Spring WebFlux 01 (原理及使用场景)

一、什么是 Spring WebFlux

好多人以为Spring WebFlux就是Spring MVC的升级版,其实不然,那到底什么是Spring WebFlux呢,首先就要搞清楚Spring WebFlux与Spring MVC的不同点与相同点。

下图截自 Spring Boot 官方网站:

Spring WebFlux 01 (原理及使用场景)

上图是Spring官方给出的Spring MVC和Spring WebFlux的对比图,先看最上面的描述信息,右侧是Spring MVC的描述:

Spring MVC is built on the Servlet API and uses a synchronous blocking I/O architecture whth a one-request-per-thread model.(翻译:Spring MVC构建在Servlet API之上,使用同步阻塞I/O架构,每个线程一个请求模型。)

左边是Spring WebFlux的描述:

Spring WebFlux is a non-blocking web framework built from the ground up to take advantage of multi-core, next-generation processors and handle massive numbers of concurrent connections.(翻译: Spring WebFlux是一个从头开始构建的非阻塞web框架,它利用多核、新一代处理器并处理大量并发连接。)

二、异同点

说完Spring WebFlux与Spring MVC的描述后,再来对比一下两者的相同点和区别具体看下图:

Spring WebFlux 01 (原理及使用场景)

相同点:

1、都可以使用 Spring MVC 注解,如 @Controller, 方便我们在两个 Web 框架中自由转换;

2、均可以使用 Tomcat, Jetty, Undertow Servlet 容器(Servlet 3.1+);

......

三、WebFlux特性

1、Spring MVC 因为是使用的同步阻塞式,更方便开发人员编写功能代码,Debug测试等,一般来说,如果 Spring MVC 能够满足的场景,就尽量不要用 WebFlux;

2、WebFlux 默认是通过 Netty 启动,并且自动设置了默认端口为 8080。另外还提供了对 Jetty、Undertow 等容器的支持。开发者自行在添加对应的容器 Starter 组件依赖,即可配置并使用对应内嵌容器实例。

但是要注意,必须是 Servlet 3.1+ 容器,如 Tomcat、Jetty;或者非 Servlet 容器,如 Netty 和 Undertow。

3、starter组件

Webflux 提供了很多 “开箱即用” 的 Starter 组件。Starter 组件是可被加载在应用中的 Maven 依赖项。只需要在 Maven 配置中添加对应的依赖配置,即可使用对应的 Starter 组件。例如,添加 spring-boot-starter-webflux 依赖,就可用于构建响应式 API 服务,其包含了 Web Flux 和 Tomcat 内嵌容器等。

4、WebFlux 官方提供了很多 Starter 组件,每个模块会有多种技术实现选型支持,来实现各种复杂的业务需求:

  • Web:Spring WebFlux
  • 模板引擎:Thymeleaf
  • 存储:Redis、MongoDB、Cassandra。不支持 MySQL
  • 内嵌容器:Tomcat、Jetty、Undertow

四、WebFlux 分发请求

使用过 Spring MVC 的小伙伴们,应该到知道 Spring MVC 的前端控制器是 DispatcherServlet, 而 WebFlux 是 DispatcherHandler,它实现了 WebHandler 接口:

Spring WebFlux 01 (原理及使用场景)

来看看DispatcherHandler类中处理请求的 handle 方法:

Spring WebFlux 01 (原理及使用场景)

①:ServerWebExchange 对象中放置每一次 HTTP 请求响应信息,包括参数等;

②:判断整个接口映射 mappings 集合是否为空,空则创建一个 Not Found 的错误;

③:根据具体的请求地址获取对应的 handlerMapping;

④:调用具体业务方法,也就是我们定义的接口方法;

⑤:处理返回的结果;

五、WebFlux 的优势&性能

WebFlux 内部使用的是响应式编程(Reactive Programming),以 Reactor 库为基础, 基于异步和事件驱动,可以让我们在不扩充硬件资源的前提下,提升系统的吞吐量和伸缩性。

看到这里,你是不是以为 WebFlux 能够使程序运行的更快呢?量化一点,比如说我使用 WebFlux 以后,一个接口的请求响应时间是不是就缩短了呢?

抱歉了,答案是否定的!以下是官方原话:

Reactive and non-blocking generally do not make applications run faster.(翻译:被动和非阻塞通常不会使应用程序运行得更快。)

WebFlux 并不能使接口的响应时间缩短,它仅仅能够提升吞吐量和伸缩性。

六、WebFlux 应用场景

上面说到了, Spring WebFlux 是一个异步非阻塞式的 Web 框架,所以,它特别适合应用在 IO 密集型的服务中,比如微服务网关这样的应用中。

PS: IO 密集型包括:磁盘IO密集型, 网络IO密集型,微服务网关就属于网络 IO 密集型,使用异步非阻塞式编程模型,能够显著地提升网关对下游服务转发的吞吐量。

Spring WebFlux 01 (原理及使用场景)

七、选 WebFlux 还是 Spring MVC?

首先你需要明确一点就是:WebFlux 不是 Spring MVC 的替代方案!虽然 WebFlux 也可以被运行在 Servlet 容器上(需是 Servlet 3.1+ 以上的容器),但是 WebFlux 主要还是应用在异步非阻塞编程模型,而 Spring MVC 是同步阻塞的,如果你目前在 Spring MVC 框架中大量使用非同步方案,那么,WebFlux 才是你想要的,否则,使用 Spring MVC 才是你的首选。

在微服务架构中,Spring MVC 和 WebFlux 可以混合使用,比如已经提到的,对于 IO 密集型服务(如网关),我们就可以使用 WebFlux 来实现。

选 WebFlux 还是 Spring MVC? This is not a problem!

咱不能为了装逼而装逼,为了技术而技术,还要考量到转向非阻塞响应式编程学习曲线是陡峭的,小组成员的学习成本等诸多因素。

总之一句话,在合适的场景中,选型最合适的技术。

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