Spring5框架新功能（通用日志、函数式表达式、webflux、响应式编程）

整个 Spring5 框架的代码基于 Java8，运行时兼容 JDK9，许多不建议使用的类和方法在代码库中删除了。

1、Spring 5.0 框架自带了通用的日志封装

（1）Spring5 已经移除 Log4jConfigListener，官方建议使用 Log4j2

（2）Spring5 框架整合 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 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>

2、Spring5 框架核心容器支持@Nullable 注解

@Nullable 注解可以使用在方法、属性、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

3、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("com.atguigu.spring5.test.User");
 User user = (User)context.getBean("user1");
 System.out.println(user);
}

4、Spring5 框架新功能——Webflux（类似于springMVC）

a）Webflux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行的响应式编程出现的框架。

b）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，异步非阻塞的框架在 Servlet3.1 以后才支持，核心是基于 Reactor 的相关 API 实现的。

解释什么是异步非阻塞：

（1）异步和同步（针对调用者）

同步： 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

异步： 调用者发送请求，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 √

（2）非阻塞和阻塞（针对被调用者）

阻塞： 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

非阻塞： 被调用者受到请求之后，受到请求之后马上给出反馈然后再去做事情就是非阻塞 √

c）Webflux 特点

（1）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

（2）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

d）SpringMVC和Webflux之间区别

相同：两个框架都可以使用注解方式，都运行在 Tomcat 等容器中

不同：SpringMVC 采用命令式编程，Webflux 采用异步响应式编程

5、响应式编程（Java 实现）

概念：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。

例子：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。

a）Java8 及其之前版本是提供的观察者模式两个类 Observer 和 Observable实现

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");
 });
  //这里必须进行两个方法调用才可以响应！！
 observer.setChanged(); //数据变化
 observer.notifyObservers(); //通知
 }
}

6、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 （返回多个元素）和 Mono（返回0或1个元素）

<!--第一步 引入依赖-->
<dependency>
 <groupId>io.projectreactor</groupId>
 <artifactId>reactor-core</artifactId>
 <version>3.1.5.RELEASE</version>
</dependency>
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//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

① 错误信号和完成信号都是终止信号，不能共存的

② 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

③ 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生的！！

1
2
3

//just方法声明后,进行订阅
       Flux.just(1,2,3,4).subscribe(System.out::print);
       Mono.just(1).subscribe(System.out::print);

（7）操作符

概念：对数据流进行一道道操作，成为操作符，比如工厂流水线

a） map 元素映射为新元素

b） 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

7、SpringWebflux 执行流程和核心 API

a）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

b）SpringWebflux 核心控制器 DispatchHandler，实现接口 WebHandler 接口

c）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

d）SpringWebflux 实现函数式编程，两个接口：RouterFunction（路由处理）和 HandlerFunction（处理函数）

8、SpringWebflux（基于注解编程模型）

a）SpringWebflux 实现方式有两种：注解编程模型和函数式编程模型

b）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

//实体类
public class User {
    private String name;
    private String gender;
    private Integer age;

    public User(String name, String gender, Integer age) {
        this.name = name;
        this.gender = gender;
        this.age = age;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    //其他set和get略去...
}

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);//Mono返回单个或零个元素

    //查询所有用户
    Flux<User> getAllUser();//Flux返回多个元素

    //添加用户
    Mono<Void> saveUserInfo(Mono<User> user);
}

接口实现类

@Repository
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);
 }
}

c）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

9、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 HandlerFunction（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

步骤：

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.class);
     }

 //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

//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::getAllUsers);
}

//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();//立即生效
}

//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();
}

//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();
 }
}