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spring Reactive 响应式编程

article 2025/1/30 16:33:22

Spring 响应式编程（Reactive Programming）是一种编程范式，它专注于异步数据流和变化的传播。Spring 提供了对响应式编程的支持，主要通过 Spring WebFlux，它是 Spring 5 引入的一部分，用于构建异步和非阻塞的 Web 应用程序。

响应式编程的核心概念

异步数据流（Asynchronous Data Streams）：
- 响应式编程基于数据流的概念，数据流可以是异步的，也就是说数据在流动过程中可以在不同的时间点被产生和消费。
- 数据流的变化是非阻塞的，消费者可以在数据流到达时做出响应，而不会阻塞整个应用程序的其他部分。
背压（Backpressure）：
- 背压是指当生产者生成数据的速度超过消费者处理数据的速度时，消费者向生产者发出信号以减少数据生产的速度，避免系统过载。
事件驱动（Event-driven）：
- 响应式编程通常是事件驱动的，即程序通过事件来驱动数据流的处理。

Spring WebFlux

Spring WebFlux 是 Spring Framework 提供的响应式编程模块，它支持构建异步和非阻塞的 Web 应用程序。它提供了两种运行模式：

基于 Servlet 的模式：使用传统的 Servlet 容器（如 Tomcat），这种模式提供了兼容的响应式支持，但仍然基于阻塞 I/O。
基于非 Servlet 的模式：使用响应式的 Web 服务器（如 Netty、Undertow），提供完整的非阻塞 I/O 支持。

主要组件

WebFlux 框架：
- Mono 和 Flux：Mono 表示 0 或 1 个异步值，Flux 表示 0 到 N 个异步值。它们是响应式编程的核心类型，提供了丰富的操作符来处理数据流。
- @RestController 和 @RequestMapping：可以用来定义响应式的控制器和处理方法。
响应式编程库：
- Reactor：Spring WebFlux 主要基于 Reactor 项目，Reactor 提供了 Mono 和 Flux 类型，并支持响应式编程的操作符和功能。
- RxJava：除了 Reactor，Spring 还支持 RxJava，它也是一个流行的响应式编程库，但 Reactor 是 Spring 官方推荐的库。
响应式 Web 服务器：
- Netty：一个高性能的非阻塞 I/O 服务器，Spring WebFlux 可以配置为使用 Netty 作为 Web 服务器。
- Undertow：另一个高性能的非阻塞 Web 服务器，Spring WebFlux 也可以与 Undertow 配合使用。

示例代码

1. 创建响应式 Web 控制器

import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import reactor.core.publisher.Flux;
import reactor.core.publisher.Mono;

@RestController
@RequestMapping("/api")
public class ReactiveController {

@GetMapping("/mono")
public Mono<String> getMono() {
return Mono.just("Hello, World!");
}

@GetMapping("/flux")
public Flux<String> getFlux() {
return Flux.just("Hello", "World", "!");
}
}

2. 配置 Spring WebFlux

通常，Spring Boot 会自动配置 WebFlux，但你可以通过以下配置来显式地设置使用 Netty 作为 Web 服务器：

server:
port: 8080
reactive:
netty:
enabled: true

3. 使用 WebClient 进行响应式编程

WebClient 是 Spring WebFlux 提供的响应式 HTTP 客户端，支持非阻塞的数据流：

import org.springframework.web.reactive.function.client.WebClient;
import reactor.core.publisher.Mono;

public class WebClientExample {

private final WebClient webClient = WebClient.create("http://localhost:8080");

public Mono<String> getResponse() {
return webClient.get()
.uri("/api/mono")
.retrieve()
.bodyToMono(String.class);
}
}