Reaktive Programmierung in Java mit Projektreaktor und Spring WebFlux

Responsive Programming implementiert eine hohe Parallelität, nicht blockierende Dienste mit geringer Latenz in Java durch Project Reactor und Spring WebFlux. 1. Project Reactor bietet zwei Kerntypen: Mono und Fluss, unterstützt die deklarative Verarbeitung asynchroner Datenflüsse sowie Konvertiten, Filter und andere Operationen über Operatorketten; 2. Spring WebFlux basiert auf Reaktor und unterstützt zwei Programmiermodelle für Annotations- und Funktionsmodelle. Es läuft auf nicht blockierenden Servern wie Netty und kann große Mengen gleichzeitiger Verbindungen effizient verarbeiten. 3. Die Verwendung von WebFlux-Reaktor kann die Parallelitätsfunktionen und die Ressourcenauslastung in I/O-intensiven Szenarien verbessern, natürliche Streaming-Kommunikation wie SSE und Websocket unterstützt und sich nahtlos in reaktionsschnelle Datenbanken wie R2DBC und MongoDB integriert. V. 5. Obwohl die Lernkurve steil und für CPU-intensive Aufgaben nicht geeignet ist, kann diese Kombination den Systemdurchsatz und die Widerstandsfähigkeit in Microservices, Gateways und Echtzeitsystemen erheblich verbessern und ist es wert, in geeigneten Szenarien eingesetzt zu werden.

Die reaktive Programmierung ist in den letzten Jahren in Java immer wichtiger geworden, insbesondere in modernen Webanwendungen mit hoher Parallelität und geringer Latenz. Mit Project Reactor und Spring WebFlux können Java-Entwickler problemlos nicht blockierende, ereignisgesteuerte Dienste erstellen. Schauen wir uns an, wie sie zusammenarbeiten und warum Sie sie verwenden sollten.

Was ist reaktionsschnelle Programmierung?

Responsive Programmierung ist ein Programmierparadigma für den Datenfluss und die Änderung der Ausbreitung . Sie können asynchrone Datenströme deklarativ verarbeiten, wie z. B. HTTP -Anforderungen, Datenbankantworten, Nachrichtenwarteschlangen usw.

Bei der traditionellen Blockierungsprogrammierung nimmt jede Anfrage einen Thread ein und wartet auf die Abschluss des E/A -Vorgangs. Bei reaktionsschnellem Programmieren werden Threads nicht blockiert, sondern nur dann verarbeitet, wenn Daten über den Mechanismus "Rückruf" oder "Veröffentlichungsunterschrift" verfügbar sind.

Projektreaktor: Die Kernbibliothek für reaktionsschnelle Programme

Project Reactor ist eine grundlegende JVM -Bibliothek, die vom Spring -Team für Responsive Systems erstellt wurde. Es handelt sich um eine Implementierung von Reaktor 3 und ist vollständig mit der Reaktivströmespezifikation kompatibel.

Es bietet zwei Kerntypen:

• Mono<t></t> : repräsentiert eine asynchrone Sequenz von 0 oder 1 Element (z. B. Ergebnisse der einzelnen Benutzerabfrage)
• Flux<t></t> : repräsentiert einen asynchronen Datenstrom von 0 bis N -Elementen (z. B. alle Benutzer holen)

 // Beispiel: Erstellen Sie einen Fluss
Flux <string> names = flux.just ("alice", "bob", "charlie");

// Erstellen Sie ein Mono
Mono <string> Single = mono.just ("Hallo");

Sie können diese Streams wie map , filter , flatMap , delayElements usw. anketten.:

 Namen
    .Map (String :: Touppercase)
    .Delayelemente (Dauer.Ofmillis (500))
    .Subscribe (System.out :: println);

Hinweis: Der obige Code ist nicht blockiert und wird nicht sofort ausgeführt, sondern das Verhalten des Datenflusss "deklarieren" und wird erst ausgelöst, wenn ein "Abonnenten" erscheint.

Spring WebFlux: Responsive Web Framework

Spring WebFlux ist ein reaktionsschnelles Web -Framework, das von Spring 5 eingeführt wird. Es kann herkömmliche Spring -MVC ersetzen und unterstützt zwei Programmiermodelle:

1. Annotierter Controller (ähnlich wie bei Spring MVC):

    @Restcontroller
   öffentliche Klasse UserController {
   
       @Getmapping ("/user")
       public flux <user> getAllusers () {
           return userService.findall (); // Flux <Bener> zurückgeben
       }
   
       @Getmapping ("/user/{id}")
       public mono <Bene> getUserById (@PathVariable String id) {
           return userService.findbyId (id); // mono <user> zurückgeben
       }
   }

2. Funktionales Routing -Modell (leicht, funktional):

    @Bohne
   öffentliche Routerfunktion <ServerResponse> Route (UserHandler -Handler) {
       Return Route (get ("/user"), Handler :: GetAllusers)
              .Androute (get ("/user/{id}"), Handler :: GetUserById);
   }

WebFlux unterstützt nicht blockierende Server wie Netty und Undertow, Netty wird empfohlen (der Standard ist in Spring Boot eingebettet, um Reaktor Netty zu verwenden).

Warum WebFlux -Reaktor verwenden?

1. Höhere Parallelitätsfähigkeit
   Der traditionelle Tomcat nimmt einen Thread pro Anfrage ein und der Thread -Pool ist begrenzt. WebFlux verwendet eine kleine Anzahl von Ereignisschleifen -Threads (Ereignisschleifen), mit denen Tausende von gleichzeitigen Verbindungen verarbeitet werden können.

2. Bessere Ressourcenauslastung
   Nicht blockierende I/A reduziert das Warten von Faden, die CPU und die Speicherverwendung effizienter.

3. Natürliche Unterstützung für Streaming -Daten
   Solche Szenarien wie SSE (Server-Sent-Ereignisse), Websocket, Dateifluss, Echtzeit-Push usw. sind sehr geeignet.

4. Nahtlose Integration in Frühlingsöko
   Unterstützt reaktionsschnelle MongoDB, PostgreSQL (über R2DBC), Redis (Salat), Kafka usw.

Empfehlungen und Vorsichtsmaßnahmen für den Gebrauch

Obwohl die Vorteile der reaktionsschnellen Programmierung offensichtlich sind, handelt es sich nicht um eine Silberkugel. Hier sind ein paar wichtige Punkte:

• ✅ Geeignet für I/O-intensive Szenarien : Aufrufen externer APIs, Datenbankzugriff und Nachrichtenverarbeitung.
• Es ist nicht für CPU-intensive Aufgaben geeignet : Reaktionsfähigkeit verbessert die Rechenleistung nicht, kann jedoch die Komplexität erhöhen.
• ⚠️Don Mix of Mix Blocking Code : Aufrufen von Thread.sleep() oder Blockierung des Datenbankzugriffs im Mono/Flux zerstört den reaktionsschnellen Vorteil.
• ? Vermeiden Sie das Schreiben von Geschäftslogik in Abonnement : Versuchen Sie, die Verarbeitung der Bedienerkette zu verwenden, um den funktionalen Stil aufrechtzuerhalten.
• ? Die Lernkurve ist steiler : Die Konzepte von Backdruck, Scheduler, heißem und kaltem Fluss erfordern Zeit, um zu meistern.

Praktisches Beispiel: Aufrufen von externer API

Angenommen, wir möchten Benutzerinformationen aus einem externen Dienst erhalten und die Konvertierung durchführen:

 @Service
Public Class Userservice {

    private endgültige webclient webclient = webclient.create ("https://api.example.com");

    public mono <user> fetchuser (String -ID) {
        return webclient.get ()
            .uri ("/user/{id}", id)
            .abrufen()
            .bodytomono (externaluser.class)
            .
            .Timeout (duration.ofseconds (3)) // Timeout Control.OnerRorreturn (user.Empty ()); // Fehlergarantie}
}

Der gesamte Prozess ist nicht blockiert, und mehrere Anfragen können parallel bearbeitet werden, ohne zusätzliche Threads zu konsumieren.

Zusammenfassen

• Project Reactor bietet grundlegende Operationen für reaktionsschnelle Streams ( Mono / Flux )
• Spring WebFlux basiert auf Reaktor zur Implementierung von Responsive Web Services
• Kombination der beiden, geeignet für hohe Parallelität, I/O-intensive Anwendungen
• Bei der Verwendung müssen Sie vermeiden, Operationen zu blockieren und den Mechanismus zur Rückdruck- und Planungsmechanismus zu verstehen

Responsive Programmierung ist nicht überall notwendig, aber im richtigen Szenario kann es den Durchsatz und die Belastbarkeit des Systems erheblich verbessern. Wenn Sie ein Microservice-, Gateway-, Echtzeit-Schnittstellen- oder Stream-Verarbeitungssystem erstellen, verdient WebFlux-Reaktor ernsthafte Überlegungen.

Grundsätzlich ist alles, nicht kompliziert, aber es ist leicht, Details zu ignorieren.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonReaktive Programmierung in Java mit Projektreaktor und Spring WebFlux. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!