对springcloud微服务的理解——Gateway前述(WebFlux)

今天在学习springcloud中的网关组件Zuul时,想起来实际在项目中使用的是Gateway,进而进行了比较。其中最关键的一点是Gateway在servlet的基础上使用了WebFlux框架,支持异步方式提升了性能。那么,WebFlux到底是什么东西呢?
以下内容从其他博客中转载过来,略有改动,发表此文纯属记录自己的心得,希望得到原博主的谅解。

我们知道传统的Web框架,比如说:struts2,springmvc等都是基于Servlet API与Servlet容器基础之上运行的,在Servlet3.1之后才有了异步非阻塞的支持。而WebFlux是一个典型非阻塞异步的框架,它的核心是基于Reactor的相关API实现的。相对于传统的web框架来说,它可以运行在诸如Netty,Undertow及支持Servlet3.1的容器上,因此它的运行环境的可选择行要比传统web框架多的多。

根据官方的说法,webflux主要在如下两方面体现出独有的优势:

1)非阻塞式

其实在servlet3.1提供了非阻塞的API,WebFlux提供了一种比其更完美的解决方案。使用非阻塞的方式可以利用较小的线程或硬件资源来处理并发进而提高其可伸缩性

2) 函数式编程端点

老生常谈的编程方式了,Spring5必须让你使用java8,那么函数式编程就是java8重要的特点之一,而WebFlux支持函数式编程来定义路由端点处理请求。

目录

  1. 什么是反应式编程(Reactive)?
  2. 反应式的编程模型的好处是什么?
  3. 代码如何去实现反应式编程?
  4. Mono和Flux常用API
  5. Mono和Flux在Webflux中的用处?

1.什么是反应式编程(Reactive)?

Reactive小编理解下来就是基于事件驱动(事件模式或者说订阅者模式),类似于Netty异步事件编程模型,对不同的事件做不同的处理。所有信息都通过一个编程模型处理,就像水在管道里面运动一样(这里把事件比作水流)

对springcloud微服务的理解——Gateway前述(WebFlux)

所有的信息都封装成一个Channel,这个channel就像在管道中流动一样,被管道中的这些处理器所处理。

对springcloud微服务的理解——Gateway前述(WebFlux)

比如大名鼎鼎的React 前端框架配合redux 流模型,将服务器返回的信息包装成action数据流,然后根据action去映射到页面上,页面随着action的改变而改变。页面和数据就相当于这管道中的东西,被一层一层的梳理,展示。

2. 反应式的编程模型的好处是什么?

为了给各位看官充分证明其好处,我们先来分析下传统的模式有哪些不足!

作为Java web开发人员,我们写的最多的代码都是放在web容器中tomcat中运行的,Tomcat就是基于Servelt运行的,我们回顾下Servlet的知识,可能我们最熟悉的就是HttpServletRequest,和HttpServletResponse

当你脑子中有Servlet的概念就好理解了。

  • Servlet3.0之前 线程会一直阻塞,只有当业务处理完成并返回后时结束 Servlet线程。
  • 3.0规范其中一个新特性是异步处理支持,即是在接收到请求之后,Servlet 线程可以将耗时的操作委派给另一个线程来完成,在不生成响应的情况下返回至容器

这样说可能大家还不太容易理解,我们来举一个例子(这点引用小编之前写的文章)SpringBoot2.0之WebFlux解析及实战

eg: 我们假设,设置tomcat最大线程为200,遇到200个非常耗时的请求

  1. 那么当有200个线程同时并发在处理,那么当来201个请求的时候,就已经处理不了,因为所有的线程都阻塞了。这是3.0之前的处理情况

  2. 而3.0之后异步处理是怎样处理呢?学过Netty通信框架的同学会比较容易理解一点,Servlet3.0类似于Netty一样就一个boss线程池和work线程池,boss线程只负责接收请求,work线程只负责处理逻辑。那么servlet3.0规范中,这200个线程只负责接收请求,然后每个线程将收到的请求,转发到work线程去处理。因为这200个线程只负责接收请求,并不负责处理逻辑,故不会被阻塞,而影响通信,就算处理非常耗时,也只是对work线程形成阻塞,所以当再来请求,同样可以处理,其主要应用场景是针对业务处理较耗时的情况可以减少服务器资源的占用,并且提高并发处理速度。

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3.代码如何去实现反应式编程?

前面说了反应式编程可以理解为事件模式或者是订阅者模式,我们如何去实现事件模式?

小编在这里引入两个框架或许各位看官就理解了

    1. RxJava

下图是RxJava小编写的例子,大概描述下,事件源即使onNext方法的入参,将信息发送,消费者就是

subscribe方法,里面会对事件源做处理,onCompleted: 完成 onError:错误

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    1. Guava的EventBus实现

怎么样订阅者模式,或者是观察者模式是不是很好理解

但是我们还是觉得这种方法,太复杂了,比如我们为了扩展性,就创建了这么多类. 那么我们怎么更简单呢? 接下来介绍EventBus使用,只要掌握一个注解@Subscribe就可以了.

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4.Mono和Flux常用API

Mone和Flux都是数据反应式编程的核心组件,开发人员就是多利用其编写出高效率的代码

Reactor是JVM的完全非阻塞反应式编程基础,具有高效的需求管理(以管理“背压”的形式)。它直接与Java 8功能的API,特别是整合CompletableFuture,Stream和 Duration。它提供了可组合的异步序列API Flux(用于[N]元素)和Mono(用于[0 | 1]元素),广泛地实现了Reactive Extensions规范。这段的重点是和Java8结合利用lambda表达式简洁的优点。

Flux 相当于一个 RxJava Observable 观察者

观察者可以把生产者的消息Publisher,推送给消费者subscribe

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对springcloud微服务的理解——Gateway前述(WebFlux)
我们可以把Mono理解为一个结果它对应的数据是 1,其实可以理解为对结果的一个包装

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5.Mono和Flux在Webflux中的用处?

对springcloud微服务的理解——Gateway前述(WebFlux)
更令小编感到热血沸腾的是SpringBoot2.0后可以用Netty作为web容器,我们构建一个web项目更简单了,小编曾羡慕过Node.js构建web项目的便捷,只需要10行左右代码,就能构建出一个web项目或者更短。如今我们利用SpringBoot2.0也可以了5行。

对springcloud微服务的理解——Gateway前述(WebFlux)

好了这篇文章就到这里了,相信你对springboot2的webflux和reactive都有一个大概的认识了,下一步学习Springboot2其他webflux组件就相对比较简单了,喜欢的童鞋点击下关注,小编会持续为你推送最新的技术文章。