Spring Boot 2.0 WebFlux 快速入门介绍

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Reactive Manifesto(响应式宣言)

Reactive Streams的定义和原理可以参考 Reactive Manifesto(响应式宣言). 建议大家有时间读一下这个宣言，这个宣言只有两页，不会花太多时间，中英都是有。

Reactive Streams

Reactive Streams 是 JVM 中面向流的库标准和规范，具体内容可以参考一下Github：

处理可能无限数量的元素
按顺序处理
组件之间异步传递
强制性非阻塞背压（Backpressure）

Backpressure（背压）

背压是一种常用策略，使得发布者拥有无限制的缓冲区存储元素，用于确保发布者发布元素太快时，不会去压制订阅者。

Reactive Streams（响应式流）

一般由以下组成：

发布者：发布元素到订阅者
订阅者：消费元素
订阅：在发布者中，订阅被创建时，将与订阅者共享
处理器：发布者与订阅者之间处理数据

Project Reactor

现在有了 Reactive Streams 这种标准和规范，现在我们就再了解一下Project Reactor。这个项目提供了基于Reactive Streams规范开发的响应式库。换句话说，它实现了规范。基本上，Reactor提供了两个API：

Mono：实现发布者，并返回 0 或 1 个元素
Flux：实现发布者，并返回 N 个元素

响应式编程

响应式编程是基于异步和事件驱动的非阻塞程序，只是垂直通过在 JVM 内启动少量线程扩展，而不是水平通过集群扩展。这就是一个编程范例，具体项目中如何体现呢？

在具体项目中，主要是通过基于 Reactive Streams 规范实现的框架 Reactor 来进行开发。

Spring Webflux

Spring Boot Webflux 就是基于 Reactor 实现的。Spring Boot 2.0 包括一个新的 spring-webflux 模块。该模块包含对响应式 HTTP 和 WebSocket 客户端的支持，以及对 REST，HTML 和 WebSocket 交互等程序的支持。一般来说，Spring MVC 用于同步处理，Spring Webflux 用于异步处理。

Spring Boot Webflux 有两种编程模型实现，一种类似 Spring MVC 注解方式，另一种是使用其功能性端点方式。

Spring Boot 2.0 WebFlux 特性

常用的 Spring Boot 2.0 WebFlux 生产的特性如下：

响应式 API
编程模型
适用性
内嵌容器
Starter 组件

还有对日志、Web、消息、测试及扩展等支持。

响应式 API

Reactor 框架是 Spring Boot Webflux 响应库依赖，通过 Reactive Streams 并与其他响应库交互。提供了两种响应式 API：Mono 和 Flux。一般是将 Publisher 作为输入，在框架内部转换成 Reactor 类型并处理逻辑，然后返回 Flux 或 Mono 作为输出。

适用性

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WebFlux 和 MVC 有交集，方便大家迁移。但是注意：

MVC 能满足场景的，就不需要更改为 WebFlux。
要注意容器的支持，可以看看下面内嵌容器的支持。
微服务体系结构，WebFlux 和 MVC 可以混合使用。尤其开发 IO 密集型服务的时候，选择 WebFlux 去实现。

编程模型

Spring 5 web 模块包含了 Spring WebFlux 的 HTTP 抽象。类似 Servlet API , WebFlux 提供了 WebHandler API 去定义非阻塞 API 抽象接口。可以选择以下两种编程模型实现：

注解控制层。和 MVC 保持一致，WebFlux 也支持响应性 @RequestBody 注解。
功能性端点。基于 lambda 轻量级编程模型，用来路由和处理请求的小工具。和上面最大的区别就是，这种模型，全程控制了请求 - 响应的生命流程

内嵌容器

跟 Spring Boot 大框架一样启动应用，但 WebFlux 默认是通过 Netty 启动，并且自动设置了默认端口为 8080。另外还提供了对 Jetty、Undertow 等容器的支持。开发者自行在添加对应的容器 Starter 组件依赖，即可配置并使用对应内嵌容器实例。

但是要注意，必须是 Servlet 3.1+ 容器，如 Tomcat、Jetty；或者非 Servlet 容器，如 Netty 和 Undertow。

Starter 组件

跟 Spring Boot 大框架一样，Spring Boot Webflux 提供了很多 “开箱即用” 的 Starter 组件。Starter 组件是可被加载在应用中的 Maven 依赖项。只需要在 Maven 配置中添加对应的依赖配置，即可使用对应的 Starter 组件。例如，添加 spring-boot-starter-webflux 依赖，就可用于构建响应式 API 服务，其包含了 Web Flux 和 Tomcat 内嵌容器等。

开发中，很多功能是通过添加 Starter 组件的方式来进行实现。那么，Spring Boot 2.x 常用的 Starter 组件有哪些呢？

Spring Boot 2.0 WebFlux 组件

Spring Boot WebFlux 官方提供了很多 Starter 组件，每个模块会有多种技术实现选型支持，来实现各种复杂的业务需求：

Web：Spring WebFlux
模板引擎：Thymeleaf
存储：Redis、MongoDB、Cassandra，不支持 MySQL
内嵌容器：Tomcat、Jetty、Undertow

Reactive Stream、Spring Reactor、WebFlux之间的关系

Reactive Streams 是规范，Reactor 实现了 Reactive Streams。Web Flux 以 Reactor 为基础，实现 Web 领域的反应式编程框架

关于Flux和Mono

Mono和Flux都是Publisher（发布者）。
其实，我们通常只会接触到 Publisher 这个接口，对应到 Reactor 便是 Mono 和 Flux。对于 Subscriber 和 Subcription 这两个接口，Reactor 必然也有相应的实现。但是，这些都是 Web Flux 和 Spring Data Reactive 这样的框架用到的。如果不开发中间件，通常我们是不会接触到的。

比如，在 Web Flux，你的方法只需返回 Mono 或 Flux 即可。代码基本也只使用 Mono 或 Flux 。而 Web Flux 则会实现 Subscriber ，onNext 时将业务开发人员编写的 Mono 或 Flux 转换为 HTTP Response 返回给客户端。