请求地址获取对应的
handlerMapping
; - ④:调用具体业务方法,也就是我们定义的接口方法;
- ⑤:处理返回的结果;
七、快速入门
7.1 添加 webflux 依赖
新建一个 Spring Boot 项目,新建步骤可参考笔者另一篇博文《Spring Boot 入门教程 | 图文讲解》,在 pom.xml
文件中添加 webflux
依赖:
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-webflux</artifactId>
</dependency>
7.2 定义接口
新建一个 controller
包,用来放置对外的接口类,再创建一个 HelloWebFluxController.class
类,定义两个接口:
package site.exception.springbootwebfluxhello.controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import reactor.core.publisher.Mono;
import site.exception.springbootwebfluxhello.entity.User;
/**
* @author 犬小哈 (微信号: 小哈学Java)
* @site 个人网站: www.exception.site
* @date 2019/4/15
* @time 下午9:12
* @discription
**/
@RestController
public class HelloWebFluxController {
@GetMapping("/hello")
public String hello() {
return "Hello, WebFlux !";
}
@GetMapping("/user")
public Mono<User> getUser() {
User user = new User();
user.setName("犬小哈");
user.setDesc("欢迎关注我的公众号: 小哈学Java");
return Mono.just(user);
}
}
User.java
:
package site.exception.springbootwebfluxhello.entity;
/**
* @author 犬小哈 (微信号: 小哈学Java)
* @site 个人网站: www.exception.site
* @date 2019/4/15
* @time 下午9:12
* @discription
**/
public class User {
/**
* 姓名
*/
private String name;
/**
* 描述
*/
private String desc;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getDesc() {
return desc;
}
public void setDesc(String desc) {
this.desc = desc;
}
}
以上控制器类中,我们使用的全都是 Spring MVC 的注解,分别定义了两个接口:
- 一个 GET 请求的
/hello
接口,返回Hello, WebFlux !
字符串。 - 又定义了一个 GET 请求的
/user
方法,返回的是 JSON 格式User
对象。
这里注意,User
对象是通过 Mono
对象包装的,你可能会问,为啥不直接返回呢?
在 WebFlux 中,Mono
是非阻塞的写法,只有这样,你才能发挥 WebFlux 非阻塞 + 异步的特性。
补充:在 WebFlux 中,除了
Mono
外,还有一个Flux
,这哥俩均能充当响应式编程中发布者的角色,不同的是:
Mono
:返回 0 或 1 个元素,即单个对象。Flux
:返回 N 个元素,即 List 列表对象。
7.3 测试接口
启动项目,查看控制台输出:
当控制台中输出中包含 Netty started on port(s): 8080
语句时,说明默认使用 Netty 服务已经启动了。
打开浏览器,先对 /user
接口发起调用:
返回成功。
再来对 /user
接口测试一下:
返回 JSON 格式的 User 实体也是 OK 的!
八、总结
本文中,我们学习了什么是 Spring WebFlux, WebFlux 的优势和应用场景,接下来我么谈了谈在我们生产环境中技术选型该选 WebFlux 还是 Spring MVC, 两者之间又有什么异同点,以及从源码角度了解了 WebFlux 是如何分发请求的。
最后上手操作写了两个简单的接口,并测试成功了。
下一章中,我们将进一步学习,如何在 WebFlux 中对数据库做增删改查操作,敬请期待吧!
九、GitHub 示例代码
https://github.com/weiwosuoai/spring-boot-tutorial/tree/master/spring-boot-webflux-hello
十、Ref
- https://spring.io/
- https://docs.spring.io/spring/docs/current/spring-framework-reference/web-reactive.html
- https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/spring5-webflux-reactive/index.html
- https://openhome.cc/Gossip/Spring/WebFlux.html
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