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Spring5 框架新功能（WebFlux）

SpringWebFlux 介绍

（1）是 Spring5 添加新的模块，用于 web 开发的，功能和 SpringMVC 类似的，Webflux 使用当前一种比较流程响应式编程出现的框架。
（2）使用传统 web 框架，比如 SpringMVC，这些基于 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 以后才支持，核心是基于 Reactor 的相关 API 实现的。
（3）解释什么是异步非阻塞

• 异步和同步

• 非阻塞和阻塞

• 上面都是针对对象不一样

• 异步和同步针对调用者，调用者发送请求，如果等着对方回应之后才去做其他事情就是同
  步，如果发送请求之后不等着对方回应就去做其他事情就是异步

• 阻塞和非阻塞针对被调用者，被调用者受到请求之后，做完请求任务之后才给出反馈就是阻
  塞，受到请求之后马上给出反馈然后再去做事情就是非阻塞

（4）WebFlux 特点：
第一 非阻塞式：在有限资源下，提高系统吞吐量和伸缩性，以 Reactor 为基础实现响应式编程
第二 函数式编程：Spring5 框架基于 java8，WebFlux 使用 Java8 函数式编程方式实现路由请求

（5）比较SpringMVC

第一 两个框架都可以使用注解方式，都运行在 Tomcat 等容器中
第二 SpringMVC 采用命令式编程，Webflux 采用异步响应式编程

响应式编程

（1）什么是响应式编程
响应式编程是一种面向数据流和变化传播的编程范式。这意味着可以在编程语言中很方便地表达静态或动态的数据流，而相关的计算模型会自动将变化的值通过数据流进行传播。电子表格程序就是响应式编程的一个例子。单元格可以包含字面值或类似"=B1+C1"的公式，而包含公式的单元格的值会依据其他单元格的值的变化而变化。
有点类似 vue 的参数绑定

（2）Java8 及其之前版本

• 提供的观察者模式两个类 Observer 和 Observable

public class ObserverDemo extends Observable {
    

    public static void main(String[] args) {
    
        ObserverDemo observer = new ObserverDemo();
        //添加观察者
        observer.addObserver((o,arg)->{
    
            System.out.println("发生变化");
        });
        observer.addObserver((o,arg)->{
    
            System.out.println("手动被观察者通知，准备改变");
        });
        observer.setChanged();//数据变化
        observer.notifyObservers();//通知
    }
}

响应式编程（Reactor实现）

（1）响应式编程操作中，Reactor满足Reactive规范框架
（2）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。Flux对象实现发布者，返回N个元素；Mono实现发布者，返回0或者1个元素
（3）Flux和Mono都是数据流的发布者，使用Flux和Mono都可以发出三种数据信号：
元素值，错误信息，完成信号，错误信号和完成信号都代表终止信号，终止信号用于告诉订阅者数据流结束了，错误信号终止数据流同时把错误信息传输给订阅者

（4）代码演示 Flux 和 Mono
第一步 引入依赖

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

第二步 编程代码

public static void main(String[] args) {
    
    //just 方法直接声明
    Flux.just(1, 2, 3, 4);
    Mono.just(1);
    //其他的方法
    Integer[] array = {
    1, 2, 3, 4};
    Flux.fromArray(array);
    
    List<Integer> list = Arrays.asList(array);
    Flux.fromIterable(list);
    
    Stream<Integer> stream = list.stream();
    Flux.fromStream(stream);
}

（5）三种信号特点

• 错误信号和完成信号都是终止信号，不能共存的
• 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，表示是空数据流
• 如果没有错误信号，没有完成信号，表示是无限数据流

（6）调用 just 或者其他方法只是声明数据流，数据流并没有发出，只有进行订阅之后才会触发数据流，不订阅什么都不会发生的

Flux.just(1,2,3,4).subscribe(System.out::println);
Mono.just(1).subscribe(System.out::println);

（7）操作符

• 对数据流进行一道道操作，称为操作符，比如工厂流水线

第一 map 元素映射为新元素

第二 flatMap 元素映射为流

• 把每个元素转换流，把转换之后多个流合并大的流

WebFlux执行流程和核心API

SpringWebflux 基于 Reactor，默认使用容器是 Netty，Netty 是高性能的 NIO 框架，异步非阻塞的框架
（1）Netty

• BIO
  

• NIO
  

（2）SpringWebFlux 执行过程和 SpringMVC 相似的

• SpringWebFlux 核心控制器 DispatchHandler，实现接口 WebHandler
• 接口 WebHandler 有一个方法
  

（3）SpringWebFlux 里面 DispatcherHandler，负责请求的处理

• HandlerMapping：请求查询到处理的方法
• HandlerAdapter：真正负责请求处理
• HandlerResultHandler：响应结果处理

（4）SpringWebFlux 实现函数式编程，两个接口：RouterFunction（路由处理）和 HandlerFunction（处理函数）

SpringWebFlux（基于注解编程模型）

使用注解编程模型方式，和之前 SpringMVC 使用相似的，只需要把相关依赖配置到项目中，SpringBoot 自动配置相关运行容器，默认情况下使用 Netty 服务器

第一步 创建SpringBoot工程，引入WebFlux依赖

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

第二步 配置启动端口号

第三步 创建包和相关类

• 实体类

public class User {
    
    private String name;
    private String gender;
    private Integer age;
}    

• 创建接口定义操作的方法

//用户操作接口
public interface UserService {
    
    //根据id查询用户
    Mono<User> getUserById(int id);

    //查询所有用户
    Flux<User> getAllUser();

    //添加用户
    Mono<Void> saveUserInfo(Mono<User> userMono);
}

• 创建接口定义操作的方法

//用户操作接口
public interface UserService {
    
	//根据 id 查询用户
	Mono<User> getUserById(int id);
	
	//查询所有用户
	Flux<User> getAllUser();
	
	//添加用户
	Mono<Void> saveUserInfo(Mono<User> user);
}

• 接口实现类

public class UserServiceImpl implements UserService {
    

    //创建map集合存储数据
    private final Map<Integer,User> users = new HashMap<>();

    public UserServiceImpl() {
    
        this.users.put(1,new User("lucy","nan",20));
        this.users.put(1,new User("mary","nv",21));
        this.users.put(1,new User("jack","nv",50));
    }

    @Override
    public Mono<User> getUserById(int id) {
    
        return Mono.justOrEmpty(this.users.get(id));
    }

    @Override
    public Flux<User> getAllUser() {
    
        return Flux.fromIterable(this.users.values());
    }

    @Override
    public Mono<Void> saveUserInfo(Mono<User> userMono) {
    
        return userMono.doOnNext(person ->{
    
            //向map集合里面放值
            int id = users.size()+1;
            users.put(id,person);
        }).thenEmpty(Mono.empty());
    }
}

• 创建controller

@RestController
public class UserController {
    

    //注入service
    @Autowired
    private UserService userService;

    //id查询
    @GetMapping("/user/{id}")
    public Mono<User> getUserId(@PathVariable("id") int id){
    
        return userService.getUserById(id);
    }

    //查询所有
    @GetMapping("/user")
    public Flux<User> getUsers(){
    
        return userService.getAllUser();
    }

    //添加
    @PostMapping("/saveUser")
    public Mono<Void> saveUser(@RequestBody User user){
    
        Mono<User> userMono = Mono.just(user);
        return userService.saveUserInfo(userMono);
    }

}

• 说明
  SpringMVC 方式实现，同步阻塞的方式，基于 SpringMVC+Servlet+Tomcat
  SpringWebFlux 方式实现，异步非阻塞 方式，基于 SpringWebFlux+Reactor+Netty

SpringWebFlux（基于函数式编程模型）

（1）在使用函数式编程模型操作时候，需要自己初始化服务器
（2）基于函数式编程模型时候，有两个核心接口：RouterFunction（实现路由功能，请求转发给对应的 handler）和 HandlerFunction（处理请求生成响应的函数）。核心任务定义两个函数式接口的实现并且启动需要的服务器。
（ 3 ） SpringWebFlux 请 求 和 响 应 不 再 是 ServletRequest 和 ServletResponse ，而是ServerRequest 和 ServerResponse

第一步 把注解编程模型工程复制一份 ，保留 entity 和 service 内容
第二步 创建 Handler（具体实现方法）

public class UserHandler {
    

    private final UserService userService;

    public UserHandler(UserService userService) {
    
        this.userService = userService;
    }

    //根据id查询
    public Mono<ServerResponse> getUserById(ServerRequest request) {
    
        //获取id值
        int userId = Integer.valueOf(request.pathVariable("id"));
        //空值处理
        Mono<ServerResponse> notFound = ServerResponse.notFound().build();

        //调用service方法得到数据
        Mono<User> userMono = this.userService.getUserById(userId);
        //把userMono进行转换返回
        //使用Reactor操作符flatMap
        return userMono.flatMap(person -> ServerResponse.ok()
                        .contentType(MediaType.APPLICATION_JSON)
                        .body(fromObject(person)))
                        .switchIfEmpty(notFound);
    }

    //查询所有
    public Mono<ServerResponse> getAllUsers(ServerRequest request) {
    
        //调用service得到结果
        Flux<User> users = this.userService.getAllUser();
        return ServerResponse.ok().contentType(MediaType.APPLICATION_JSON).body(users, User.class);
    }

    //添加
    public Mono<ServerResponse> saveUser(ServerRequest request) {
    
        //得到user对象
        Mono<User> userMono = request.bodyToMono(User.class);
        return ServerResponse.ok().build(this.userService.saveUserInfo(userMono));
    }

}

第三步 初始化服务器，编写 Router

• 创建路由的方法

//1 创建Router路由
public RouterFunction<ServerResponse> routingFunction() {
    
    //创建hanler对象
    UserService userService = new UserServiceImpl();
    UserHandler handler = new UserHandler(userService);
    //设置路由
    return RouterFunctions.route(GET("/users/{id}")
            .and(accept(APPLICATION_JSON)),handler::getUserById)
            .andRoute(GET("/users")
            .and(accept(APPLICATION_JSON)),handler::getAllUsers);
}

• 创建服务器完成适配

//2 创建服务器完成适配
public void createReactorServer() {
    
    //路由和handler适配
    RouterFunction<ServerResponse> route = routingFunction();
    HttpHandler httpHandler = toHttpHandler(route);
    ReactorHttpHandlerAdapter adapter = new ReactorHttpHandlerAdapter(httpHandler);
    //创建服务器
    HttpServer httpServer = HttpServer.create();
    httpServer.handle(adapter).bindNow();
}

• 最终调用，启动main方法，随机分配一个端口访问

public static void main(String[] args) throws Exception{
    
    Server server = new Server();
    server.createReactorServer();
    System.out.println("enter to exit");
    System.in.read();
}

使用WebClient调用

public class Client {
    

    public static void main(String[] args) {
    
        //调用服务器地址
        WebClient webClient = WebClient.create("http://127.0.0.1:55991");

        //根据id查询
        String id = "1";
        User userresult = webClient.get().uri("/users/{id}", id)
                .accept(MediaType.APPLICATION_JSON).retrieve().bodyToMono(User.class)
                .block();
        System.out.println(userresult.getName());

        //查询所有
        Flux<User> results = webClient.get().uri("/users")
                .accept(MediaType.APPLICATION_JSON).retrieve().bodyToFlux(User.class);

        results.map(stu -> stu.getName())
                    .buffer().doOnNext(System.out::println).blockFirst();
    }
}

end