1 前言

上文引入了 Spring 框架中專門(mén)用于構(gòu)建響應(yīng)式 Web 服務(wù)的 WebFlux 框架，同時(shí)我也給出了兩種創(chuàng)建 RESTful 風(fēng)格 HTTP 端點(diǎn)實(shí)現(xiàn)方法中的一種，即注解編程模型。

本文介紹另一種實(shí)現(xiàn)方法——如何使用函數(shù)式編程模型創(chuàng)建響應(yīng)式 RESTful 服務(wù)，這種編程模型與傳統(tǒng)的基于 Spring MVC 構(gòu)建 RESTful 服務(wù)的方法有較大差別。

2 WebFlux 函數(shù)式編程模型

回顧Spring WebFlux系統(tǒng)架構(gòu)圖：

圖后半部分，Spring WebFlux 中，函數(shù)式編程模型的核心概念Router Functions，對(duì)標(biāo) Spring MVC 的 @Controller、@RequestMapping 等標(biāo)準(zhǔn)注解。而 Router Functions 則提供一套函數(shù)式風(fēng)格API，最重要的就是 Router、Handler 接口?？珊?jiǎn)單將：

• Router 對(duì)應(yīng)成 RequestMapping
• Controller 對(duì)應(yīng)為 Handler

當(dāng)我發(fā)起一個(gè)遠(yuǎn)程調(diào)用，傳入的 HTTP 請(qǐng)求由 HandlerFunction 處理， HandlerFunction 本質(zhì)上是一個(gè)接收 ServerRequest 并返回 Mono 的函數(shù)。ServerRequest 和 ServerResponse 是一對(duì)不可變接口，用來(lái)提供對(duì)底層 HTTP 消息的友好訪問(wèn)。

3 ServerRequest

代表請(qǐng)求對(duì)象，可訪問(wèn)各種 HTTP 請(qǐng)求元素，包括請(qǐng)求方法、URI 和參數(shù)，以及通過(guò)單獨(dú)的 ServerRequest.Headers 獲取 HTTP 請(qǐng)求頭信息。

ServerRequest 通過(guò)一系列 bodyToMono() 和 bodyToFlux() 方法提供對(duì)請(qǐng)求消息體進(jìn)行訪問(wèn)的途徑。例如，如果我們希望將請(qǐng)求消息體提取為 Mono 類型的對(duì)象，可以使用如下方法。

Mono<String> string = request.bodyToMono(String.class);

而如果我們希望將請(qǐng)求消息體提取為 Flux 類型的對(duì)象，可以使用如下方法，其中 Order 是可以從請(qǐng)求消息體反序列化的實(shí)體類。

Flux<Order> order = request.bodyToFlux(Order.class);

上述的 bodyToMono() 和 bodyToFlux() 兩個(gè)方法實(shí)際上是通用的 ServerRequest.body(BodyExtractor) 工具方法的快捷方式，該方法如下所示。

<T> T body(BodyExtractor<T, ? super ServerHttpRequest> extractor);

BodyExtractor 是一種請(qǐng)求消息體的提取器，允許我們編寫(xiě)自己的提取邏輯。請(qǐng)注意 BodyExtractor 提取的對(duì)象是一個(gè) ServerHttpRequest 類型的實(shí)例，而這個(gè) ServerHttpRequest 是非阻塞的，與之對(duì)應(yīng)的還有一個(gè) ServerHttpResponse 對(duì)象。

響應(yīng)式 Web 操作的正是這組非阻塞的：

• ServerHttpRequest
• ServerHttpResponse

而不再是 Spring MVC 里的傳統(tǒng)：

• HttpServletRequest
• HttpServletResponse

若不需要實(shí)現(xiàn)定制化的提取邏輯，可使用框架提供的常用的 BodyExtractors 實(shí)例。通過(guò) BodyExtractors，上例可替換為。

Mono<String> string = 
	request.body(BodyExtractors.toMono(String.class);
Flux<Person> Order= 
	request.body(BodyExtractors.toFlux(Order.class);

ServerResponse

與ServerRequest 對(duì)應(yīng)，ServerResponse 提供對(duì) HTTP 響應(yīng)的訪問(wèn)。由于不可變，因此可用構(gòu)建器創(chuàng)建一個(gè)新 ServerResponse。

構(gòu)建器允許設(shè)置響應(yīng)狀態(tài)、添加響應(yīng)標(biāo)題并提供響應(yīng)的具體內(nèi)容。如下示例演示如何通過(guò) ok() 方法創(chuàng)建代表 200 狀態(tài)碼的響應(yīng)，其中我將響應(yīng)體的類型設(shè)置為 JSON 格式，響應(yīng)具體內(nèi)容是 Mono 對(duì)象。

Mono<Order> order = …;
ServerResponse.ok().contentType(MediaType.APPLICATION_JSON)
     .body(order);

通過(guò) body() 方法來(lái)加載響應(yīng)內(nèi)容是構(gòu)建 ServerResponse 最常見(jiàn)的方法，這里我們將 Order 對(duì)象作為返回值。如果想要返回各種類型的對(duì)象，我們也可以使用 BodyInserters 工具類所提供的構(gòu)建方法，如常見(jiàn)的 fromObject() 和 fromPublisher() 方法等。以下示例代碼中，我們通過(guò) fromObject() 方法直接返回一個(gè) “Hello World”。

ServerResponse.ok().body(BodyInserters.fromObject("Hello World"));

上述方法的背后實(shí)際上是利用 BodyBuilder 接口中的一組 body() 方法，來(lái)構(gòu)建一個(gè) ServerResponse 對(duì)象，典型的 body() 方法如下所示。

Mono<ServerResponse> body(BodyInserter<?, ? super ServerHttpResponse> inserter);

這里我們同樣看到了非阻塞式的 ServerHttpResponse 對(duì)象。這種 body() 方法比較常見(jiàn)的用法是返回新增和更新操作的結(jié)果，你在本講后續(xù)的內(nèi)容中將會(huì)看到這種使用方法。

HandlerFunction

將 ServerRequest 和 ServerResponse 組合在一起就可創(chuàng)建 HandlerFunction。

public interface HandlerFunction<T extends ServerResponse> {
    Mono<T> handle(ServerRequest request);
}

可通過(guò)實(shí)現(xiàn) HandlerFunction#handle() 創(chuàng)建定制化的請(qǐng)求響應(yīng)處理機(jī)制。

簡(jiǎn)單的“Hello World”處理函數(shù)。

public class HelloWorldHandlerFunction implements 
	HandlerFunction<ServerResponse> {
        @Override
        public Mono<ServerResponse> handle(ServerRequest request) {
            return ServerResponse.ok().body(
	BodyInserters.fromObject("Hello World"));
        }
};

這里使用了前面介紹的 ServerResponse 所提供的 body() 方法返回一個(gè) String 類型的消息體。

通常，針對(duì)某個(gè)領(lǐng)域?qū)嶓w都存在 CRUD 等常見(jiàn)的操作，所以需要編寫(xiě)多個(gè)類似的處理函數(shù)，煩瑣。推薦將多個(gè)處理函數(shù)分組到一個(gè)專門(mén) Handler 類。

RouterFunction

已可通過(guò) HandlerFunction 創(chuàng)建請(qǐng)求的處理邏輯，接下來(lái)需要把具體請(qǐng)求與這種處理邏輯關(guān)聯(lián)起來(lái)，RouterFunction 可以幫助我們實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。RouterFunction 與傳統(tǒng) SpringMVC 中的 @RequestMapping 注解功能類似。

創(chuàng)建 RouterFunction 最常見(jiàn)做法是使用 route 方法，該方法通過(guò)使用請(qǐng)求謂詞和處理函數(shù)創(chuàng)建一個(gè) ServerResponse 對(duì)象。

public static <T extends ServerResponse> RouterFunction<T> route(
            RequestPredicate predicate, HandlerFunction<T> handlerFunction) {
        return new DefaultRouterFunction<>(predicate, handlerFunction);
}

RouterFunction 的核心邏輯位于這里的 DefaultRouterFunction 類中，該類的 route() 方法如下所示。

public Mono<HandlerFunction<T>> route(ServerRequest request) {
            if (this.predicate.test(request)) {
                if (logger.isTraceEnabled()) {
                    String logPrefix = request.exchange().getLogPrefix();
                    logger.trace(logPrefix + String.format("Matched %s", this.predicate));
                }
                return Mono.just(this.handlerFunction);
            }
            else {
                return Mono.empty();
            }
}

該方法將傳入的 ServerRequest 路由到具體的處理函數(shù) HandlerFunction。如果請(qǐng)求與特定路由匹配，則返回處理函數(shù)的結(jié)果，否則就返回空Mono。

RequestPredicates 工具類提供了常用的謂詞，能夠?qū)崿F(xiàn)包括基于路徑、HTTP 方法、內(nèi)容類型等條件的自動(dòng)匹配。

簡(jiǎn)單 RouterFunction 示例，實(shí)現(xiàn)對(duì) "/hello-world"請(qǐng)求路徑的自動(dòng)路由:

RouterFunction<ServerResponse> helloWorldRoute =                RouterFunctions.route(RequestPredicates.path("/hello-world"),
            new HelloWorldHandlerFunction());

類似的，我們應(yīng)該把 RouterFunction 和各種 HandlerFunction 按照需求結(jié)合起來(lái)一起使用，常見(jiàn)的做法也是根據(jù)領(lǐng)域?qū)ο髞?lái)設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的 RouterFunction。

路由機(jī)制的優(yōu)勢(shì)在于它的組合型。兩個(gè)路由功能可以組合成一個(gè)新的路由功能，并通過(guò)一定的評(píng)估方法路由到其中任何一個(gè)處理函數(shù)。如果第一個(gè)路由的謂詞不匹配，則第二個(gè)謂詞會(huì)被評(píng)估。請(qǐng)注意組合的路由器功能會(huì)按照順序進(jìn)行評(píng)估，因此在通用功能之前放置一些特定功能是一項(xiàng)最佳實(shí)踐。在 RouterFunction 中，同樣提供了對(duì)應(yīng)的組合方法來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，請(qǐng)看下面的代碼。

default RouterFunction<T> and(RouterFunction<T> other) {
        return new RouterFunctions.SameComposedRouterFunction<>(this, other);
}
default RouterFunction<T> andRoute(RequestPredicate predicate, HandlerFunction<T> handlerFunction) {
        return and(RouterFunctions.route(predicate, handlerFunction));
}

我們可以通過(guò)調(diào)用上述兩個(gè)方法中的任意一個(gè)來(lái)組合兩個(gè)路由功能，其中后者相當(dāng)于 RouterFunction.and() 方法與 RouterFunctions.route() 方法的集成。以下代碼演示了 RouterFunctions 的組合特性。

RouterFunction<ServerResponse> personRoute =
        route(GET("/orders/{id}").and(accept(APPLICATION_JSON)), personHandler::getOrderById)
.andRoute(GET("/orders").and(accept(APPLICATION_JSON)), personHandler::getOrders)
.andRoute(POST("/orders").and(contentType(APPLICATION_JSON)), personHandler::createOrder);

RequestPredicates 工具類所提供的大多數(shù)謂詞也具備組合特性。例如， RequestPredicates.GET(String) 方法的實(shí)現(xiàn)如下所示。

public static RequestPredicate GET(String pattern) {
        return method(HttpMethod.GET).and(path(pattern));
}

可以看到，該方法是 RequestPredicates.method(HttpMethod.GET) 和 RequestPredicates.path(String) 的組合。我們可以通過(guò)調(diào)用 RequestPredicate.and(RequestPredicate) 方法或 RequestPredicate.or(RequestPredicate) 方法來(lái)構(gòu)建復(fù)雜的請(qǐng)求謂詞。

案例集成：ReactiveSpringCSS 中的 Web 服務(wù)

customer-service 分別需要訪問(wèn) account-service 和 order-service 服務(wù)中的 Web 服務(wù)。

已基于注解編程模型實(shí)現(xiàn)了 account-service 中的 AccountController。今天演示 order-service 中 Web 服務(wù)實(shí)現(xiàn)過(guò)程。

基于函數(shù)式編程模型，在 order-service 中，編寫(xiě) OrderHandler 專門(mén)實(shí)現(xiàn)根據(jù) OrderNumber 獲取 Order 領(lǐng)域?qū)嶓w的處理函數(shù)

@Configuration
public class OrderHandler {
    @Autowired
    private OrderService orderService;
    public Mono<ServerResponse> getOrderByOrderNumber(ServerRequest request) {
        String orderNumber = request.pathVariable("orderNumber");
        return ServerResponse.ok().body(this.orderService.getOrderByOrderNumber(orderNumber), Order.class);
    }
}

上述代碼示例中，我們創(chuàng)建了一個(gè) OrderHandler 類，然后注入 OrderService 并實(shí)現(xiàn)了一個(gè) getOrderByOrderNumber() 處理函數(shù)。

現(xiàn)在我們已經(jīng)具備了 OrderHandler，就可以創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的 OrderRouter 了，示例代碼如下。

@Configuration
public class OrderRouter {
    @Bean
    public RouterFunction<ServerResponse> routeOrder(OrderHandler orderHandler) {
        return RouterFunctions.route(
                RequestPredicates.GET("/orders/{orderNumber}")
                    .and(RequestPredicates.accept(MediaType.APPLICATION_JSON)),
                    orderHandler::getOrderByOrderNumber);
    }
}

在這個(gè)示例中，我們通過(guò)訪問(wèn)“/orders/{orderNumber}”端點(diǎn)就會(huì)自動(dòng)觸發(fā) orderHandler 中的 getOrderByOrderNumber() 方法并返回相應(yīng)的 ServerResponse。

接下來(lái)，假設(shè)我們已經(jīng)分別通過(guò)遠(yuǎn)程調(diào)用獲取了目標(biāo) Account 對(duì)象和 Order 對(duì)象，那么 generateCustomerTicket 方法的執(zhí)行流程就可以明確了?；陧憫?yīng)式編程的實(shí)現(xiàn)方法，我們可以得到如下所示的示例代碼。

public Mono<CustomerTicket> generateCustomerTicket(String accountId, String orderNumber) {
        // 創(chuàng)建 CustomerTicket 對(duì)象
        CustomerTicket customerTicket = new CustomerTicket();
        customerTicket.setId("C_" + UUID.randomUUID().toString());
        // 從遠(yuǎn)程 account-service 獲取 Account 對(duì)象
        Mono<AccountMapper> accountMapper = getRemoteAccountByAccountId(accountId);
        // 從遠(yuǎn)程 order-service 中獲取 Order 對(duì)象
        Mono<OrderMapper> orderMapper = getRemoteOrderByOrderNumber(orderNumber);
        Mono<CustomerTicket> monoCustomerTicket =
                Mono.zip(accountMapper, orderMapper).flatMap(tuple -> {
            AccountMapper account = tuple.getT1();
            OrderMapper order = tuple.getT2();
            if(account == null || order == null) {
                return Mono.just(customerTicket);
            }
            // 設(shè)置 CustomerTicket 對(duì)象屬性
            customerTicket.setAccountId(account.getId());
            customerTicket.setOrderNumber(order.getOrderNumber());
            customerTicket.setCreateTime(new Date());
            customerTicket.setDescription("TestCustomerTicket");
            return Mono.just(customerTicket);
        });
        // 保存 CustomerTicket 對(duì)象并返回
        return monoCustomerTicket.flatMap(customerTicketRepository::save);
}

顯然，這里的 getRemoteAccountById 和 getRemoteOrderByOrderNumber 方法都涉及了非阻塞式的遠(yuǎn)程 Web 服務(wù)的調(diào)用，這一過(guò)程我們將放在下一講中詳細(xì)介紹。

請(qǐng)注意，到這里時(shí)使用了 Reactor 框架中的 zip 操作符，將 accountMapper 流中的元素與 orderMapper 流中的元素按照一對(duì)一的方式進(jìn)行合并，合并之后得到一個(gè) Tuple2 對(duì)象。然后，我們?cè)俜謩e從這個(gè) Tuple2 對(duì)象中獲取 AccountMapper 和 OrderMapper 對(duì)象，并將它們的屬性填充到所生成的 CustomerTicket 對(duì)象中。最后，我們通過(guò) flatMap 操作符調(diào)用了 customerTicketRepository 的 save 方法完成了數(shù)據(jù)的持久化。這是 zip 和 flatMap 這兩個(gè)操作符非常經(jīng)典的一種應(yīng)用場(chǎng)景，你需要熟練掌握。

總結(jié)

好了，那么本講內(nèi)容就說(shuō)到這。延續(xù)上一講，我們接著討論了 Spring WebFlux 的使用方法，并給出了基于函數(shù)式編程模型的 RESTful 端點(diǎn)創(chuàng)建方法。在這種開(kāi)發(fā)模型中，重點(diǎn)把握：

• ServerRequest
• ServerResponse
• HandlerFunction
• RouterFunction

核心對(duì)象的使用方法。

FAQ

WebFlux 函數(shù)式編程模型中包含哪些核心編程對(duì)象嗎？

現(xiàn)在，我們已經(jīng)通過(guò) WebFlux 構(gòu)建了響應(yīng)式 Web 服務(wù)，下一步就是如何來(lái)消費(fèi)它們了。Spring 也專門(mén)提供了一個(gè)非阻塞式的 WebClient 工具類來(lái)完成這一目標(biāo)，下一講我就來(lái)和你系統(tǒng)地討論這個(gè)工具類的使用方法，到時(shí)見(jiàn)。

到此這篇關(guān)于Spring WebFlux使用函數(shù)式編程模型構(gòu)建異步非阻塞服務(wù)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Spring WebFlux構(gòu)建異步非阻塞服務(wù)內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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