reactive stream 响应式流

1 初识Reactive Stream

反应式流

2015 年反应式流 (Reactive Stream) 规范诞生,定义了如下四个接口:

  • Subscription 接口定义了连接发布者和订阅者的方法 - Publisher 接口定义了发布者的方法 - Subscriber 接口定义了订阅者的方法 - Processor 接口定义了处理器

Reactive Stream(以下简称RS) 规范诞生后,RxJava 从 RxJava 2 开始实现 RS 规范

下图展示了订阅者与发布者交互的典型场景:
reactive stream 响应式流_第1张图片
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reactive stream 响应式流_第2张图片
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RS 基于流进行处理可以更高效地使用内存,把业务逻辑从模板代码中抽离出来,把代码从并发、同步问题中解脱出来,同时还可以提高代码的可读性。

RS 在某些方面是迭代器模式和观察者模式的结合,同时存在数据的 Pull 和 Push。 订阅者先请求 N 个项目,然后发布者推送最多 N 个项目给订阅者。
reactive stream 响应式流_第3张图片
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reactive stream 响应式流_第4张图片
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Java 9 中的 Flow 类定义了反应式编程的API。 实际上就是拷贝了 RS 的四个接口定义,然后放在 java.util.concurrent.Flow 类中。 Java 9 提供了 SubmissionPublisherConsumerSubscriber 两个默认实现。

Java 8 引入了 Stream 用于流的操作,Java 9 引入的 Flow 也是数据流的操作。 相比之下

  • Stream 更侧重于流的过滤、映射、整合、收集 - 而 Flow 更侧重于流的产生与消费(下面的代码基于JDK11)

(1) 订阅 Subscription

Subscription 用于连接 Publisher 和 Subscriber。 Subscriber 只有在请求时才会收到项目,并可以通过 Subscription 取消订阅。 Subscription 主要有两个方法:

  • request:订阅者调用此方法请求数据 - cancel:订阅者调用这个方法来取消订阅,解除订阅者与发布者之间的关系

public static interface Flow.Subscription { public void request(long n); public void cancel(); }

(2) 发布者 Publisher

Publisher 将数据流发布给注册的 Subscriber。 它通常使用 Executor 异步发布项目给订阅者。 Publisher 需要确保每个订阅的 Subscriber 方法严格按顺序调用。

  • subscribe:订阅者订阅发布者

@FunctionalInterface public static interface Flow.Publisher { public void subscribe(Subscriber subscriber); }

(3) 订阅者 Subscriber

Subscriber 订阅 Publisher 的数据流,并接受回调。 如果 Subscriber 没有发出请求,就不会收到数据。 对于给定订阅(Subscription),调用 Subscriber 的方法是严格按顺序的。

  • onSubscribe:发布者调用订阅者的这个方法来异步传递订阅 - onNext:发布者调用这个方法传递数据给订阅者 - onError:当 Publisher 或 Subscriber 遇到不可恢复的错误时调用此方法,之后不会再调用其他方法 - onComplete:当数据已经发送完成,且没有错误导致订阅终止时,调用此方法,之后不再调用其他方法

public static interface Subscriber { public void onSubscribe(Subscription subscription); public void onNext(T item); public void onError(Throwable throwable); public void onComplete(); }

(4) 处理器 Processor

Processor 位于 Publisher 和 Subscriber 之间,用于做数据转换。可以有多个 Processor 同时使用,组成一个处理链,链中最后一个处理器的处理结果发送给 Subscriber。JDK 没有提供任何具体的处理器。处理器同时是订阅者和发布者,接口的定义也是继承了两者,作为订阅者接收数据,然后进行处理,处理完后作为发布者,再发布出去。

(5) 背压 back pressure

Subscriber 向 Publisher 请求消息,并通过提供的回调方法被激活调用。如果 Publisher 的处理能力比 Subscriber 强得多,需要有一种机制使得 Subscriber 可以通知 Publisher 降低生产速度。Publisher 实现这种功能的机制被称为背压。提供数据生产者和消费者的消息机制,协调它们之间的产销失衡的情况。 Java 9 中的 Flow API 没有提供任何 API 来发信号或者处理背压,需要开发者自行处理背压。jdk 官方建议参考 RxJava 的背压处理方式。

(6) 事件顺序

反应式流中的事件顺序: a.创建发布者和订阅者,分别是 Publisher 和 Subscriber 的实例 b.订阅者调用发布者的 subscribe 进行订阅 c.发布者调用订阅者的 onSubscribe 传递订阅 Subscription d.订阅者调用 Subscription 的 request 方法请求数据 e.发布者调用订阅者的 onNext 方法传递数据给订阅者 f.数据传递完成后发布者调用订阅者的 onComplete 方法通知完成

参考

反应式流 - Reactive Stream

1 初识Reactive Stream

反应式流

2015 年反应式流 (Reactive Stream) 规范诞生,定义了如下四个接口:

  • Subscription 接口定义了连接发布者和订阅者的方法
  • Publisher 接口定义了发布者的方法
  • Subscriber 接口定义了订阅者的方法
  • Processor 接口定义了处理器

Reactive Stream(以下简称RS) 规范诞生后,RxJava 从 RxJava 2 开始实现 RS 规范

下图展示了订阅者与发布者交互的典型场景:
reactive stream 响应式流_第5张图片
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RS 基于流进行处理可以更高效地使用内存,把业务逻辑从模板代码中抽离出来,把代码从并发、同步问题中解脱出来,同时还可以提高代码的可读性。

RS 在某些方面是迭代器模式和观察者模式的结合,同时存在数据的 Pull 和 Push。
订阅者先请求 N 个项目,然后发布者推送最多 N 个项目给订阅者。


reactive stream 响应式流_第6张图片
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Java 9 中的 Flow 类定义了反应式编程的API。
实际上就是拷贝了 RS 的四个接口定义,然后放在 java.util.concurrent.Flow 类中。
Java 9 提供了 SubmissionPublisherConsumerSubscriber 两个默认实现。

Java 8 引入了 Stream 用于流的操作,Java 9 引入的 Flow 也是数据流的操作。
相比之下

  • Stream 更侧重于流的过滤、映射、整合、收集
  • 而 Flow 更侧重于流的产生与消费(下面的代码基于JDK11)

(1) 订阅 Subscription

Subscription 用于连接 Publisher 和 Subscriber。
Subscriber 只有在请求时才会收到项目,并可以通过 Subscription 取消订阅。
Subscription 主要有两个方法:

  • request:订阅者调用此方法请求数据
  • cancel:订阅者调用这个方法来取消订阅,解除订阅者与发布者之间的关系
public static interface Flow.Subscription {
    public void request(long n);
    public void cancel();
}

(2) 发布者 Publisher

Publisher 将数据流发布给注册的 Subscriber。
它通常使用 Executor 异步发布项目给订阅者。
Publisher 需要确保每个订阅的 Subscriber 方法严格按顺序调用。

  • subscribe:订阅者订阅发布者
@FunctionalInterface
public static interface Flow.Publisher {
    public void subscribe(Subscriber subscriber);
}

(3) 订阅者 Subscriber

Subscriber 订阅 Publisher 的数据流,并接受回调。 如果 Subscriber 没有发出请求,就不会收到数据。
对于给定订阅(Subscription),调用 Subscriber 的方法是严格按顺序的。

  • onSubscribe:发布者调用订阅者的这个方法来异步传递订阅
  • onNext:发布者调用这个方法传递数据给订阅者
  • onError:当 Publisher 或 Subscriber 遇到不可恢复的错误时调用此方法,之后不会再调用其他方法
  • onComplete:当数据已经发送完成,且没有错误导致订阅终止时,调用此方法,之后不再调用其他方法
public static interface Subscriber {
    public void onSubscribe(Subscription subscription);
    public void onNext(T item);
    public void onError(Throwable throwable);
    public void onComplete();
}

(4) 处理器 Processor

Processor 位于 Publisher 和 Subscriber 之间,用于做数据转换。可以有多个 Processor 同时使用,组成一个处理链,链中最后一个处理器的处理结果发送给 Subscriber。JDK 没有提供任何具体的处理器。处理器同时是订阅者和发布者,接口的定义也是继承了两者,作为订阅者接收数据,然后进行处理,处理完后作为发布者,再发布出去。

(5) 背压 back pressure

Subscriber 向 Publisher 请求消息,并通过提供的回调方法被激活调用。如果 Publisher 的处理能力比 Subscriber 强得多,需要有一种机制使得 Subscriber 可以通知 Publisher 降低生产速度。Publisher 实现这种功能的机制被称为背压。提供数据生产者和消费者的消息机制,协调它们之间的产销失衡的情况。 Java 9 中的 Flow API 没有提供任何 API 来发信号或者处理背压,需要开发者自行处理背压。jdk 官方建议参考 RxJava 的背压处理方式。

(6) 事件顺序

反应式流中的事件顺序: a.创建发布者和订阅者,分别是 Publisher 和 Subscriber 的实例 b.订阅者调用发布者的 subscribe 进行订阅 c.发布者调用订阅者的 onSubscribe 传递订阅 Subscription d.订阅者调用 Subscription 的 request 方法请求数据 e.发布者调用订阅者的 onNext 方法传递数据给订阅者 f.数据传递完成后发布者调用订阅者的 onComplete 方法通知完成

参考

反应式流 - Reactive Stream

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