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springboot3 webflux

article 2025/3/15 2:01:07

1 介绍

传统的基于Servlet的Web框架，如Spring MVC,在本质上都是阻塞和多线程的，每个连接都会使用一个线程。在请求处理的时候，会在线程池中拉取一个工作者( worker )线程来对请求进行处理。同时，请求线程是阻塞的，直到工作者线程提示它已经完成为止。

在Spring5中，引入了一个新的异步、非阻塞的WEB模块，就是Spring-WebFlux。该框架在很大程度上是基于Reactor项目的，能够解决Web应用和API中对更好的可扩展性的需求。异步的Web框架能够以更少的线程获得更⾼的可扩展性，通常它们只需要与CPU核⼼数量相同的线程。通过使⽤所谓的事件轮询（event looping）机制，这些框架能够⽤⼀个线程处理很多请求，这样每次连接的成本会更低。在事件轮询中，所有事情都是以事件的⽅式来进⾏处理的，包括请求以及密集型操作（如数据库和⽹络操作）的回调。当需要执⾏成本⾼昂的操作时，事件轮询会为该操作注册⼀个回调，这样操作可以并⾏执⾏，⽽事件轮询则会继续处理其他的事件。

Spring 5通过名为WebFlux的新Web框架来⽀持反应式Web应⽤，Spring5定义的完整Web开发技术栈如图所⽰：

与SpringMVC相比较，Spring WebFlux没有与Servlet API耦合，所以它的运⾏并不需要Servlet容器。它可以运⾏在任意⾮阻塞Web容器中，包括Netty、Undertow、Tomcat、Jetty或任意Servlet 3.1及以上的容器。

WebFlux的默认嵌⼊式服务器是Netty⽽不是Tomcat。Netty是⼀个异步、事件驱动的服务器，⾮常适合Spring WebFlux这样的反应式Web框架。

Spring WebFlux是真正的反应式Web框架，允许在事件轮询中处理请求；⽽Spring MVC是基于Servlet的，依赖于多线程来处理多个请求。

2 Spring-WebFlux的使用

2.1 创建实体类

@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class User {

    private String name;
    
}

2.2 创建service

package com.ywz.project.user.service;

import com.ywz.project.user.dto.User;
import reactor.core.publisher.Flux;
import reactor.core.publisher.Mono;

public interface UserApiService {
    Mono<User> getById(Integer id);

    Flux<User> getAll();

    Mono<Void> save(Mono<User> userMono);
}

package com.ywz.project.user.service;

import com.ywz.project.user.dto.User;
import org.springframework.stereotype.Service;
import reactor.core.publisher.Flux;
import reactor.core.publisher.Mono;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

@Service
public class UserApiServiceImpl implements UserApiService {
    // 模拟数据库存储
    private final Map<Integer, User> map = new HashMap<>();

    public UserApiServiceImpl() {
        map.put(1, new User("zhangsan"));
        map.put(2, new User("lisi"));
        map.put(3, new User("wangwu"));
    }

    // 根据id查询
    public Mono<User> getById(Integer id) {
        // 返回数据或空值
        return Mono.justOrEmpty(map.get(id));
    }

    // 查询多个
    public Flux<User> getAll() {
        return Flux.fromIterable(map.values());
    }

    // 保存
    public Mono<Void> save(Mono<User> userMono) {
        return userMono.doOnNext(user -> {
            int id = map.size() + 1;
            map.put(id, user);
        }).thenEmpty(Mono.empty()); // 最后置空
    }

}

2.3 创建controller

package com.ywz.project.user.controller;

import com.ywz.project.user.dto.User;
import com.ywz.project.user.service.UserApiService;
import jakarta.annotation.Resource;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;
import reactor.core.publisher.Flux;
import reactor.core.publisher.Mono;

@RestController
@RequestMapping("/flux")
public class UserApiController {
    @Resource
    private UserApiService userApiService;


    // 根据id查询
    @GetMapping("/{id}")
    public Mono<User> getById(@PathVariable Integer id) {
        return userApiService.getById(id);
    }

    // 查询多个
    @GetMapping("/all")
    public Flux<User> getAll() {
        return userApiService.getAll();
    }

    // 保存
    @PostMapping("/save")
    public Mono<Void> save(@RequestBody Mono<User> userMono) {
        return userApiService.save(userMono);
    }
}

2.4 启动测试

3 原理分析

SpringWebFlux执行过程和SpringMVC很相似。SpringWebFlux核心控制器为DispatcherHandler，实现WebHandler接口。在理想情况下，反应式控制器将会位于反应式端到端栈的顶部，这个栈包括了控制器、repository、数据库以及在它们之间可能还会包含的服务。

4 ServerWebExchange

@GetMapping("/test")
public Mono<User> test(ServerWebExchange exchange, String id, String name){
    
    System.out.println(exchange.getLogPrefix());

    exchange.getRequest();
    exchange.getResponse();
    exchange.getSession();
    exchange.getAttributes();
    exchange.getApplicationContext();
    return Mono.just(new User(id, name));
}

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