SpringWebFlux简介

我们知道对于Web服务来说，并发模型主要有传统的多线程模型和后来逐渐流行起来的异步模型。基于传统ServletAPI的框架（如SpringMVC）都属于前者，Tomcat等Servlet容器提供了基于线程池的多线程并发模型，具体业务代码全部采用同步阻塞的方式开发，其优点是使用简单、开发调试方便，这种模型适合比较复杂的业务逻辑编写；而新兴的Node.js等属于后者，异步并发模型天生适合IO密集型的高并发服务端程序编写，当然这种模型的缺点是代码扭曲，难写、难调试，但异步模型却非常适合用来实现高性能网关、接口的聚合层这类组件。

JavaEE中，在Servlet3.0规范里也引入了异步Servlet支持，而Spring5引入了一套异步非阻塞模型的Web服务框架SpringWebFlux。SpringWebFlux基于ReactorCore响应式编程框架实现，能够基于Netty运行也能够基于异步Servlet容器运行。SpringCloud生态中的SpringCloudGateWay微服务网关就是基于SpringWebFlux实现的。

此外，不只是SpringWebFlux，Spring实际上提供了整套的Reactive响应式编程框架，包括基于异步模型的HTTP客户端WebClient，异步的数据访问框架SpringDataMongoDBReactive、SpringDataRedisReactive等。如果我们的一个工程打算采用SpringWebFlux，那么就需要全套的Reactive方案。

SpringWebFlux和SpringMVC对比

SpringWebFlux并不是一个可以替代SpringMVC的方案，它是一个有着明确适用场景的框架。SpringWebFlux的优点是能够实现高并发服务，在同样的硬件条件和副本数下能够提供比SpringMVC更高的连接数，此外结合采用了异步并发模型的HTTP客户端、数据库访问等框架，能够使我们的服务整体上就是一个高并发的架构。然而，SpringWebFlux的缺点也不能忽视：

  1. 使用SpringWebFlux就必须整个工程都使用异步编程模型来开发，传统的同步式IO、HTTP客户端、JDBC、以及一些其它同步阻塞模式的API都不可以使用，否则就失去了基于SpringWebFlux框架开发的意义。
  2. 响应式编程写出的代码是“扭曲”的，它不同于传统的同步阻塞式代码，对一些新手来说理解并掌握响应式编程不是一件容易的事情，尤其是要编写一些复杂业务逻辑的时候，它具有很高的使用门槛。
  3. 不同于同步阻塞式代码所有操作都在一个线程里，异步并发模型编写的代码难以调试。
  4. Java生态中有大量依赖于同步阻塞式模型的组件，比如很多日志框架中都有的基于ThreadLocal的MDC，如果放到异步模型下这些组件就无法直接使用了。

引入SpringWebFlux依赖

这里我们以SpringBoot环境为标准进行介绍。要想使用SpringWebFlux，我们需要引入其起步依赖：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-webflux</artifactId>
</dependency>

注意spring-boot-starter-webflux和spring-boot-starter-web是不可以共存的，这决定了我们整个工程的编程模型，只能二选一。

SpringWebFlux简单例子

这里我们以SpringWebFlux和MongoDB数据库为例，编写一个简单的数据插入和查询例子。

User.java

package com.gacfox.demo.model;

import lombok.Data;
import org.springframework.data.annotation.Id;
import org.springframework.data.mongodb.core.mapping.Document;

@Data
@Document(collection = "user")
public class User {
    @Id
    private String userId;
    private String username;
    private int age;
}

上面代码定义了一个实体类，这里我们使用了一些MongoDB需要的注解对类进行了标注，指定了其集合名和主键字段。

DemoController.java

package com.gacfox.demo.controller;

import com.gacfox.demo.model.User;
import com.gacfox.demo.repository.UserRepository;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;
import reactor.core.publisher.Mono;

import javax.annotation.Resource;

@RestController
@RequestMapping("/demo")
public class DemoController {

    @Resource
    private UserRepository userRepository;

    @GetMapping("/getUserById")
    public Mono<User> getUserById(String userId) {
        return userRepository.findById(userId);
    }

    @PostMapping("/addUser")
    public Mono<User> addUser(@RequestBody User user) {
        user.setUserId(null);
        return userRepository.save(user);
    }
}

上面代码是SpringWebFlux的控制器，我们发现其写法和SpringMVC十分类似，其实这是Spring为了方便我们理解，特意将SpringWebFlux的控制器封装的和SpringMVC一样，唯一的区别是我们的控制器方法返回的是Mono对象，这是ReactorCore框架提供的响应式对象。对于ReactorCore的使用我们将在下一章节中介绍。除了这种Controller写法，SpringWebFlux还提供了更扭曲的RouterFunction写法，我们将在后文介绍。

UserRepository.java

package com.gacfox.demo.repository;

import com.gacfox.demo.model.User;
import org.springframework.data.mongodb.repository.ReactiveMongoRepository;
import org.springframework.stereotype.Repository;

@Repository
public interface UserRepository extends ReactiveMongoRepository<User, String> {
}

这里持久层接口我们继承了ReactiveMongoRepository，其中默认实现了一些CRUD方法供我们使用。这里注意我们使用的数据库访问框架是spring-boot-starter-data-mongodb-reactive，它是一个支持Reactive的MongoDB数据库操作框架，用法上很类似我们熟悉的SpringDataJPA，区别则是其返回的都是ReactorCore封装好的响应式对象。

运行工程后，我们可以调用/demo/addUser添加用户，调用/demo/getUserById查询用户。

作者：Gacfox
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