Spring5(三)Spring5新功能(Webflux)

Spring5新功能

整个Spring5框架的代码基于java8，运行兼容java9，许多不建议使用的类和方法在代码库中删除
Spring5框架自带了通用的日志封装，log4j，Spring5已经移除了Log4jConfigListener,官方建议使用log4j2

Spring整合log4j2

第一步引入jar包

第二步 创建 log4j2.xml 配置文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!--日志级别以及优先级排序: OFF > FATAL > ERROR > WARN > INFO > DEBUG > TRACE > ALL -->
<!--Configuration后面的status用于设置log4j2自身内部的信息输出，可以不设置，当设置成trace时，可以看到log4j2内部各种详细输出-->
<configuration status="INFO">
    <!--先定义所有的appender-->
    <appenders>
        <!--输出日志信息到控制台-->
        <console name="Console" target="SYSTEM_OUT">
            <!--控制日志输出的格式-->
            <PatternLayout pattern="%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%t] %-5level %logger{36} - %msg%n"/>
        </console>
    </appenders>
    <!--然后定义logger，只有定义了logger并引入的appender，appender才会生效-->
    <!--root：用于指定项目的根日志，如果没有单独指定Logger，则会使用root作为默认的日志输出-->
    <loggers>
        <root level="info">
            <appender-ref ref="Console"/>
        </root>
    </loggers>
</configuration>

第三步 测试,直接运行控制台打印日志信息

以上是Debug日志级别输出
还可以自定义日志输出，这也是开发中比较常用的
新建一个UserLog测试类

public class UserLog {
    
    
    private static  final Logger log= LoggerFactory.getLogger(UserLog.class);

    public static void main(String[] args) {
    
    
        log.info("hello log4j2");
        log.warn("hello loh4j2");
    }
}

Spring5 框架核心容器支持@Nullable 注解

（1）@Nullable 注解可以使用在方法上面，属性上面，参数上面，表示方法返回可以为空，属性值可以为空，参数值可以为空
（2）注解用在方法上面，方法返回值可以为空
（3）注解使用在方法参数里面，方法参数可以为空
（4）注解使用在属性上面，属性值可以为空

Spring5 核心容器支持函数式风格 GenericApplicationContext

//函数式风格创建对象，交给 spring 进行管理
       @Test
       public void testGenericApplicationContext() {
    
    
         //1 创建 GenericApplicationContext 对象
         GenericApplicationContext context = new GenericApplicationContext();
        //2 调用 context 的方法对象注册
        context.refresh();
        context.registerBean("user1",User.class,() -> new User());
        //3 获取在 spring 注册的对象
        User user = (User)context.getBean("user1");
        System.out.println(user);
}

Spring5 支持整合 JUnit5

（1）整合JUnit4
第一步 引入Spring相关针对测试依赖

第二步 创建测试类，使用注解完成

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration("classpath:bean.xml")
public class JTest4 {
    
    
    @Autowired
    private UserService userService;
    @Test
    public void test1(){
    
    
        userService.accountMoney();
    }
}

（2）Spring5 整合 JUnit5
第一步引入JUnit5的jar包

第二步 创建测试类，使用注解完成

@ExtendWith(SpringExtension.class)
@ContextConfiguration("classpath:bean.xml")
public class JTest5 {
    
    
    @Autowired
    private UserService userService;
    @Test
    public void test1(){
    
    
        userService.accountMoney();
    }
}

（3）使用一个复合注解替代上面两个注解完成整合

@SpringJUnitConfig(locations = "classpath:bean.xml")
public class JTest5 {
    
    
    @Autowired
    private UserService userService;
    @Test
    public void test1(){
    
    
        userService.accountMoney();
    }
}

Spring新功能（Webflux）

SpringWebflux 介绍

1、SpringWebflux 介绍
（1）是 Spring5 添加新的模块，用于 web 开发的，功能和 SpringMVC 类似的，Webflux 使用当前一种比较流程响应式编程出现的框架。

（2）使用传统 web 框架，比如 SpringMVC，这些基于 Servlet 容器，Webflux 是一种异步非阻塞的框架，异步非阻塞的框架Servlet3.1 以后才支持，核心是基于 Reactor 的相关 API 实现的。
（3）解释什么是异步非阻塞

• 异步和同步
• 非阻塞和阻塞
  上面都是针对对象不一样
  异步和同步针对调用者，调用者发送请求，如果等着对方回应之后才去做其他事情就是同步，如果发送请求之后不等着对方回应就去做其他事情就是异步
  阻塞和非阻塞针对被调用者，被调用者受到请求之后，做完请求任务之后才给出反馈就是阻塞，受到请求之后马上给出反馈然后再去做事情就是非阻塞
  （4）Webflux 特点：
  第一 非阻塞式：在有限资源下，提高系统吞吐量和伸缩性，以 Reactor 为基础实现响应式编程
  第二 函数式编程：Spring5 框架基于 java8，Webflux 使用 Java8 函数式编程方式实现路由请求
  （5）比较 SpringMVC
  
  第一 两个框架都可以使用注解方式，都运行在 Tomet 等容器中
  第二 SpringMVC 采用命令式编程，Webflux 采用异步响应式编程

响应式编程（Java实现）

（1）什么是响应式编程
响应式编程是一种面向数据流和变化传播的编程范式。这意味着可以在编程语言中很方便地表达静态或动态的数据流，而相关的计算模型会自动将变化的值通过数据流进行传播。电子表格程序就是响应式编程的一个例子。单元格可以包含字面值或类似"=B1+C1"的公式，而包含公式的单元格的值会依据其他单元格的值的变化而变化。
（2）Java8 及其之前版本

• 提供的观察者模式两个类 Observer 和 Observable

   public class ObserverDemo extends Observable {
    
    
        public static void main(String[] args) {
    
    
            ObserverDemo observer = new ObserverDemo();
            //添加观察者
            observer.addObserver((o,arg)->{
    
    
            System.out.println("发生变化");
         });
      observer.addObserver((o,arg)->{
    
    
      System.out.println("手动被观察者通知，准备改变");
       });
      observer.setChanged(); //数据变化
      observer.notifyObservers(); //通知
     } 
 }

响应式编程（Reactor 实现）

（1）响应式编程操作中，Reactor 是满足 Reactive 规范框架
（2）Reactor 有两个核心类，Mono 和 Flux，这两个类实现接口 Publisher，提供丰富操作符。Flux 对象实现发布者，返回 N 个元素；Mono 实现发布者，返回 0 或者 1 个元素
（3）Flux 和 Mono 都是数据流的发布者，使用 Flux 和 Mono 都可以发出三种数据信号：元素值，错误信号，完成信号，错误信号和完成信号都代表终止信号，终止信号用于告诉订阅者数据流结束了，错误信号终止数据流同时把错误信息传递给订阅者

（4）代码演示 Flux 和 Mono
第一步 引入依赖

   <dependency>
      <groupId>io.projectreactor</groupId>
      <artifactId>reactor-core</artifactId>
      <version>3.1.5.RELEASE</version>
   </dependency>

第二步 编程代码

   public static void main(String[] args) {
    
    
      //just 方法直接声明
      Flux.just(1,2,3,4);
      Mono.just(1);
      //其他的方法
      Integer[] array = {
    
    1,2,3,4};
      Flux.fromArray(array);
      List<Integer> list = Arrays.asList(array);
      Flux.fromIterable(list);
      Stream<Integer> stream = list.stream();
      Flux.fromStream(stream);
}

（5）三种信号特点

• 错误信号和完成信号都是终止信号，不能共存的
• 如果没有发送任何元素值，而是直接发送错误或者完成信号，表示是空数据流
• 如果没有错误信号，没有完成信号，表示是无限数据流
  （6）调用 just 或者其他方法只是声明数据流，数据流并没有发出，只有进行订阅之后才会触发数据流，不订阅什么都不会发
  
  （7）操作符
• 对数据流进行一道道操作，成为操作符，比如工厂流水线
  第一 map 元素映射为新元素
  
  第二 flatMap 元素映射为流
  ⚫ 把每个元素转换流，把转换之后多个流合并大的流
  

SpringWebflux 执行流程和核心 API

SpringWebflux 基于 Reactor，默认使用容器是 Netty，Netty 是高性能的 NIO 框架，异步非阻塞的框架
（1）Netty

• BIO
  
• NIO
  
  （2）SpringWebflux 执行过程和 SpringMVC 相似的
• SpringWebflux 核心控制器 DispatchHandler，实现接口 WebHandler
• 接口 WebHandler 有一个方法
  
  
  （3）SpringWebflux 里面 DispatcherHandler，负责请求的处理
• HandlerMapping：请求查询到处理的方法
• HandlerAdapter：真正负责请求处理
• HandlerResultHandler：响应结果处理
  （4）SpringWebflux 实现函数式编程，两个接口：RouterFunction（路由处理）和 HandlerFunction（处理函数）

SpringWebflux（基于注解编程模型）

SpringWebflux 实现方式有两种：注解编程模型和函数式编程模型
使用注解编程模型方式，和之前 SpringMVC 使用相似的，只需要把相关依赖配置到项目中，
SpringBoot 自动配置相关运行容器，默认情况下使用 Netty 服务器
第一步 创建 SpringBoot 工程，引入 Webflux 依赖

第二步 配置启动端口号

第三步 创建包和相关类
⚫ 实体类

⚫ 创建接口定义操作的方法

//用户操作接口
public interface UserService {
    
    
 //根据 id 查询用户
 Mono<User> getUserById(int id);
 //查询所有用户
 Flux<User> getAllUser();
 //添加用户
 Mono<Void> saveUserInfo(Mono<User> user);
}

⚫ 接口实现类

public class UserServiceImpl implements UserService {
    
    
 //创建 map 集合存储数据
 private final Map<Integer,User> users = new HashMap<>();
 public UserServiceImpl() {
    
    
 this.users.put(1,new User("lucy","nan",20));
 this.users.put(2,new User("mary","nv",30));
 this.users.put(3,new User("jack","nv",50));
 }
 //根据 id 查询
 @Override
 public Mono<User> getUserById(int id) {
    
    
 return Mono.justOrEmpty(this.users.get(id));
 }
 //查询多个用户
 @Override
 public Flux<User> getAllUser() {
    
    
 return Flux.fromIterable(this.users.values());
 }
 //添加用户
 @Override
 public Mono<Void> saveUserInfo(Mono<User> userMono) {
    
    
 return userMono.doOnNext(person -> {
    
    
 //向 map 集合里面放值
 int id = users.size()+1;
 users.put(id,person);
 }).thenEmpty(Mono.empty());
 } 
 }

⚫ 创建 controller

@RestController
public class UserController {
    
    
 //注入 service
 @Autowired
 private UserService userService;
 //id 查询
 @GetMapping("/user/{id}")
 public Mono<User> geetUserId(@PathVariable int id) {
    
    
 return userService.getUserById(id);
 }
 //查询所有
 @GetMapping("/user")
 public Flux<User> getUsers() {
    
    
 return userService.getAllUser();
 }
 //添加
 @PostMapping("/saveuser")
 public Mono<Void> saveUser(@RequestBody User user) {
    
    
 Mono<User> userMono = Mono.just(user);
 return userService.saveUserInfo(userMono);
 } }

⚫ 说明
SpringMVC 方式实现，同步阻塞的方式，基于 SpringMVC+Servlet+Tomcat
SpringWebflux 方式实现，异步非阻塞 方式，基于 SpringWebflux+Reactor+Netty

SpringWebflux（基于函数式编程模型）

（1）在使用函数式编程模型操作时候，需要自己初始化服务器
（2）基于函数式编程模型时候，有两个核心接口：RouterFunction（实现路由功能，请求转发给对应的 handler）和 HandlerFunctio（处理请求生成响应的函数）。核心任务定义两个函数式接口的实现并且启动需要的服务器。
（ 3 ） SpringWebflux 请 求 和 响 应 不 再 是 ServletRequest 和 ServletResponse ，而是ServerRequest 和 ServerResponse
第一步 把注解编程模型工程复制一份 ，保留 entity 和 service 内容
第二步 创建 Handler（具体实现方法）

public class UserHandler {
    
    
 private final UserService userService;
 public UserHandler(UserService userService) {
    
    
 this.userService = userService;
 }
 //根据 id 查询
 public Mono<ServerResponse> getUserById(ServerRequest request) {
    
    
 //获取 id 值
 int userId = Integer.valueOf(request.pathVariable("id"));
 //空值处理
 Mono<ServerResponse> notFound = ServerResponse.notFound().build();
 //调用 service 方法得到数据
 Mono<User> userMono = this.userService.getUserById(userId);
 //把 userMono 进行转换返回
 //使用 Reactor 操作符 flatMap
 return 
 userMono
 .flatMap(person -> 
ServerResponse.ok().contentType(MediaType.APPLICATION_JSON)
 .body(fromObject(person)))
 .switchIfEmpty(notFound);
 }
 //查询所有
 public Mono<ServerResponse> getAllUsers() {
    
    
 //调用 service 得到结果
 Flux<User> users = this.userService.getAllUser();
 return 
ServerResponse.ok().contentType(MediaType.APPLICATION_JSON).body(users,User.cl
ass);
 }
 //添加
 public Mono<ServerResponse> saveUser(ServerRequest request) {
    
    
 //得到 user 对象
 Mono<User> userMono = request.bodyToMono(User.class);
 return 
ServerResponse.ok().build(this.userService.saveUserInfo(userMono));
 } }

第三步 初始化服务器，编写 Router
⚫ 创建路由的方法

//1 创建 Router 路由
public RouterFunction<ServerResponse> routingFunction() {
    
    
 //创建 hanler 对象
 UserService userService = new UserServiceImpl();
 UserHandler handler = new UserHandler(userService);
 //设置路由
 return RouterFunctions.route(
 
GET("/users/{id}").and(accept(APPLICATION_JSON)),handler::getUserById)
 .andRoute(GET("/users").and(accept(APPLICATION_JSON)),handler::get
AllUsers);
}

⚫ 创建服务器完成适配
//2 创建服务器完成适配

//2 创建服务器完成适配
public void createReactorServer() {
    
    
 //路由和 handler 适配
 RouterFunction<ServerResponse> route = routingFunction();
 HttpHandler httpHandler = toHttpHandler(route);
 ReactorHttpHandlerAdapter adapter = new 
ReactorHttpHandlerAdapter(httpHandler);
 //创建服务器
 HttpServer httpServer = HttpServer.create();
 httpServer.handle(adapter).bindNow();
}

⚫ 最终调用

public static void main(String[] args) throws Exception{
    
    
 Server server = new Server();
 server.createReactorServer();
 System.out.println("enter to exit");
 System.in.read();
}

（4）使用 WebClient 调用

public class Client {
    
    
 public static void main(String[] args) {
    
    
 //调用服务器地址
 WebClient webClient = WebClient.create("http://127.0.0.1:5794");
 //根据 id 查询
 String id = "1";
 User userresult = webClient.get().uri("/users/{id}", id)
 .accept(MediaType.APPLICATION_JSON).retrieve().bodyToMono(User
.class)
 .block();
 System.out.println(userresult.getName());
 //查询所有
 Flux<User> results = webClient.get().uri("/users")
 .accept(MediaType.APPLICATION_JSON).retrieve().bodyToFlux(User
.class);
 results.map(stu -> stu.getName())
 .buffer().doOnNext(System.out::println).blockFirst();
 } }