Spring Boot 2.0 WebFlux 教程 (一) | 入門篇

犬小哈發表於2019-04-16
Spring BootWebUX

文章首發自個人公眾號: 小哈學Java

個人網站: www.exception.site/webflux

目錄

一、什麼是 Spring WebFlux

二、WebFlux 的優勢&提升效能?

三、WebFlux 應用場景

四、選 WebFlux 還是 Spring MVC?

五、異同點

六、簡單看看 WebFlux 是如何分發請求的

七、快速入門

  • 7.1 新增 webflux 依賴

  • 7.2 定義介面

  • 7.3 測試介面

八、總結

九、GitHub 示例程式碼

一、什麼是 Spring WebFlux

下圖截自 Spring Boot 官方網站：

Spring Boot 2.0 WebFlux 教程 | 入門篇
Spring Boot 2.0 WebFlux 教程 | 入門篇

結合上圖，在瞭解 Spring WebFlux 之前，我們先來對比說說什麼是 Spring MVC，這更有益我們去理解 WebFlux，圖右邊對 Spring MVC 的定義，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.

翻譯一下，意思如下：

Spring MVC 構建於 Servlet API 之上，使用的是同步阻塞式 I/O 模型，什麼是同步阻塞式 I/O 模型呢？就是說，每一個請求對應一個執行緒去處理。

瞭解了 Spring MVC 之後，再來說說 Spring WebFlux:

上圖左邊，官方給出的定義如下：

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.

翻譯一下，內容如下：

Spring WebFlux 是一個非同步非阻塞式的 Web 框架，它能夠充分利用多核 CPU 的硬體資源去處理大量的併發請求。

二、WebFlux 的優勢&提升效能?

WebFlux 內部使用的是響應式程式設計（Reactive Programming），以 Reactor 庫為基礎, 基於非同步和事件驅動，可以讓我們在不擴充硬體資源的前提下，提升系統的吞吐量和伸縮性。

看到這裡，你是不是以為 WebFlux 能夠使程式執行的更快呢？量化一點，比如說我使用 WebFlux 以後，一個介面的請求響應時間是不是就縮短了呢？

**抱歉了，答案是否定的！**以下是官方原話：

Reactive and non-blocking generally do not make applications run faster.

WebFlux 並不能使介面的響應時間縮短，它僅僅能夠提升吞吐量和伸縮性。

三、WebFlux 應用場景

上面說到了， Spring WebFlux 是一個非同步非阻塞式的 Web 框架，所以，它特別適合應用在 IO 密集型的服務中，比如微服務閘道器這樣的應用中。

PS: IO 密集型包括：磁碟IO密集型, 網路IO密集型，微服務閘道器就屬於網路 IO 密集型，使用非同步非阻塞式程式設計模型，能夠顯著地提升閘道器對下游服務轉發的吞吐量。

WebFlux閘道器
WebFlux閘道器

四、選 WebFlux 還是 Spring MVC?

首先你需要明確一點就是：WebFlux 不是 Spring MVC 的替代方案！，雖然 WebFlux 也可以被執行在 Servlet 容器上（需是 Servlet 3.1+ 以上的容器），但是 WebFlux 主要還是應用在非同步非阻塞程式設計模型，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，那麼，WebFlux 才是你想要的，否則，使用 Spring MVC 才是你的首選。

在微服務架構中，Spring MVC 和 WebFlux 可以混合使用，比如已經提到的，對於那些 IO 密集型服務(如閘道器)，我們就可以使用 WebFlux 來實現。

選 WebFlux 還是 Spring MVC? This is not a problem！

我們不能為了裝逼而裝逼，為了技術而技術，還要考量到轉向非阻塞響應式程式設計學習曲線是陡峭的，小組成員的學習成本等諸多因素。

總之一句話，在合適的場景中，選型最合適的技術。

五、異同點

WebFlux 適用性
WebFlux 適用性

從上圖中，可以一眼看出 Spring MVC 和 Spring WebFlux 的相同點和不同點：

相同點：

  • 都可以使用 Spring MVC 註解，如 @Controller, 方便我們在兩個 Web 框架中自由轉換；
  • 均可以使用 Tomcat, Jetty, Undertow Servlet 容器（Servlet 3.1+）；
  • ...

注意點：

  • Spring MVC 因為是使用的同步阻塞式，更方便開發人員編寫功能程式碼，Debug 測試等，一般來說，如果 Spring MVC 能夠滿足的場景，就儘量不要用 WebFlux;
  • WebFlux 預設情況下使用 Netty 作為伺服器;
  • WebFlux 不支援 MySql;

六、簡單看看 WebFlux 是如何分發請求的

使用過 Spring MVC 的小夥伴們，應該到知道 Spring MVC 的前端控制器是 DispatcherServlet, 而 WebFlux 是 DispatcherHandler，它實現了 WebHandler 介面：

WebFlux WebHandler介面
WebFlux WebHandler介面

來看看DispatcherHandler類中處理請求的 handle 方法：

WebFlux handle 原始碼分析
WebFlux handle 原始碼分析

  • ①：ServerWebExchange 物件中放置每一次 HTTP 請求響應資訊，包括引數等；
  • ②： 判斷整個介面對映 mappings 集合是否為空，空則建立一個 Not Found 的錯誤；
  • ③： 根據具體的請求地址獲取對應的 handlerMapping;
  • ④： 呼叫具體業務方法，也就是我們定義的介面方法；
  • ⑤： 處理返回的結果；

七、快速入門

7.1 新增 webflux 依賴

新建一個 Spring Boot 專案，新建步驟可參考筆者另一篇博文《Spring Boot 入門教程 | 圖文講解》，在 pom.xml 檔案中新增 webflux 依賴：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-webflux</artifactId>
</dependency>
複製程式碼

7.2 定義介面

新建一個 controller 包，用來放置對外的介面類，再建立一個 HelloWebFluxController.class 類，定義兩個介面：

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 (微訊號: 小哈學Java)
 * @site 個人網站: 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("歡迎關注我的公眾號: 小哈學Java");
        return Mono.just(user);
    }


}

複製程式碼

User.java:

package site.exception.springbootwebfluxhello.entity;

/**
 * @author 犬小哈 (微訊號: 小哈學Java)
 * @site 個人網站: 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;
    }
}
複製程式碼

以上控制器類中，我們使用的全都是 Spring MVC 的註解，分別定義了兩個介面：

  • 一個 GET 請求的 /hello 介面，返回 Hello, WebFlux !字串。
  • 又定義了一個 GET 請求的 /user方法，返回的是 JSON 格式 User 物件。

這裡注意，User 物件是通過 Mono 物件包裝的，你可能會問，為啥不直接返回呢？

在 WebFlux 中，Mono 是非阻塞的寫法，只有這樣，你才能發揮 WebFlux 非阻塞 + 非同步的特性。

補充：在 WebFlux 中，除了 Mono 外，還有一個 Flux，這哥倆均能充當響應式程式設計中釋出者的角色，不同的是：

  • Mono：返回 0 或 1 個元素，即單個物件。
  • Flux：返回 N 個元素，即 List 列表物件。

7.3 測試介面

啟動專案，檢視控制檯輸出：

啟動 WebFlux 專案
啟動 WebFlux 專案

當控制檯中輸出中包含 Netty started on port(s): 8080 語句時，說明預設使用 Netty 服務已經啟動了。

開啟瀏覽器，先對 /user 介面發起呼叫：

請求 /hello 介面
請求 /hello 介面

返回成功。

再來對 /user 介面測試一下:

請求 /user 介面
請求 /user 介面

返回 JSON 格式的 User 實體也是 OK 的！

八、總結

本文中，我們學習了什麼是 Spring WebFlux, WebFlux 的優勢和應用場景，接下來我麼談了談在我們生產環境中技術選型該選 WebFlux 還是 Spring MVC, 兩者之間又有什麼異同點，以及從原始碼角度瞭解了 WebFlux 是如何分發請求的。

最後上手操作寫了兩個簡單的介面，並測試成功了。

下一章中，我們將進一步學習，如何在 WebFlux 中對資料庫做增刪改查操作，敬請期待吧！

九、GitHub 示例程式碼

github.com/weiwosuoai/…

十、Ref

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