Spring5新特性之Reactive响应式编程

Spring5新特性之Reactive响应式编程攻略

什么是Reactive响应式编程

传统的编程模型是同步阻塞的，即当程序调用一个方法时，调用者会一直等待该方法执行完毕并返回结果后，才能继续执行后续的操作。这种模型的问题在于，当方法执行时间过长或者被调用的方法处于阻塞状态时，整个应用程序都会处于等待状态，不能及时响应用户的请求，影响了程序的运行效率以及用户的交互体验。

相对于传统的同步阻塞式编程模型，Reactive（响应式）编程模型是异步非阻塞式的编程模型。在这种模型下，应用程序的各个组件能够实时地对数据流进行相应，当一个组件在处理当前数据流的时候，其他组件并不会被阻塞，从而提高了并发处理的效率和系统的可扩展性。

Spring5中Reactive响应式编程的新特性

Spring5中主要通过2个模块来支持Reactive响应式编程：

• WebFlux模块：用于构建异步的、非阻塞的Web应用程序。使用这个模块的多种编程模型，你可以编写出高度并发的Web应用程序，同时使用其他的 Reactive库，比如包括RxJava和Java8的Stream API等。
• Spring Data MongoDB模块：使用这个模块，你可以构建出MongoDB的响应式API，MongoDB是当前广泛使用的一种非关系型数据库。

示例1：构建一个简单的WebFlux应用程序

我们可以通过WebFlux模块和Spring Boot来构建一个简单的WebFlux应用程序，示例代码如下：

@SpringBootApplication
public class ReactiveWebFluxDemoApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ReactiveWebFluxDemoApplication.class, args);
    }

    @Bean
    public RouterFunction<ServerResponse> route(UserHandler userHandler) {
        return RouterFunctions.route(RequestPredicates.GET("/users"), userHandler::findAll)
                .andRoute(RequestPredicates.GET("/users/{id}"), userHandler::findById)
                .andRoute(RequestPredicates.POST("/users"), userHandler::save);
    }

}

@RestController
public class UserHandler {

    private List<User> users = new ArrayList<>();

    public UserHandler() {
        this.users.add(new User(1L, "张三", 20));
        this.users.add(new User(2L, "李四", 30));
    }

    public Mono<ServerResponse> findAll(ServerRequest request) {
        return ServerResponse.ok()
                .contentType(MediaType.APPLICATION_JSON)
                .body(BodyInserters.fromObject(users));
    }

    public Mono<ServerResponse> findById(ServerRequest request) {
        Long id = Long.valueOf(request.pathVariable("id"));
        User user = users.stream()
                .filter(u -> u.getId().equals(id))
                .findFirst()
                .orElseThrow(() -> new IllegalStateException("User not exists"));
        return ServerResponse.ok()
                .contentType(MediaType.APPLICATION_JSON)
                .body(BodyInserters.fromObject(user));
    }

    public Mono<ServerResponse> save(ServerRequest request) {
        Mono<User> userMono = request.bodyToMono(User.class);
        User user = userMono.block();
        users.add(user);
        return ServerResponse.created(URI.create("/users/" + user.getId()))
                .contentType(MediaType.APPLICATION_JSON)
                .body(BodyInserters.fromObject(user));
    }

}

上述代码中，我们首先使用@SpringBootApplication注解将ReactiveWebFluxDemoApplication类标注为启动类。然后我们通过@Bean注解来创建一个RouterFunction<ServerResponse>类型的Bean对象，这个Bean对象的主要作用是将不同的路径（比如/users、/users/{id}和/users）映射到不同的Handler方法上。在上述代码中，我们使用Mono<ServerResponse>类型来表示以Mono的形式返回的响应结果。

另外，我们在UserHandler类中定义了三个Handler方法：findAll、findById和save。这些方法主要用于处理不同的请求，产生不同的响应结果。

示例2：构建一个简单的Spring Data MongoDB应用程序

我们可以使用Spring Data MongoDB模块来构建一个简单的Spring Data MongoDB应用程序，示例代码如下：

@SpringBootApplication
public class ReactiveMongoDemoApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ReactiveMongoDemoApplication.class, args);
    }

    @Bean
    public CommandLineRunner commandLineRunner(UserRepository userRepository) {
        return args -> {
            userRepository.deleteAll()
                    .thenMany(Flux.just(new User(null, "张三", 20), new User(null, "李四", 30),
                            new User(null, "王五", 40), new User(null, "赵六", 50)))
                    .flatMap(userRepository::save)
                    .thenMany(userRepository.findAll())
                    .subscribe(System.out::println);

        };
    }
}

interface UserRepository extends ReactiveCrudRepository<User, Long> {
}

@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
@Document
public class User {

    @Id
    private Long id;

    private String name;

    private Integer age;
}

上述代码中，我们首先使用@SpringBootApplication注解将ReactiveMongoDemoApplication类标注为启动类。然后我们使用@Bean注解来创建一个CommandLineRunner类型的Bean对象，这个Bean对象中包含了一些初始化数据，我们将通过这些数据来执行不同的操作，比如插入和查询数据等。

另外，我们定义了一个UserRepository接口，用于定义不同的查询方法，这些方法在MongoDB数据库中具有不同的含义和作用。我们还定义了一个User类，用于表示数据库中的一条记录。在这个类中，我们使用了@Id注解来标记当前字段为主键字段，使用@Document注解来表明当前类为一个MongoDB的类型。

我们使用了Spring Data MongoDB提供的ReactiveCrudRepository接口来实现不同的数据删除、插入、查询、修改等操作。当然，在上述代码中，我们只实现了部分操作，你可以根据实际情况来扩展这些操作以更好地满足你的应用需求。