博主自主知识产权《Spring Boot深入浅出系列课程》(16章97节文档) 已经上线,请关注

精讲响应式webclient第1篇-响应式非阻塞IO与基础用法

spring 字母哥 0评论

笔者在之前已经写了一系列的关于RestTemplate的文章,如下:

RestTemplate作为spring-web项目的一部分,在Spring 3.0版本开始被引入。根据Spring官方文档及源码中的介绍,RestTemplate在将来的版本中它可能会被弃用, 作为替代,Spring官方已在Spring 5中引入了WebClient作为非阻塞式Reactive HTTP客户端。
RestTemplate在将来的版本中它可能会被弃用

一、什么是响应式非阻塞IO

在开始为大家介绍webClient之前有必要为大家介绍一下响应式非阻塞IO与传统IO之前的区别。我们先留下一个问题:WebClient发送与接收单个HTTP请求比RestTemplate更快么?答案是否定的。 看到这里有的同学已经蒙了,既然webClient没有更快,那官方为什么还推荐使用它?听我往下讲。

1.1.传统阻塞式IO模型

笔者用相对通俗的话为大家说明一下阻塞IO与非阻塞IO之间的区别。我们以软件开发团队的工作方式来做一个比喻。作为软件开发人员,我们肯定知道软件开发的基本流程:

  • 项目立项与可行性研究
  • 需求分析与设计
  • 代码开发
  • 迭代测试
  • 上线及配置管理、运维

在以Spring MVC或者struct为代表的框架都是基于sevlet的,其底层IO模型是阻塞IO模型。这种模型就好像你是公司的一个开发人员,上面的所有的5项工作全都由你一个人完成。如果公司有10个人,最多就只能同时进行10个需求。客户需求增多了也没有办法,只能让他们等着。如下图:一个请求占用一个线程,当线程池内的线程都被占用后新来的请求就只能等待。

1.2.响应式IO模型

spring 社区为了解决Spring MVC的阻塞模型在高并发场景下的性能瓶颈的问题,推出了Spring WebFlux,WebFlux底层实现是久经考验的netty非阻塞IO通信框架。该框架的请求处理与线程交互关系图如下:

boosGroup用于Accetpt连接建立事件并分发请求, workerGroup用于处理I/O读写事件。netty我就不细说了,还是用通俗的方式给大家讲一下:如果通俗的将上图中的各个任务池、线程池的组合比做一个软件开发公司,那么:

  • 项目立项及可研,由公司项目经理及顾问来完成
  • 需求分析与设计,由产品经理和架构师来完成
  • 代码研发,由项目经理带领开发人员来完成
  • 迭代测试,由测试团队来完成
  • 上线及配置管理、运维,可能由专门的devops团队来完成

这样一个公司内的所有人完成分工,就能在有限的资源的情况下,去接触更多的客户,谈更多的需求,合理的分配人力资源,达到并发处理能力最大化的极限水平。相比于一个员工从头到位的负责一个项目,它的组织性更强,分工更明确,合理的利用空闲资源,专业的人最专业的事。
这种人力资源的合理利用及组织方式和非阻塞IO模型有异曲同工之处,通过合理的将请求处理线程及任务进行分类,合理的利用系统的内存、CPU资源,达到单位时间内处理能力的最大化就是异步非阻塞IO的核心用意!
回到上文给大家留下的问题,webClient处理单个HTTP请求的响应时长并不比RestTemplate更快,但是它处理并发的能力更强。 所以响应式非阻塞IO模型的核心意义在于:提高了单位时间内有限资源下的服务请求的并发处理能力,而不是缩短了单个服务请求的响应时长。

二、WebClient 的优势

上文为大家介绍完IO模型之后,我想大家已经可以明白了。与RestTemplate相比,WebClient优势如下:

  • 非阻塞响应式IO,单位时间内有限资源下支持更高的并发量
  • 支持使用Java 8 lambda表达式函数
  • 同时支持同步、异步与Streaming流式传输场景

三、项目引入WebClient

使用WebClient需要引入如下的Jar(可以在包含spring-boot-starter-web的Spring Boot项目中引入)

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

那么问题又来了,熟悉Spring 开发的朋友应该都知道。spring-boot-starter-webflux和spring-boot-starter-web代表的是两套技术栈

  • spring-boot-starter-web可以实现目前比较成熟的基于servlet技术栈的Spring Boot应用
  • spring-boot-starter-webflux可以实现的是底层基于netty的响应式编程的技术栈的Spring Boot应用

二者可以共存么?答案是:

  • 作为服务端实现Spring Boot应用而言,二者在应用角度当然是不能共存的。截止20200820我写稿的时间,如果在一个项目里面将二者都引入了,开发服务端应用其实使用的还是spring-boot-starter-web的基于servlet的技术栈。
  • 作为HTTP客户端而言,如果我们只是要使用WebClient。无论怎样,引入spring-boot-starter-webflux就对了。

四、WebClient 实例创建与基础用法

创建WebClient有如下三种方式,我们来一一为大家介绍。

  • WebClient.create()
  • WebClient.create(String baseUrl):指定了baseUrl,使用该客户端发送请求都基于baseUrl
  • WebClient.builder()返回一个WebClient.Builder,该对象可以做链式调用,传递更多的参数。

为了方便后续开发测试,首先介绍一个网站给大家。JSONPlaceholder是一个提供免费的在线REST API的网站,我们在开发时可以使用它提供的url地址测试下网络请求以及请求参数。或者当我们程序需要获取一些模拟数据、模拟图片时也可以使用它。

4.1. WebClient.create()

创建WebClient发送GET请求,接收String类型单个Mono对象(Mono英文:单声道、单体)。

public class SimpleTest {

  @Test
  void testSimple()  {
    WebClient webClient = WebClient.create();

    Mono<String> mono = webClient
            .get() // 发送GET 请求
            .uri("http://jsonplaceholder.typicode.com/posts/1")  // 请求路径
            .retrieve()    // 获取响应结果
            .bodyToMono(String.class); //响应数据类型转换

    System.out.println("=====" + mono.block());  
  }
}

mono.block()方法仍然是阻塞式的数据响应接收方式,响应式的编程方法我们后面文章会为大家介绍。

4.2.WebClient.create(String baseUrl)

上面使用create()无参方法,在指定请求uri时每次都要指定完整的HTTP服务路径,如"http://jsonplaceholder.typicode.com/posts/1"。使用WebClient.create(String baseUrl)可以统一指定一个baseUrl,这样请求指定请求uri时,可以省略baseUrl部分,如"/posts/1"。

private WebClient webClient = WebClient.create("http://jsonplaceholder.typicode.com");

@Test
void testBaseUrl(){

  Mono<String> mono = webClient
          .get()
          .uri("/posts/1")  // 请求路径,注意省略了baseurl部分
          .retrieve()
          .bodyToMono(String.class);

  System.out.println("=====" + mono.block());
}

上面代码请求结果,和4.1结果是一样的

4.3.WebClient.builder()

使用builder()创建WebClient对象,可以一次性传递的参数内容就更加丰富了。cookies、headers等信息都可以使用builder来传递。
场景:比如你请求的服务端使用JWT token,每次请求都需要传递token。如果每次请求都单独去创建一个WebClient,然后指定Token,那就麻烦了。我们可以使用builder在WebClient实例化的时候,统一设置Token。

private WebClient webClient = WebClient
        .builder()
        .defaultHeader("JWT-Token", "xxxyyy3fsfsfsff-fjdskfa")
        .build();

支持的可选配置如下:

  • uriBuilderFactory: 自定义UriBuilderFactory灵活配置使用Url
  • defaultHeader: 为HTTP请求设置Headers请求头
  • defaultCookie: 为HTTP请求设置Cookies
  • defaultRequest: 自定义Http Request
  • filter: 为HTTP请求增加客户端过滤器
  • exchangeStrategies: HTTP 读写信息自定义
  • clientConnector: HTTP客户端连接器设置
喜欢 (2)or分享 (0)
发表我的评论
取消评论

表情

Hi,您需要填写昵称和邮箱!

  • 昵称 (必填)
  • 邮箱 (必填)
  • 网址