Spring賭上未來的一擊，響應(yīng)式的WebFlux框架更優(yōu)雅

Spring-webflux簡介

spring-webflux是spring在5.0版本后提供的一套響應(yīng)式編程風(fēng)格的web開發(fā)框架。

這個(gè)框架包含了spring-framework和spring mvc，它可以運(yùn)行在Netty、Undertow以及3.1版本以上的Serlvet容器上。

你可以在項(xiàng)目中同時(shí)使用spring-webmvc和spring-webflux，或者只用其中一個(gè)來開發(fā)web應(yīng)用。

什么是“響應(yīng)式”

所謂響應(yīng)式，舉個(gè)例子，當(dāng)調(diào)用一個(gè)api獲取數(shù)據(jù)時(shí)，無需阻塞等待數(shù)據(jù)返回，而是當(dāng)有數(shù)據(jù)返回時(shí)會(huì)進(jìn)行告知。可見響應(yīng)式是非阻塞的，意味著調(diào)用方法后，CPU可以去做別的事情，當(dāng)接收到數(shù)據(jù)響應(yīng)時(shí)CPU再回來處理，這種方式提高了系統(tǒng)的吞吐量。

而響應(yīng)式編程，其實(shí)是為這種異步非阻塞的流式編程制定的一套標(biāo)準(zhǔn)。流式編程已不陌生了，Java8提供的stream api就是這種風(fēng)格。這套標(biāo)準(zhǔn)包括對運(yùn)行環(huán)境（JVM、JavaScript）以及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議相關(guān)的規(guī)范。

Spring-webflux的響應(yīng)式API

Spring-webflux框架是基于Reactor這個(gè)開源項(xiàng)目開發(fā)的。Reactor框架是跟Spring緊密配合的。

它提供了兩種API類型，分別是Mono和Flux；

//Mono一般作用于單個(gè)對象
Monoperson=personDao.getPerson(personId);
//Flux一般作用于多個(gè)對象
Fluxpeople=personDao.listAllPeople();

盡管webflux框架基于Reactor，它也能與其他的響應(yīng)式框架同時(shí)使用，比如RxJava。

選擇Spring-webmvc還是Spring-webflux呢

這兩個(gè)web框架分別代表著兩種不同類型的編程流派，官方給出了一個(gè)圖作為對比如下

根據(jù)官方的建議有以下幾點(diǎn)可以作為參考：

如果你已經(jīng)使用了 Spring-webmvc 進(jìn)行開發(fā)，并且項(xiàng)目運(yùn)行良好，就無需更改了；何況現(xiàn)在大多數(shù)的三方庫都是阻塞的，并不能發(fā)揮出非阻塞的優(yōu)勢。

webflux 提供了相當(dāng)多的選擇；在服務(wù)層，可以使用(Netty, Tomcat, Jetty, Undertow, 和3.1版本以上的Servlet容器)作為web服務(wù)；在應(yīng)用層，可以選擇用 @Controller 定義還是使用函數(shù)編程定義；在編程風(fēng)格上，可以選擇用Reactor、RxJava或其他。

如果你鐘愛Java8提供的lambda表達(dá)式這種輕量級、函數(shù)式的編程風(fēng)格，那么建議選擇用webflux；同時(shí)對于一些輕量級應(yīng)用，或者復(fù)雜度比較低的微服務(wù)，建議使用webflux以便更好的進(jìn)行控制。

在微服務(wù)架構(gòu)中，可以將webmvc和webflux項(xiàng)目混合使用。兩個(gè)框架都可以使用 @Controller 這種注解的方式，使得項(xiàng)目的重用更加容易。

評估一個(gè)項(xiàng)目是否應(yīng)該選擇webflux的最簡單的方式是，依據(jù)項(xiàng)目中是否會(huì)使用很多的阻塞API，比如JDBC或者一些阻塞式的API就不適用與webflux項(xiàng)目。

如果一個(gè)webmvc項(xiàng)目中有很多的外部系統(tǒng)調(diào)用，可以試試響應(yīng)式的 WebClient ，它能直接從 Controller 的方法中返回響應(yīng)式結(jié)果。

響應(yīng)式編程的學(xué)習(xí)路線是比較陡峭的，所以如果你身在一個(gè)大型的團(tuán)隊(duì)中，要考慮投入的成本；不過可以用用 WebClient 來體驗(yàn)下響應(yīng)式編程。

Spring-webflux不僅可以支持在Tomcat、Jetty以及3.1版本以上的Servlet容器上，還能夠運(yùn)行在非Servlet的服務(wù)器之上，比如Netty、Undertow等。

使用Springboot構(gòu)建一個(gè)webflux應(yīng)用，默認(rèn)就是使用Netty，因?yàn)镹etty本身就是非阻塞式的實(shí)現(xiàn)。

并發(fā)模型

盡管webmvc和webflux都支持使用注解來定義一個(gè)Controller，但是其實(shí)現(xiàn)方式完全不同。

webmvc是一個(gè)Servlet應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)是阻塞式IO，其維護(hù)一個(gè)線程池來處理每一個(gè)用戶請求，也就是當(dāng)Servlet容器啟動(dòng)時(shí)，就會(huì)創(chuàng)建比如10個(gè)線程出來，因此系統(tǒng)吞吐量的瓶頸在于有限的連接數(shù)和阻塞的請求處理過程。

webflux可以基于netty這樣的NIO網(wǎng)絡(luò)框架，它只需要很少的幾個(gè)工作線程（Event loop worker）就能夠處理并響應(yīng)請求。由于無需阻塞等待方法返回，CPU資源就得到了更好的利用。

webflux并不能讓程序運(yùn)行地更快；而是提高了并發(fā)處理請求的能力，即提高了系統(tǒng)吞吐量。

webflux代碼示例

Talk is cheap, show me the code

下面讓我們來看一下webflux的示例，總的來說使用上是非常便捷的。

我們用Springboot構(gòu)建一個(gè)webflux應(yīng)用非常簡單，僅僅需要加入這么一個(gè)依賴

org.springframework.boot
spring-boot-starter-webflux

首先定義一個(gè)對象

publicclassPerson{
privateIntegerid;
privateIntegerage;
privateStringname;
}

然后定義“PersonController”，響應(yīng)式風(fēng)格中不再使用@RequestMapping聲明地址映射了，而是通過RouterFunctions.route().GET()方法

@Configuration
publicclassPersonRouter{
@Resource
privatePersonHandlerpersonHandler;
@Bean
publicRouterFunctionpersonRoutes(){
returnRouterFunctions.route()
.GET("/person/{id}",RequestPredicates.accept(MediaType.APPLICATION_JSON),personHandler::getPerson)
.GET("/person",RequestPredicates.accept(MediaType.APPLICATION_JSON),personHandler::listPeople)
.POST("/person",personHandler::createPerson)
.build();
}
}

在PersonHandler中處理對應(yīng)的HTTP請求，等同于MVC架構(gòu)中的Service層

@Component
publicclassPersonHandler{

@Resource
privatePersonRepositorypersonDao;

publicMonolistPeople(ServerRequestrequest){
Fluxpeople=personDao.listAllPeople();
returnServerResponse.ok()
.contentType(MediaType.APPLICATION_JSON)
.body(people,Person.class);
}

publicMonocreatePerson(ServerRequestrequest){
Monoperson=request.bodyToMono(Person.class);
returnServerResponse.ok()
.build(personDao.savePerson(person));
}

publicMonogetPerson(ServerRequestrequest){
intpersonId=Integer.parseInt(request.pathVariable("id"));
returnpersonDao.getPerson(personId)
.flatMap(person->ServerResponse.ok().contentType(MediaType.APPLICATION_JSON).bodyValue(person))
.switchIfEmpty(ServerResponse.notFound().build());
}

}

通過啟動(dòng)日志可以證實(shí)Spring-webflux是默認(rèn)使用Netty提供HTTP服務(wù)

項(xiàng)目啟動(dòng)之后瀏覽器就能發(fā)現(xiàn)，你的Spring-webflux項(xiàng)目已經(jīng)正常工作了。

審核編輯：劉清