使用 Spring 5 的 WebFlux 开发反应式 Web 应用

原标题：使用 Spring 5 的 WebFlux 开发反应式 Web 应用

Spring 5 是流行的 Spring 框架的下一个重大的版本升级。Spring 5 中最重要改动是把反应式编程的思想应用到了框架的各个方面，Spring 5 的反应式编程以 Reactor 库为基础。Spring 5 框架所包含的内容很多，题主提到了其中新增的 WebFlux 模块。开发人员可以使用 WebFlux 创建高性能的 Web 应用和客户端。本文对 WebFlux 模块进行了详细介绍，包括其中的 HTTP、服务器推送事件和 WebSocket 支持。笔者也试着用过其中的服务器推送事件和WebSocket，要从网络上找来一些参考资料和题主分享。

WebFlux 模块的名称是 spring-webflux，名称中的 Flux 来源于 Reactor 中的类 Flux。该模块中包含了对反应式 HTTP、服务器推送事件和 WebSocket 的客户端和服务器端的支持。对于开发人员来说，比较重要的是服务器端的开发，这也是本文的重点。在服务器端，WebFlux 支持两种不同的编程模型：第一种是 Spring MVC 中使用的基于 Java 注解的方式；第二种是基于 Java 8 的 lambda 表达式的函数式编程模型。这两种编程模型只是在代码编写方式上存在不同。它们运行在同样的反应式底层架构之上，因此在运行时是相同的。WebFlux 需要底层提供运行时的支持，WebFlux 可以运行在支持 Servlet 3.1 非阻塞 IO API 的 Servlet 容器上，或是其他异步运行时环境，如 Netty 和 Undertow。

最方便的创建 WebFlux 应用的方式是使用 Spring Boot 提供的应用模板。直接访问 Spring Initializ 网站，选择创建一个 Maven 或 Gradle 项目。Spring Boot 的版本选择 2.0.0 M2。在添加的依赖中，选择 Reactive Web。最后输入应用所在的分组和名称，点击进行下载即可。需要注意的是，只有在选择了 Spring Boot 2.0.0 M2 之后，依赖中才可以选择 Reactive Web。下载完成之后可以导入到 IDE 中进行编辑。本文的示例代码使用 Intellij IDEA 2017.2 进行编写。

笔者主要从服务器推送事件和WebSocket来简单讲一下WebFlux。

服务器推送事件

服务器推送事件（Server-Sent Events，SSE）允许服务器端不断地推送数据到客户端。相对于 WebSocket 而言，服务器推送事件只支持服务器端到客户端的单向数据传递。虽然功能较弱，但优势在于 SSE 在已有的 HTTP 协议上使用简单易懂的文本格式来表示传输的数据。作为 W3C 的推荐规范，SSE 在浏览器端的支持也比较广泛，除了 IE 之外的其他浏览器都提供了支持。在 IE 上也可以使用 polyfill 库来提供支持。在服务器端来说，SSE 是一个不断产生新数据的流，非常适合于用反应式流来表示。在 WebFlux 中创建 SSE 的服务器端是非常简单的。只需要返回的对象的类型是 Flux，就会被自动按照 SSE 规范要求的格式来发送响应。

代码清单1中的 SseController 是一个使用 SSE 的控制器的示例。其中的方法 randomNumbers()表示的是每隔一秒产生一个随机数的 SSE 端点。我们可以使用类 ServerSentEvent.Builder 来创建 ServerSentEvent 对象。这里我们指定了事件名称 random，以及每个事件的标识符和数据。事件的标识符是一个递增的整数，而数据则是产生的随机数。

清单1 服务器推送事件示例

@RestController

@RequestMapping("/sse")

public class SseController {

@GetMapping("/randomNumbers")

public Flux randomNumbers() {

return Flux.interval(Duration.ofSeconds(1))

.map(seq -> Tuples.of(seq, ThreadLocalRandom.current().nextInt()))

.map(data -> ServerSentEvent.builder()

.event("random")

.id(Long.toString(data.getT1()))

.data(data.getT2())

.build());

}

}

在测试 SSE 时，我们只需要使用 curl 来访问即可。代码清单2 给出了调用某地址的结果。

清单2 SSE 服务器端发送的响应

id:0

event:random

data:751025203

id:1

event:random

data:-1591883873

id:2

event:random

data:-1899224227

WebSocket

WebSocket 支持客户端与服务器端的双向通讯。当客户端与服务器端之间的交互方式比较复杂时，可以使用 WebSocket。WebSocket 在主流的浏览器上都得到了支持。WebFlux 也对创建 WebSocket 服务器端提供了支持。在服务器端，我们需要实现接口 org.springframework.web.reactive.socket.WebSocketHandler 来处理 WebSocket 通讯。接口 WebSocketHandler 的方法 handle 的参数是接口 WebSocketSession 的对象，可以用来获取客户端信息、接送消息和发送消息。代码清单3中的 EchoHandler 对于每个接收的消息，会发送一个添加了"ECHO -> "前缀的响应消息。WebSocketSession 的 receive 方法的返回值是一个 Flux对象，表示的是接收到的消息流。而 send 方法的参数是一个 Publisher对象，表示要发送的消息流。在 handle 方法，使用 map 操作对 receive 方法得到的 Flux中包含的消息继续处理，然后直接由 send 方法来发送。

清单3 WebSocket 的 EchoHandler 示例

@Component

public class EchoHandler implements WebSocketHandler {

@Override

public Mono handle(final WebSocketSession session) {

return session.send(

session.receive()

.map(msg -> session.textMessage("ECHO -> " + msg.getPayloadAsText())));

}

}

在创建了 WebSocket 的处理器 EchoHandler 之后，下一步需要把它注册到 WebFlux 中。我们首先需要创建一个类 WebSocketHandlerAdapter 的对象，该对象负责把 WebSocketHandler 关联到 WebFlux 中。返回搜狐，查看更多

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