Spring-BASE-7

Spring 框架基础7

转载：https://blog.csdn.net/qq_35843514/article/details/114287046?spm=1001.2014.3001.5501

一、新的功能

Spring Framework 5.0是在Spring Framework 4.0之后将近四年内一次重大的升级。 在这个时间框架内，主要的发展之一就是Spring Boot项目的演变。

1、概述

Spring Framework 5.0的最大特点之一是响应式编程（Reactive Programming）。 响应式编程核心功能和对响应式endpoints的支持可通过Spring Framework 5.0中获得。 重要变动如下列表所示：

常规升级

对 JDK 9 运行时兼容性
在Spring Framework代码中使用JDK 8特性
响应式编程支持
函数式Web框架
Jigsaw的Java模块化
对Kotlin支持
舍弃的特性

2、基于Java8兼容Java9

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

使用的一些Java 8特性如下：

核心Spring接口中的Java 8 static 方法
基于Java 8反射增强的内部代码改进
在框架代码中使用函数式编程——lambdas表达式和stream流

3、支持响应式编程

响应式编程是Spring Framework 5.0最重要的功能之一。

微服务通常基于事件通信的架构构建。 应用程序被设计为对事件（或消息）做出反应。

响应式编程提供了一种可选的编程风格，专注于构建应对事件的应用程序。

虽然Java 8没有内置的响应式性编程支持，但是有一些框架提供了对响应式编程的支持：

Reactive Streams：尝试定义与语言无关的响应性API。
Reactor：Spring Pivotal团队提供的响应式编程的Java实现。
Spring WebFlux：启用基于响应式编程的Web应用程序的开发。 提供类似于Spring MVC的编程模型。

4、函数式Web框架

除了响应式特性之外，Spring 5还提供了一个函数式Web框架。

函数式Web框架提供了使用函数式编程风格来定义endpoints的功能。

二、Spring 5 之日志框架

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

<?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="DEBUG">
    <!--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>

测试(随便运行一个程序)

从上述运行控制台可以看出，已经打印出很多日志信息了

2、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

3、Spring5 核心容器支持函数式风格 GenericApplication Context

//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.sevattal.domain.User");
    User user = (User)context.getBean("user1");
    System.out.println(user);
}

4、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，使用注解方式完成

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class) 
//单元测试框架
@ContextConfiguration("classpath:bean.xml") 
//加载配置文件 
public class JTest4 {
    @Autowired
    private UserService userService;
    @Test
    public void test1() {
        userService.accountMoney();
    }
}

(2) 整合Junit5

第一步：引入jar包

第二步： 创建测试类，使用注解方式完成

@ExtendWith(SpringExtension.class)  // JUnit5
//@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class) JUnit4
@ContextConfiguration("classpath:bean.xml") // 加载配置文件
public class JTest5 {
    @Autowired
    private UserService userService;
    @Test
    public void test1() {
        userService.accountMoney();
    }
} 

第三步： 使用一个复合注解代替上面2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();
    }
} 

三、Spring Web Flux

1、Spring Web Flux 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，异步非阻塞的框架在 Servlet 3.1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 Tomcat 等容器中
第二 SpringMVC 采用命令式编程，Webflux 采用异步响应式编程

2、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

(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 
    }
} 

3、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 Maven 工程引入依赖 pom.xml

<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生的

(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

4、SpringWebflux 执行流程和核心 API

Spring Web Flux 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) Spring WebFlux 执行过程和 SpringMVC 相似的

Spring WebFlux 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）

5、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

(1) 第一步 创建 Maven 工程，引入 Webflux 依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-webflux</artifactId>
    <version>2.4.5</version>
</dependency>

(2) 第二步：更改 application.yml 配置文件 设置启动端口号

server:
  port: 8082

(3) 创建包和相关类

启动类

@SpringBootApplication
public class WebfluxdemoApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(WebfluxdemoApplication.class,args);
    }
}

User类

package com.sevattal.webflux.entity;
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 String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getGender() {
        return gender;
    }
    public void setGender(String gender) {
        this.gender = gender;
    }
    public Integer getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(Integer age) {
        this.age = age;
    }
}

UserService接口

public interface UserService {
    /**
     * 根据id查询用户
     * @param id 主键
     * @return 指定id的用户
     */
    Mono<User> getUserById(int id);
    /**
     * 查询所有用户
     * @return 用户集合
     */
    Flux<User> getAllUser();
    /**
     * 添加一个用户
     * @param user 插入的用户
     * @return 无返回值
     */
    Mono<Void> saveUserInfo(Mono<User> user);
}

UserServiceImpl

package com.sevattal.webflux.service.impl;
import com.sevattal.webflux.entity.User;
import com.sevattal.webflux.service.UserService;
import org.springframework.stereotype.Service;
import reactor.core.publisher.Flux;
import reactor.core.publisher.Mono;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {
    // 创建一个Map集合，来存储模拟数据
    private final Map<Integer, User> users = new HashMap<>();
    public UserServiceImpl() {
        this.users.put(1, new User("Micah","男",22));
        this.users.put(2, new User("Maruko","女",19));
    }
    @Override
    public Mono<User> getUserById(int id) {
        return Mono.justOrEmpty(this.users.get(id));
    }
    @Override
    public Flux<User> getAllUser() {
        return Flux.fromIterable(this.users.values());
    }
    @Override
    public Mono<Void> saveUserInfo(Mono<User> userMono) {
        return userMono.doOnNext(person -> {
            // 向map中存放值
            int id = users.size() + 1;
            users.put(id, person);
        }).thenEmpty(Mono.empty());
    }
}

@RestController
public class UserController {
    @Autowired
    private UserService userService;
    @GetMapping("/user/{id}")
    public Mono<User> getUserId(@PathVariable int id){
        return userService.getUserById(id);
    }
    @GetMapping("/user")
    public Flux<User> getUsers(){
        return userService.getAllUser();
    }
    @GetMapping("/save_user")
    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。

6、Spring WebFlux（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) Spring WebFlux 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 {
    @Autowired
    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

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 
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 = newServer();
    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();
    }
}