WebFlux 响应式编程

在执行程序时，为了提供性能，处理器和编译器常常会对指令进行重排序。重排序分为编译器重排序和处理器重排序两种。
•　编译器重排序：编译器保证不改变单线程执行结果的前提下，可以调整多线程语句执行顺序。
•　处理器重排序：如果不存在数据依赖性，处理器可以改变语句对应机器指令的执行顺序。

将同步方式改成异步方式，方法执行改成消息发送，因此诞生了响应式编程模型。

根据CQRS（Command Query Responsibility Segregation，命令查询的责任分离）模式的思想，任何业务都可以分解为两种基本的消息形式，Query和Command。

响应式编程的设计原则如下
•　保持数据的不变性。
•　没有共享。
•　阻塞是有害的。

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Reactor

Reactor是第四代Reactive库，基于Reactive Streams规范在JVM上构建非阻塞应用程序。
Reactor侧重于服务器端响应式编程，是一个基于Java 8实现的响应式流规范（ReactiveStreams specification）响应式库。

在Reactor中，数据流发布者（Publisher）由Flux和Mono两个类表示，它们都提供了丰富的操作符（operator）。

Flux & Mono

Flux 包含0个或者多个元素[0..n]
Mono 包含0个或1个元素[0..1]
Flux & Mono都包含三种信号：元素值、错误信号、完成信号 （三者不一定都具备）

image.png

image.png

多种声明方式

image.png

subscribed

对数据流订阅

public static void main(String[] args) {
    // 测试Flux
    Flux.just(1, 2, 3, 4, 5, 6).subscribe(System.out::print);
    System.out.println("\n--------------测试Flux--------------");

    // 测试Mono
    Mono.just(1).subscribe(System.out::println);
    System.out.println("--------------测试Mono--------------");

    // 测试2个参数的subscribe方法
    Flux.just(1, 2, 3, 4, 5, 6).subscribe(System.out::print, System.err::println);
    System.out.println("\n--------------测试2个参数的subscribe方法--------------");

    // 测试3个参数的subscribe方法
    Flux.just(1, 2, 3, 4, 5, 6).subscribe(
            System.out::print,
            System.err::println,
            () -> System.out.println("\ncomplete"));
    System.out.println("--------------测试3个参数的subscribe方法--------------");

    // 测试4个参数的subscribe方法
    Flux.just('A','B','C').subscribe(
            System.out::print,
            // 有错误时触发
            System.err::println,
            () -> System.out.println("\ncomplete"),
            subscription -> {
                     // 订阅开始时触发
                        System.out.println("订阅发生了");
                     // 订阅长度，request(1)则只会打出A
                        subscription.request(1);
                    });
    System.out.println("--------------测试4个参数的subscribe方法--------------");
}

测试复杂度提高了，不像传统写法，可以单步执行。
使用StepVerifier做测试

// run
StepVerifier.create(Flux.just('a','b','c','d'))
                .expectNext('a','b','c')
                .expectComplete()
                .verify();
// result
Exception in thread "main" java.lang.AssertionError: expectation "expectComplete" failed (expected: onComplete(); actual: onNext(d))
// run
StepVerifier.create(Flux.just('a','b','c','d'))
                .expectNext('a','b','3','d')
                .expectComplete()
                .verify();
// result
Exception in thread "main" java.lang.AssertionError: expectation "expectNext(3)" failed (expected value: 3; actual value: c)
// run 
StepVerifier.create(Flux.just('a','b','c','d'))
                .expectNext('a','b','c','d')
                .expectComplete()
                .verify();
// result 成功，无结果输出

StepVerifier API

Operator操作符

• map
  map可以将数据元素转换成映射表，得到一个新的元素。

  
  
  image.png

// run
Flux.range(1,3).map(i -> i*i*i).subscribe(
                i -> {
                    System.out.print(i);
                    System.out.print(',');
                }
        );
// result
1,8,27,

• flatMap
  flatMap操作可以将每个数据元素转换／映射为各个流，然后将每个流合并为一个大的数据流。

  
  
  image.png

// run
Flux.just("a-b-c","1-2-3")
                .flatMap(s -> Flux.fromArray(s.split("-")))
                .subscribe(
                        System.out::print
                );
// result
abc123

• filter
  filter操作可以对数据元素过滤，得到剩余的元素。

  
  
  image.png

// run
Flux.range(1,3)
                .filter(i -> i!=2)
                .subscribe(
                        System.out::println
                );
// result
1
3

• zip
  zip能够将多个流一对一的合并起来。

  
  
  image.png

zip的其中一种用法

image.png

// run
Flux.zip(Flux.fromArray(desc.split("\\s+"))
                , Flux.just('a','b','c','d'))
                .subscribe(System.out::print);
// result
[I,a][am,b][Reactor,c]

更多Operator

线程模型

JDK提供的多线程工具类Executors提供了多种线程池，使开发人员可以方便地定义线程池进行多线程开发。
•　获取当前线程环境Schedulers.immediate()。
•　获取可重用的单线程环境Schedulers.single()。
•　获取弹性线程池环境Schedulers.elastic()。
•　获取固定大小线程池环境Schedulers.parallel()。
•　获取自定义线程池环境Schedulers.fromExecutorService(ExecutorService) 。

private static void helloAsync() {
        // Callable调用同步hello方法
        Mono.fromCallable(SchedulerOperationDemo::hello)
                // 弹性线程池执行
                .subscribeOn(Schedulers.elastic())
                // 打印结果
                .subscribe(System.out::println, System.err::println);
    }

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