摘要：響應(yīng)式編程是基于異步和事件驅(qū)動(dòng)的非阻塞程序，只是垂直通過(guò)在內(nèi)啟動(dòng)少量線程擴(kuò)展，而不是水平通過(guò)集群擴(kuò)展。三特性常用的生產(chǎn)的特性如下響應(yīng)式編程模型適用性內(nèi)嵌容器組件還有對(duì)日志消息測(cè)試及擴(kuò)展等支持。

摘要: 原創(chuàng)出處 https://www.bysocket.com 「公眾號(hào)：泥瓦匠BYSocket 」歡迎關(guān)注和轉(zhuǎn)載，保留摘要，謝謝！

文章工程：

JDK 1.8

Maven 3.5.2

Spring Boot 2.1.3.RELEASE

工程名：springboot-webflux-1-quickstart

工程地址：見(jiàn)文末

spring.io 官網(wǎng)有句醒目的話是：

BUILD ANYTHING WITH SPRING BOOT

Spring Boot （Boot 顧名思義，是引導(dǎo)的意思）框架是用于簡(jiǎn)化 Spring 應(yīng)用從搭建到開(kāi)發(fā)的過(guò)程。應(yīng)用開(kāi)箱即用，只要通過(guò)一個(gè)指令，包括命令行 java -jar 、SpringApplication 應(yīng)用啟動(dòng)類(lèi) 、 Spring Boot Maven 插件等，就可以啟動(dòng)應(yīng)用了。另外，Spring Boot 強(qiáng)調(diào)只需要很少的配置文件，所以在開(kāi)發(fā)生產(chǎn)級(jí) Spring 應(yīng)用中，讓開(kāi)發(fā)變得更加高效和簡(jiǎn)易。目前，Spring Boot 版本是 2.x 版本。Spring Boot 包括 WebFlux。

了解 WebFlux ,首先了解下什么是 Reactive Streams。Reactive Streams 是 JVM 中面向流的庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范：

處理可能無(wú)限數(shù)量的元素

按順序處理

組件之間異步傳遞

強(qiáng)制性非阻塞背壓（Backpressure）

2.1 Backpressure(背壓)

背壓是一種常用策略，使得發(fā)布者擁有無(wú)限制的緩沖區(qū)存儲(chǔ)元素，用于確保發(fā)布者發(fā)布元素太快時(shí)，不會(huì)去壓制訂閱者。

2.2 Reactive Streams（響應(yīng)式流）

一般由以下組成：

發(fā)布者：發(fā)布元素到訂閱者

訂閱者：消費(fèi)元素

訂閱：在發(fā)布者中，訂閱被創(chuàng)建時(shí)，將與訂閱者共享

處理器：發(fā)布者與訂閱者之間處理數(shù)據(jù)

2.3 響應(yīng)式編程
有了 Reactive Streams 這種標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，利用規(guī)范可以進(jìn)行響應(yīng)式編程。那再了解下什么是 Reactive programming 響應(yīng)式編程。響應(yīng)式編程是基于異步和事件驅(qū)動(dòng)的非阻塞程序，只是垂直通過(guò)在 JVM 內(nèi)啟動(dòng)少量線程擴(kuò)展，而不是水平通過(guò)集群擴(kuò)展。這就是一個(gè)編程范例，具體項(xiàng)目中如何體現(xiàn)呢？

響應(yīng)式項(xiàng)目編程實(shí)戰(zhàn)中，通過(guò)基于 Reactive Streams 規(guī)范實(shí)現(xiàn)的框架 Reactor 去實(shí)戰(zhàn)。Reactor 一般提供兩種響應(yīng)式 API ：

Mono：實(shí)現(xiàn)發(fā)布者，并返回 0 或 1 個(gè)元素

Flux：實(shí)現(xiàn)發(fā)布者，并返回 N 個(gè)元素

2.4 Spring Webflux

Spring Boot Webflux 就是基于 Reactor 實(shí)現(xiàn)的。Spring Boot 2.0 包括一個(gè)新的 spring-webflux 模塊。該模塊包含對(duì)響應(yīng)式 HTTP 和 WebSocket 客戶端的支持，以及對(duì) REST，HTML 和 WebSocket 交互等程序的支持。一般來(lái)說(shuō)，Spring MVC 用于同步處理，Spring Webflux 用于異步處理。

Spring Boot Webflux 有兩種編程模型實(shí)現(xiàn)，一種類(lèi)似 Spring MVC 注解方式，另一種是使用其功能性端點(diǎn)方式。注解的會(huì)在第二篇文章講到，下面快速入門(mén)用 Spring Webflux 功能性方式實(shí)現(xiàn)。

常用的 Spring Boot 2.0 WebFlux 生產(chǎn)的特性如下：

響應(yīng)式 API

編程模型

適用性

內(nèi)嵌容器

Starter 組件

還有對(duì)日志、Web、消息、測(cè)試及擴(kuò)展等支持。

Reactor 框架是 Spring Boot Webflux 響應(yīng)庫(kù)依賴，通過(guò) Reactive Streams 并與其他響應(yīng)庫(kù)交互。提供了 兩種響應(yīng)式 API : Mono 和 Flux。一般是將 Publisher 作為輸入，在框架內(nèi)部轉(zhuǎn)換成 Reactor 類(lèi)型并處理邏輯，然后返回 Flux 或 Mono 作為輸出。

一圖就很明確了，WebFlux 和 MVC 有交集，方便大家遷移。但是注意：

MVC 能滿足場(chǎng)景的，就不需要更改為 WebFlux。

要注意容器的支持，可以看看下面內(nèi)嵌容器的支持。

微服務(wù)體系結(jié)構(gòu)，WebFlux 和 MVC 可以混合使用。尤其開(kāi)發(fā) IO 密集型服務(wù)的時(shí)候，選擇 WebFlux 去實(shí)現(xiàn)。

Spring 5 web 模塊包含了 Spring WebFlux 的 HTTP 抽象。類(lèi)似 Servlet API , WebFlux 提供了 WebHandler API 去定義非阻塞 API 抽象接口。可以選擇以下兩種編程模型實(shí)現(xiàn)：

注解控制層。和 MVC 保持一致，WebFlux 也支持響應(yīng)性 @RequestBody 注解。

功能性端點(diǎn)。基于 lambda 輕量級(jí)編程模型，用來(lái)路由和處理請(qǐng)求的小工具。和上面最大的區(qū)別就是，這種模型，全程控制了請(qǐng)求 - 響應(yīng)的生命流程

跟 Spring Boot 大框架一樣啟動(dòng)應(yīng)用，但 WebFlux 默認(rèn)是通過(guò) Netty 啟動(dòng)，并且自動(dòng)設(shè)置了默認(rèn)端口為 8080。另外還提供了對(duì) Jetty、Undertow 等容器的支持。開(kāi)發(fā)者自行在添加對(duì)應(yīng)的容器 Starter 組件依賴，即可配置并使用對(duì)應(yīng)內(nèi)嵌容器實(shí)例。

但是要注意，必須是 Servlet 3.1+ 容器，如 Tomcat、Jetty；或者非 Servlet 容器，如 Netty 和 Undertow。

跟 Spring Boot 大框架一樣，Spring Boot Webflux 提供了很多 “開(kāi)箱即用” 的 Starter 組件。Starter 組件是可被加載在應(yīng)用中的 Maven 依賴項(xiàng)。只需要在 Maven 配置中添加對(duì)應(yīng)的依賴配置，即可使用對(duì)應(yīng)的 Starter 組件。例如，添加 spring-boot-starter-webflux 依賴，就可用于構(gòu)建響應(yīng)式 API 服務(wù)，其包含了 Web Flux 和 Tomcat 內(nèi)嵌容器等。

開(kāi)發(fā)中，很多功能是通過(guò)添加 Starter 組件的方式來(lái)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。那么，Spring Boot 2.x 常用的 Starter 組件有哪些呢？

Spring Boot WebFlux 官方提供了很多 Starter 組件，每個(gè)模塊會(huì)有多種技術(shù)實(shí)現(xiàn)選型支持，來(lái)實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的業(yè)務(wù)需求：

Web：Spring WebFlux

模板引擎：Thymeleaf

存儲(chǔ)：Redis、MongoDB、Cassandra。不支持 MySQL

內(nèi)嵌容器：Tomcat、Jetty、Undertow

Spring Boot Maven 工程，就是普通的 Maven 工程，加入了對(duì)應(yīng)的 Spring Boot 依賴即可。Spring Initializr 則是像代碼生成器一樣，自動(dòng)就給你出來(lái)了一個(gè) Spring Boot Maven 工程。Spring Initializr 有兩種方式可以得到 Spring Boot Maven 骨架工程：

Spring 官方提供了名為 Spring Initializr 的網(wǎng)站，去引導(dǎo)你快速生成 Spring Boot 應(yīng)用。網(wǎng)站地址為：https://start.spring.io，操作步驟如下：

第一步，選擇 Maven 或者 Gradle 構(gòu)建工具，開(kāi)發(fā)語(yǔ)言 Java 、Kotlin 或者 Groovy，最后確定 Spring Boot 版本號(hào)。這里默認(rèn)選擇 Maven 構(gòu)建工具、Java 開(kāi)發(fā)語(yǔ)言和 Spring Boot 2.0.1。

第二步，輸入 Maven 工程信息，即項(xiàng)目組 groupId 和名字 artifactId。這里對(duì)應(yīng) Maven 信息為：

groupId：springboot

artifactId：sspringboot-webflux-1-quickstart

這里默認(rèn)版本號(hào) version 為 0.0.1-SNAPSHOT 。三個(gè)屬性在 Maven 依賴倉(cāng)庫(kù)是唯一標(biāo)識(shí)的。

第三步，選擇工程需要的 Starter 組件和其他依賴。最后點(diǎn)擊生成按鈕，即可獲得骨架工程壓縮包。這里快速入門(mén)，只要選擇 Reactive Web 即可。如圖 1-8 所示。

檢查工程 POM 文件中，是否配置了 spring-boot-starter-webflux 依賴。如果是上面自動(dòng)生成的，配置如下：

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

    
      org.springframework.boot
      spring-boot-starter-test
      test
    
    
      io.projectreactor
      reactor-test
      test
    
  

  
    
      
        org.springframework.boot
        spring-boot-maven-plugin
      
    
  

spring-boot-starter-webflux 依賴，是我們核心需要學(xué)習(xí) webflux 的包，里面默認(rèn)包含了 spring-boot-starter-reactor-netty 、spring 5 webflux 包。也就是說(shuō)默認(rèn)是通過(guò) netty 啟動(dòng)的。

reactor-test、spring-boot-starter-test 兩個(gè)依賴搭配是用于單元測(cè)試。

spring-boot-maven-plugin 是 Spring Boot Maven 插件，可以運(yùn)行、編譯等調(diào)用。

新建包 org.spring.springboot.handler ，作為編寫(xiě)功能處理類(lèi)。新建城市（City）例子的處理類(lèi) CityHandler，代碼如下：

import org.springframework.http.MediaType;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.reactive.function.BodyInserters;
import org.springframework.web.reactive.function.server.ServerRequest;
import org.springframework.web.reactive.function.server.ServerResponse;
import reactor.core.publisher.Mono;

@Component
public class CityHandler {

    public Mono helloCity(ServerRequest request) {
        return ServerResponse.ok().contentType(MediaType.TEXT_PLAIN)
                .body(BodyInserters.fromObject("Hello, City!"));
    }
}

ServerResponse 是對(duì)響應(yīng)的封裝，可以設(shè)置響應(yīng)狀態(tài)，響應(yīng)頭，響應(yīng)正文。比如 ok 代表的是 200 響應(yīng)碼、MediaType 枚舉是代表這文本內(nèi)容類(lèi)型、返回的是 String 的對(duì)象。

這里用 Mono 作為返回對(duì)象，是因?yàn)榉祷匕艘粋€(gè) ServerResponse 對(duì)象，而不是多個(gè)元素。

新建 org.spring.springboot.router 包，作為編寫(xiě)路由器類(lèi)。新建城市（City）例子的路由類(lèi) CityRouter，代碼如下：

import org.spring.springboot.handler.CityHandler;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.http.MediaType;
import org.springframework.web.reactive.function.server.RequestPredicates;
import org.springframework.web.reactive.function.server.RouterFunction;
import org.springframework.web.reactive.function.server.RouterFunctions;
import org.springframework.web.reactive.function.server.ServerResponse;

@Configuration
public class CityRouter {


    @Bean
    public RouterFunction routeCity(CityHandler cityHandler) {
        return RouterFunctions
                .route(RequestPredicates.GET("/hello")
                                .and(RequestPredicates.accept(MediaType.TEXT_PLAIN)),
                        cityHandler::helloCity);
    }

}

RouterFunctions 對(duì)請(qǐng)求路由處理類(lèi)，即將請(qǐng)求路由到處理器。這里將一個(gè) GET 請(qǐng)求 /hello 路由到處理器 cityHandler 的 helloCity 方法上。跟 Spring MVC 模式下的 HandleMapping 的作用類(lèi)似。

RouterFunctions.route(RequestPredicate, HandlerFunction) 方法，對(duì)應(yīng)的入?yún)⑹钦?qǐng)求參數(shù)和處理函數(shù)，如果請(qǐng)求匹配，就調(diào)用對(duì)應(yīng)的處理器函數(shù)。

到這里一個(gè)簡(jiǎn)單的服務(wù)就寫(xiě)好了，下面怎么運(yùn)行該服務(wù)。

一個(gè)簡(jiǎn)單的 Spring Boot Webflux 工程就開(kāi)發(fā)完畢了，下面運(yùn)行工程驗(yàn)證下。使用 IDEA 右側(cè)工具欄，點(diǎn)擊 Maven Project Tab ，點(diǎn)擊使用下 Maven 插件的 install 命令。或者使用命令行的形式，在工程根目錄下，執(zhí)行 Maven 清理和安裝工程的指令：

cd springboot-webflux-1-quickstart
mvn clean install

在控制臺(tái)中看到成功的輸出：

... 省略
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] BUILD SUCCESS
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] Total time: 01:30 min
[INFO] Finished at: 2017-10-15T10:00:54+08:00
[INFO] Final Memory: 31M/174M
[INFO] ------------------------------------------------------------------------

在 IDEA 中執(zhí)行 Application 類(lèi)啟動(dòng)，任意正常模式或者 Debug 模式。可以在控制臺(tái)看到成功運(yùn)行的輸出：

... 省略
2018-04-10 08:43:39.932  INFO 2052 --- [ctor-http-nio-1] r.ipc.netty.tcp.BlockingNettyContext     : Started HttpServer on /0:0:0:0:0:0:0:0:8080
2018-04-10 08:43:39.935  INFO 2052 --- [           main] o.s.b.web.embedded.netty.NettyWebServer  : Netty started on port(s): 8080
2018-04-10 08:43:39.960  INFO 2052 --- [           main] org.spring.springboot.Application        : Started Application in 6.547 seconds (JVM running for 9.851)

一看，確實(shí)是 Netty 啟動(dòng)的。

打開(kāi)瀏覽器，訪問(wèn) /hello 地址，會(huì)看到如圖所示的返回結(jié)果：

本文主要講了 Spring Boot 2.0 WebFlux 背景和快速入門(mén)使用。用的是基于功能性端點(diǎn)去創(chuàng)建一個(gè)服務(wù)，但這個(gè)有點(diǎn)代碼偏多。下一章一個(gè) CRUD 我們使用注解控制層，讓開(kāi)發(fā)更方便。

《01：WebFlux 系列教程大綱》

《02：WebFlux 快速入門(mén)實(shí)踐》

《03：WebFlux Web CRUD 實(shí)踐》

《04：WebFlux 整合 Mongodb》

《05：WebFlux 整合 Thymeleaf》

《06：WebFlux 中 Thymeleaf 和 Mongodb 實(shí)踐》

《07：WebFlux 整合 Redis》

《08：WebFlux 中 Redis 實(shí)現(xiàn)緩存》

《09：WebFlux 中 WebSocket 實(shí)現(xiàn)通信》

《10：WebFlux 集成測(cè)試及部署》

《11：WebFlux 實(shí)戰(zhàn)圖書(shū)管理系統(tǒng)》

本文示例讀者可以通過(guò)查看下面?zhèn)}庫(kù)的中的模塊工程名: 2-x-spring-boot-webflux-handling-errors：

Github：https://github.com/JeffLi1993/springboot-learning-example

Gitee：https://gitee.com/jeff1993/springboot-learning-example

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