響應(yīng)式非阻塞IO與基礎(chǔ)用法是什么

這期內(nèi)容當(dāng)中小編將會(huì)給大家?guī)碛嘘P(guān)響應(yīng)式非阻塞IO與基礎(chǔ)用法是什么，文章內(nèi)容豐富且以專業(yè)的角度為大家分析和敘述，閱讀完這篇文章希望大家可以有所收獲。

RestTemplate作為spring-web項(xiàng)目的一部分，在Spring 3.0版本開始被引入。根據(jù)Spring官方文檔及源碼中的介紹，RestTemplate在將來的版本中它可能會(huì)被棄用， 作為替代，Spring官方已在Spring 5中引入了WebClient作為非阻塞式Reactive HTTP客戶端。

一、什么是響應(yīng)式非阻塞IO

在開始為大家介紹webClient之前有必要為大家介紹一下響應(yīng)式非阻塞IO與傳統(tǒng)IO之前的區(qū)別。我們先留下一個(gè)問題：webClient發(fā)送與接收單個(gè)HTTP請(qǐng)求比RestTemplate更快么？答案是否定的。 看到這里有的同學(xué)已經(jīng)蒙了，既然webClient沒有更快，那官方為什么還推薦使用它？聽我往下講。

1.1.傳統(tǒng)阻塞式IO模型

筆者用相對(duì)通俗的話為大家說明一下阻塞IO與非阻塞IO之間的區(qū)別。我們以軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)的工作方式來做一個(gè)比喻。作為軟件開發(fā)人員，我們肯定知道軟件開發(fā)的基本流程：

• 項(xiàng)目立項(xiàng)與可行性研究

• 需求分析與設(shè)計(jì)

• 代碼開發(fā)

• 迭代測(cè)試

• 上線及配置管理、運(yùn)維

在以Spring MVC或者struct為代表的框架都是基于sevlet的，其底層IO模型是阻塞IO模型。這種模型就好像你是公司的一個(gè)開發(fā)人員，上面的所有的5項(xiàng)工作全都由你一個(gè)人完成。如果公司有10個(gè)人，最多就只能同時(shí)進(jìn)行10個(gè)需求?？蛻粜枨笤龆嗔艘矝]有辦法，只能讓他們等著。如下圖：一個(gè)請(qǐng)求占用一個(gè)線程，當(dāng)線程池內(nèi)的線程都被占用后新來的請(qǐng)求就只能等待。

1.2.響應(yīng)式IO模型

spring 社區(qū)為了解決Spring MVC的阻塞模型在高并發(fā)場(chǎng)景下的性能瓶頸的問題，推出了Spring WebFlux，WebFlux底層實(shí)現(xiàn)是久經(jīng)考驗(yàn)的netty非阻塞IO通信框架。該框架的請(qǐng)求處理與線程交互關(guān)系圖如下：

boosGroup用于Accetpt連接建立事件并分發(fā)請(qǐng)求， workerGroup用于處理I/O讀寫事件。netty我就不細(xì)說了，還是用通俗的方式給大家講一下：如果通俗的將上圖中的各個(gè)任務(wù)池、線程池的組合比做一個(gè)軟件開發(fā)公司，那么:

• 項(xiàng)目立項(xiàng)及可研，由公司項(xiàng)目經(jīng)理及顧問來完成

• 需求分析與設(shè)計(jì)，由產(chǎn)品經(jīng)理和架構(gòu)師來完成

• 代碼研發(fā)，由項(xiàng)目經(jīng)理帶領(lǐng)開發(fā)人員來完成

• 迭代測(cè)試，由測(cè)試團(tuán)隊(duì)來完成

• 上線及配置管理、運(yùn)維，可能由專門的devops團(tuán)隊(duì)來完成

這樣一個(gè)公司內(nèi)的所有人完成分工，就能在有限的資源的情況下,去接觸更多的客戶，談更多的需求，合理的分配人力資源，達(dá)到并發(fā)處理能力最大化的極限水平。相比于一個(gè)員工從頭到位的負(fù)責(zé)一個(gè)項(xiàng)目，它的組織性更強(qiáng)，分工更明確，合理的利用空閑資源，專業(yè)的人最專業(yè)的事。
這種人力資源的合理利用及組織方式和非阻塞IO模型有異曲同工之處，通過合理的將請(qǐng)求處理線程及任務(wù)進(jìn)行分類，合理的利用系統(tǒng)的內(nèi)存、CPU資源，達(dá)到單位時(shí)間內(nèi)處理能力的最大化就是異步非阻塞IO的核心用意！ 回到上文給大家留下的問題，webClient處理單個(gè)HTTP請(qǐng)求的響應(yīng)時(shí)長(zhǎng)并不比RestTemplate更快，但是它處理并發(fā)的能力更強(qiáng)。所以響應(yīng)式非阻塞IO模型的核心意義在于：提高了單位時(shí)間內(nèi)有限資源下的服務(wù)請(qǐng)求的并發(fā)處理能力，而不是縮短了單個(gè)服務(wù)請(qǐng)求的響應(yīng)時(shí)長(zhǎng)。

二、WebClient 的優(yōu)勢(shì)

上文為大家介紹完IO模型之后，我想大家已經(jīng)可以明白了。與RestTemplate相比，WebClient優(yōu)勢(shì)如下：

• 非阻塞響應(yīng)式IO，單位時(shí)間內(nèi)有限資源下支持更高的并發(fā)量

• 支持使用Java 8 lambda表達(dá)式函數(shù)

• 同時(shí)支持同步、異步與Streaming流式傳輸場(chǎng)景

三、項(xiàng)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項(xiàng)目中引入）

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

那么問題又來了，熟悉Spring 開發(fā)的朋友應(yīng)該都知道。spring-boot-starter-webflux和spring-boot-starter-web代表的是兩套技術(shù)棧

• spring-boot-starter-web可以實(shí)現(xiàn)目前比較成熟的基于servlet技術(shù)棧的Spring Boot應(yīng)用

• spring-boot-starter-webflux可以實(shí)現(xiàn)的是底層基于netty的響應(yīng)式編程的技術(shù)棧的Spring Boot應(yīng)用

二者可以共存么？答案是：

• 作為服務(wù)端實(shí)現(xiàn)Spring Boot應(yīng)用而言，二者在應(yīng)用角度當(dāng)然是不能共存的。截止20200820我寫稿的時(shí)間，如果在一個(gè)項(xiàng)目里面將二者都引入了，開發(fā)服務(wù)端應(yīng)用其實(shí)使用的還是spring-boot-starter-web的基于servlet的技術(shù)棧。

• 作為HTTP客戶端而言，如果我們只是要使用WebClient。無論怎樣，引入spring-boot-starter-webflux就對(duì)了。

四、WebClient 實(shí)例創(chuàng)建與基礎(chǔ)用法

創(chuàng)建WebClient有如下三種方式，我們來一一為大家介紹。

• WebClient.create()

• WebClient.create(String baseUrl)：指定了baseUrl，使用該客戶端發(fā)送請(qǐng)求都基于baseUrl

• WebClient.builder()返回一個(gè)WebClient.Builder，該對(duì)象可以做鏈?zhǔn)秸{(diào)用，傳遞更多的參數(shù)。

為了方便后續(xù)開發(fā)測(cè)試，首先介紹一個(gè)網(wǎng)站給大家。JSONPlaceholder是一個(gè)提供免費(fèi)的在線REST API的網(wǎng)站，我們?cè)陂_發(fā)時(shí)可以使用它提供的url地址測(cè)試下網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求以及請(qǐng)求參數(shù)?；蛘弋?dāng)我們程序需要獲取一些模擬數(shù)據(jù)、模擬圖片時(shí)也可以使用它。

4.1. WebClient.create()

創(chuàng)建WebClient發(fā)送GET請(qǐng)求，接收String類型單個(gè)Mono對(duì)象（Mono英文：?jiǎn)温暤馈误w）。

public class SimpleTest {

  [@Test](https://my.oschina.net/azibug)
  void testSimple()  {
    WebClient webClient = WebClient.create();

    Mono<String> mono = webClient
            .get() // 發(fā)送GET 請(qǐng)求
            .uri("http://jsonplaceholder.typicode.com/posts/1")  // 請(qǐng)求路徑
            .retrieve()    // 獲取響應(yīng)結(jié)果
            .bodyToMono(String.class); //響應(yīng)數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換

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

mono.block()方法仍然是阻塞式的數(shù)據(jù)響應(yīng)接收方式，響應(yīng)式的編程方法我們后面文章會(huì)為大家介紹。

4.2.WebClient.create(String baseUrl)

上面使用create()無參方法，在指定請(qǐng)求uri時(shí)每次都要指定完整的HTTP服務(wù)路徑，如"http://jsonplaceholder.typicode.com/posts/1"。使用WebClient.create(String baseUrl)可以統(tǒng)一指定一個(gè)baseUrl，這樣請(qǐng)求指定請(qǐng)求uri時(shí)，可以省略baseUrl部分，如"/posts/1"。

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

[@Test](https://my.oschina.net/azibug)
void testBaseUrl(){

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

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

上面代碼請(qǐng)求結(jié)果，和4.1結(jié)果是一樣的

4.3.WebClient.builder()

使用builder()創(chuàng)建WebClient對(duì)象，可以一次性傳遞的參數(shù)內(nèi)容就更加豐富了。cookies、headers等信息都可以使用builder來傳遞。 場(chǎng)景：比如你請(qǐng)求的服務(wù)端使用JWT token，每次請(qǐng)求都需要傳遞token。如果每次請(qǐng)求都單獨(dú)去創(chuàng)建一個(gè)WebClient，然后指定Token，那就麻煩了。我們可以使用builder在WebClient實(shí)例化的時(shí)候，統(tǒng)一設(shè)置Token。

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

支持的可選配置如下：

• uriBuilderFactory: 自定義UriBuilderFactory靈活配置使用Url

• defaultHeader: 為HTTP請(qǐng)求設(shè)置Headers請(qǐng)求頭

• defaultCookie: 為HTTP請(qǐng)求設(shè)置Cookies

• defaultRequest: 自定義Http Request

• filter: 為HTTP請(qǐng)求增加客戶端過濾器

• exchangeStrategies: HTTP 讀寫信息自定義

• clientConnector: HTTP客戶端連接器設(shè)置

上述就是小編為大家分享的響應(yīng)式非阻塞IO與基礎(chǔ)用法是什么了，如果剛好有類似的疑惑，不妨參照上述分析進(jìn)行理解。如果想知道更多相關(guān)知識(shí)，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道。