孙卫琴《精通Spring》的学习笔记:WebFlux框架的函数式开发模式

本文选自孙卫琴的《精通Spring:Java Web开发技术详解》清华大学出版社出版

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所谓函数式开发模式，是和面向对象开发模式相对的一个概念。在面向对象的开发模式中，对象是程序中的主角，程序在运行时会创建各种对象，这些对象产生各种行为，彼此之间互相协作，最后产生运算结果。而在函数式开发模式中，实现特定功能的各种方法是程序中的主角，一个接一个的方法被调用，环环相扣，最后产生运算结果，就像生产流水线一样，而至于到底是哪些对象来提供这些方法，可以被忽略。

例如以下代码中的Lambda表达式就体现了函数式编程思想，Lambda表达式定义了处理所接收到的数据的功能，而至于这些功能属于哪个匿名对象，在这里被忽略：

//发送方发送“Hello”字符串
Mono<String> mono=Mono.just(“Hello”);  
 
//接收方按照异步非阻塞方式接收“Hello”字符串
mono.subscribe(
  value -> System.out.println(value),
  error -> error.printStackTrace()
);

由于Java语言本质是面向对象的开发语言，因此，程序在引入函数式开发模式时，实际上是面向对象开发和函数式开发两种模式夹杂在一起。

在WebFlux框架的函数式开发模式中，控制器类是任意的用@Component组件标识的类。以下例程1的DataHandler类就是控制器类。

例程1 DataHandler.java

……
import static org.springframework.web.reactive
                            .function.server.ServerResponse.ok;
@Component
public class DataHandler {
  public Mono<ServerResponse> greet(ServerRequest request) {
    StringcurrentTime="Now is "

       + newSimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(new Date());

 
    returnok().contentType(MediaType.TEXT_PLAIN)

              .body(Mono.just(currentTime),String.class);

  }
 
  publicMono<ServerResponse> count(ServerRequest request) {

   List<Integer> scores=new ArrayList<Integer>();

    for(inti=0;i<100000;i++)

     scores.add(i);

 
   Flux<Integer> data=Flux.fromIterable(scores);

 
    returnok()

              .contentType(MediaType.APPLICATION_STREAM_JSON)

              .body(data,Integer.class);

  }
 
  publicMono<ServerResponse> push(ServerRequest request) {

   List<Integer> scores=new ArrayList<Integer>();

    for(inti=0;i<100000;i++)

     scores.add(i);

 
    //间隔5秒发送一次数据
   Flux<Integer> data=Flux.interval(Duration.ofSeconds(5))

                               .fromIterable(scores);

    returnok()

               .contentType(MediaType.TEXT_EVENT_STREAM)

               .body(data,Integer.class);

  }
}

DataHandler类的请求处理方法有一个表示客户请求的ServerRequest类型的请求参数，返回类型是Mono<ServerResponse>类型。

DataHandler类的greet()、count()和push()方法分别返回不同类型的响应结果：

MediaType.TEXT_PLAIN：纯文本类型。
MediaType.APPLICATION_STREAM_JSON：JSON格式的异步非阻塞的数据流。
MediaType.TEXT_EVENT_STREAM：事件驱动的异步非阻塞的文本数据流。

以DataHandler类的greet()方法为例，它的以下代码体现了函数式编程的思想：

import static org.springframework.web.reactive
                       .function.server.ServerResponse.ok;

……
return ok().contentType(MediaType.TEXT_PLAIN)
                .body(Mono.just(currentTime),String.class);

以上ok()方法是静态引入的方法，具有返回正常响应结果的功能，接下来又调用contentType()和body()方法来设置响应结果的数据类型和正文内容。产生整个运算结果是由一系列的方法调用来产生的，对象在程序中的主导地位被削弱了，这就体现了函数式编程的思想。

DataHandler类没有用@Controller注解来标识，所以不能用@RequestMapping等注解来为它的请求处理方法设定映射路径。那么在这种情况下，该如何为请求处理方法设定映射路径呢？用RouterFunction路由函数接口来设定映射路径，也称作设定路由。

在以下例程2的DataRouter类中，为DataHandler类的三个请求处理方法均设定了路由。

例程2 DataRouter.java

@Configuration
public class DataRouter {
  @Bean
  public RouterFunction<ServerResponse>
route(
                                                 DataHandler dataHandler) {

    returnRouterFunctions

     .route(RequestPredicates.GET("/greet")

     .and(RequestPredicates.accept(MediaType.TEXT_PLAIN))

                                                       ,dataHandler::greet)

     .andRoute(RequestPredicates.GET("/push")

     .and(RequestPredicates.accept(

                                        MediaType.TEXT_EVENT_STREAM))

                                        ,dataHandler::push)

     .andRoute(RequestPredicates.GET("/count")

     .and(RequestPredicates.accept(

                          MediaType.APPLICATION_STREAM_JSON)),
                          dataHandler::count);
    }
}

DataRouter类用@Configuration注解来标识，表明DataRouter类属于配置类，因此Spring框架在启动时会把DataRouter类设定的路由加载到内存中。root()方法用@Bean注解标识，表明root()方法返回的RouterFunction对象会作为Bean组件注册到Spring框架中。

在Intellij IDEA中运行本范例程序，DataRouter类为DataHandler类的greet()、push()和count()方法设定的映射路径分别为：

?http://localhost:8080/greet

http://localhost:8080/push

http://localhost:8080/count

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