5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Реактивное программирование со Spring Boot 2. Часть 1

Содержание

Reactive

Reactive systems have certain characteristics that make them ideal for low-latency, high-throughput workloads. Project Reactor and the Spring portfolio work together to enable developers to build enterprise-grade reactive systems that are responsive, resilient, elastic, and message-driven.

What is reactive processing?

Reactive processing is a paradigm that enables developers build non-blocking, asynchronous applications that can handle back-pressure (flow control).

Why use reactive processing?

Reactive systems better utilize modern processors. Also, the inclusion of back-pressure in reactive programming ensures better resilience between decoupled components.

Project Reactor

Project Reactor is a fully non-blocking foundation with back-pressure support included. It’s the foundation of the reactive stack in the Spring ecosystem and is featured in projects such as Spring WebFlux, Spring Data, and Spring Cloud Gateway.

Reactive Microservices

One of the main reasons developers move from blocking to non-blocking code is efficiency. Reactive code does more work with fewer resources. Project Reactor and Spring WebFlux let developers take advantage of multi-core, next-generation processors—handling potentially massive numbers of concurrent connections. With reactive processing, you can satisfy more concurrent users with fewer microservice instances.

Reactive Microservices With Spring Boot

The Spring portfolio provides two parallel stacks. One is based on a Servlet API with Spring MVC and Spring Data constructs. The other is a fully reactive stack that takes advantage of Spring WebFlux and Spring Data’s reactive repositories. In both cases, Spring Security has you covered with native support for both stacks.

Integration with common technologies

Accessing and processing data in a reactive way is important. MongoDB, Redis, and Cassandra all have native reactive support in Spring Data. Many relational databases (Postgres, Microsoft SQL Server, MySQL, H2, and Google Spanner) have reactive support via R2DBC. In the world of messaging, Spring Cloud Stream also supports reactive access to platforms like RabbitMQ and Kafka.

Ready to get started?

More resources

Get ahead

VMware offers training and certification to turbo-charge your progress.

Get support

Spring Runtime offers support and binaries for OpenJDK™, Spring, and Apache Tomcat® in one simple subscription.

Upcoming events

All virtual. All free.

The best Cloud-Native Java content brought directly to you.

OtherMedia

Информация должна принадлежать людям

Пример реактивного приложения Spring (релиз от 14.01.2020)

Переведено @middle_java

Для простоты само приложение функционирует и как брокер, и как экземпляр сервиса. Хотя сами брокеры придерживаются API Open Service Broker, предоставляемые ими услуги определяются более абстрактно. Сервисы могут делать или быть практически чем угодно. В случае нашего приложения, для каждого экземпляра сервиса создается новый набор учетных данных. Эти учетные данные используются в запросах к экземпляру сервиса. URL-адрес нового экземпляра сервиса задается таким же, как и маршрут до самого брокера. Таким образом, учетные данные используются для разделения запросов к различным экземплярам сервиса. Целью было разработать снабженный всем необходимым пример, демонстрирующий многие части портфеля проектов Spring.

Spring Cloud Open Service Broker 3.1

Spring Cloud Open Service Broker — это платформа для создания приложений Spring Boot, реализующих API Open Service Broker, и позволяющая разработчикам предоставлять услуги приложениям, работающим в облачных платформах, таких как Cloud Foundry, Kubernetes и OpenShift. Начиная с версии 3.0, Spring Cloud Open Service Broker поддерживает веб-фреймворки Spring WebFlux и Spring MVC с помощью Реактивных типов в интерфейсах контроллера и сервиса.
Чтобы начать работу со Spring Cloud Open Service Broker, включите в ваше приложение стартер Spring Boot:

Затем реализуем ServiceInstateService и ServiceInstateBindingService . Следующий код иллюстрирует необходимый API. Для получения полной информации см. пример приложения.

Spring Data Moore

В семействе проектов Spring Data Реактивная поддержка изначально была представлена в Spring Data Kay. Spring Data R2DBC недавно анонсировал выпуск GA-релиза, однако Spring Boot пока еще не имеет GA-релиза с интеграцией со Spring Data R2DBC. В этом примере в качестве резервного хранилища данных используется MongoDB.
Чтобы начать работу с Reactive MongoDB, включите в ваше приложение стартер Spring Boot:

Для демонстрации добавим встроенный сервер MongoDB:

Затем настроим Реактивный репозиторий:

Наконец, определим ReactiveCrudRepository . Следующий интерфейс — один из примеров из образца приложения:

Spring Security 5.2

Реактивная поддержка изначально была включена в Spring Security 5 и интеграция со Spring Boot и Spring Framework продолжает развиваться.
Для использования Spring Security добавьте стартер Spring Boot:

Затем определим конфигурацию безопасности с помощью @EnableWebCardingSecurity . Этот код иллюстрирует, как одно приложение защищает эндпоинты брокера /v2 и /bookstars , отвечающие на запросы экземпляров сервиса:

Далее реализуем ReactiveUserDetailsService :

Наконец, оценщики разрешений (permission evaluators) не поддерживаются в контроллерах WebFlux, но мы можем добиться аналогичной функциональности, вызвав бин в выражении SpEL и передав объект Authentication:

В этом примере анализируются полномочия для определения наличия идентификатора книжного магазина:

Spring HATEOAS 1.0

Spring HATEOAS 1.0 GA был выпущен недавно и включает в себя Реактивную поддержку создания ссылок и моделирования представлений.
Добавьте стартер Spring HATEOAS, чтобы активировать автоматическую конфигурацию Spring Boot. Поскольку мы создаем Реактивное приложение Spring WebFlux, нужно исключить стартер Spring Web:

Читать еще:  7 Chrome-расширений для удобства работы с YouTube

Далее можно использовать WebFluxLinkBuilder для сборки ресурсов Hypermedia:

Затем можно использовать этот ресурс в теле ответа контроллера:

Spring Framework 5.2

Spring Framework 5 изначально предложил Реактивную поддержку в новом веб-фреймворке Spring WebFlux. Кроме того, новые WebClient и WebTestClient включают поддержку использования и тестирования приложений Spring WebFlux.
Чтобы использовать их, просто добавьте стартеры Spring Boot:

Например, используйте WebTestClient для проверки функциональности контроллера:

Spring Boot 2.2

Spring Boot объединяет все эти проекты, предлагая автоконфигурирование Реактивной поддержки в Spring WebFlux, Spring Data, Spring Security, Spring HATEOAS, а также в инструментах тестирования. Во многих случаях реализация только требует добавить определенные стартеры Spring Boot или связанные зависимости для активации функциональности.

Заключение

Этот пост включает краткое введение в Реактивную поддержку в некоторых проектах Spring. По мере того, как все больше проектов Spring адаптируются и поддерживают Реактивные API, у разработчиков будет появляться больше выбора использовать в своих приложениях императивное или же реактивное программирование. Кроме того, этот пример приложения демонстрирует только часть проектов Spring, которые сейчас предлагают Реактивную поддержку. В будущем ищите больше! Если у вас есть вопросы или проблемы по конкретному проекту Spring, свяжитесь, пожалуйста, с сопровождающими проекта на соответствующей странице GitHub.

Spring Boot Reactive Tutorial

Let’s make use of Spring 5’s Reactive capabilities to make a simple Reactive, asynchronous web app using Spring Boot and other Spring tools.

Join the DZone community and get the full member experience.

1. Overview

Spring 5, which will release later this year, will support building asynchronous and Reactive applications.

This is a simple tutorial showing the new features in Spring and how to create a web application. The application will connect to a database, have basic authentication, and be Reactive.

2. Reactive Programming

Reactive programming is about building asynchronous, non-blocking, and event-driven applications that can easily scale.

Each event is published to subscribers while ensuring that the subscribers are never overwhelmed.

Mono and Flux are implementations of the Publisher interface. A Flux will observe 0 to N items and eventually terminate successfully or not. A Mono will observe 0 or 1 item, with Mono hinting at most 0 items.

To learn more about Reactive Programming, you can refer to this article.

3. Dependencies

We’ll use Gradle to build our project. I recommend using Spring Initializr for bootstrapping your project.

  • Spring Boot 2
  • Spring Webflux
  • Spring Reactive Data MongoDB
  • Spring Security Reactive Webflux
  • Lombok

Not all the Spring libraries have a stable release yet.

Lombok is used to reduce boilerplate code for models and POJOs. It can generate setters/getters, default constructors, toString, etc. methods automatically.

4. Auto-Configuration

We’ll leave Spring Boot to automatically configure our application based on the dependencies added.

For using non-default values in our application configuration, we can specify them as properties and Spring Boot will automatically use them to create beans.

All beans necessary for MongoDB, Web, and Security will be automatically created.

5. Database

We’ll be using MongoDB in our example and a simple POJO. A PersonRepository bean will be created automatically.

6. Web API

We’ll create REST endpoints for Person .

Spring 5 added support for creating routes functionally while still supporting the traditional, annotation-based way of creating them.

Let’s look at both of them with the help of examples.

6.1. Annotation-Based

This is the traditional way of creating endpoints.

This will create a REST endpoint, which will return all the Person records reactively.

6.2. Router Functions

This is a new and concise way of creating endpoints.

The nest method is used to create nested routes, where a group of routes share a common path (prefix), header, or other RequestPredicate .

So, in our case, all the corresponding routes have the common prefix /person.

In the first route, we have exposed a GET API /person/ , which will retrieve the corresponding record and return it.

In the second route, we have exposed a POST API /person, which will receive a Person object and save it in the DB.

The cURL commands for the same:

We should define the routes in a Spring configuration file.

7. Security

We’ll be using a very simple basic authentication mechanism in our example.

We have added some users for our application and assigned different roles to them.

8. Conclusion

I have tried explaining, with a simple example, how to build a simple Reactive web application using Spring Boot.

You can read more about:

You can find the complete example on GitHub.

Spring WebFlux Tutorial

By Lokesh Gupta | Filed Under: Spring WebFlux

The reactive-stack web framework, Spring WebFlux, has been added Spring 5.0. It is fully non-blocking, supports reactive streams back pressure, and runs on such servers as Netty, Undertow, and Servlet 3.1+ containers. In this spring webflux tutorial, we will learn the basic concepts behind reactive programming, webflux apis and a fully functional hello world example.

1. Reactive Programming

Reactive programming is a programming paradigm that promotes an asynchronous, non-blocking, event-driven approach to data processing. Reactive programming involves modeling data and events as observable data streams and implementing data processing routines to react to the changes in those streams.

Before digging deeper into reactive world, first understand the difference between blocking vs non-blocking request processing.

1.1. Blocking vs non-blocking (async) request processing

1.1.1. Blocking request processing

In traditional MVC applications, when a request come to server, a servlet thread is created. It delegates the request to worker threads for I/O operations such as database access etc. During the time worker threads are busy, servlet thread (request thread) remain in waiting status and thus it is blocked. It is also called synchronous request processing.

Blocking request processing

As server can have some finite number of request threads, it limits the server capability to process that number of requests at maximum server load. It may hamper the performance and limit the full utilization of server capability.

1.1.2. Non-blocking request processing

In non-blocking or asynchronous request processing, no thread is in waiting state. There is generally only one request thread receiving the request.

Читать еще:  Какой почтовый ящик самый надежный?

All incoming requests come with a event handler and call back information. Request thread delegates the incoming requests to a thread pool (generally small number of threads) which delegate the request to it’s handler function and immediately start processing other incoming requests from request thread.

When the handler function is complete, one of thread from pool collect the response and pass it to the call back function.

Non-blocking request processing

Non-blocking nature of threads helps in scaling the performance of the application. Small number of threads means less memory utilization and also less context switching as well.

1.2. What is reactive programming?

The term, “reactive,” refers to programming models that are built around reacting to changes. It is build around publisher-subscriber pattern (observer pattern). In reactive style of programming, we make a request for resource and start performing other things. When the data is available, we get the notification along with data inform of call back function. In callback function, we handle the response as per application/user needs.

One important thing to remember is back pressure. In non-blocking code, it becomes important to control the rate of events so that a fast producer does not overwhelm its destination.

Reactive web programming is great for applications that have streaming data, and clients that consume it and stream it to their users. It is not great for developing traditional CRUD applications. If you’re developing the next Facebook or Twitter with lots of data, a reactive API might be just what you’re looking for.

2. Reactive Streams API

The new Reactive Streams API was created by engineers from Netflix, Pivotal, Lightbend, RedHat, Twitter, and Oracle, among others and is now part of Java 9. It defines four interfaces:

    Publisher: Emits a sequence of events to subscribers according to the demand received from its subscribers. A publisher can serve multiple subscribers.

It has a single method:

Subscriber: Receives and processes events emitted by a Publisher. Please note that no notifications will be received until Subscription#request(long) is called to signal the demand.

It has four methods to handle various kind of responses received.

  • Subscription: Defines a one-to-one relationship between a Publisher and a Subscriber . It can only be used once by a single Subscriber . It is used to both signal desire for data and cancel demand (and allow resource cleanup).
  • Processor: Represents a processing stage consisting of both a Subscriber and a Publisher and obeys the contracts of both.
  • Two popular implementations of reactive streams are RxJava (https://github.com/ReactiveX/RxJava) and Project Reactor (https://projectreactor.io/).

    3. What is Spring WebFlux ?

    Spring WebFlux is parallel version of Spring MVC and supports fully non-blocking reactive streams. It support the back pressure concept and uses Netty as inbuilt server to run reactive applications. If you are familiar with Spring MVC programming style, you can easily work on webflux also.

    Spring webflux uses project reactor as reactive library. Reactor is a Reactive Streams library and, therefore, all of its operators support non-blocking back pressure. It is developed in close collaboration with Spring.

    Spring WebFlux heavily uses two publishers :

    • Mono: Returns 0 or 1 element.
    • Flux: Returns 0…N elements. A Flux can be endless, meaning that it can keep emitting elements forever. Also it can return a sequence of elements and then send a completion notification when it has returned all of its elements.

    In Spring WebFlux, we call reactive APIs/functions that return monos and fluxes and your controllers will return monos and fluxes. When you invoke an API that returns a mono or a flux, it will return immediately. The results of the function call will be delivered to you through the mono or flux when they become available.

    To build a truly non-blocking application, we must aim to create/use all of its components as non-blocking i.e. client, controller, middle services and even the database. If one of them is blocking the requests, our aim will be defeated.

    4. Spring Boot WebFlux Example

    In this Spring boot 2 application, I am creating employee management system. I chosen it because, while learning, you can compare it with traditional MVC style application. To make it fully non-blocking, I am using mongodb as back-end database.

    4.1. Maven dependencies

    Include spring-boot-starter-webflux , spring-boot-starter-data-mongodb-reactive , spring-boot-starter-test and reactor-test dependencies.

    4.2. Configurations

    Webflux Configuration

    MongoDb Configuration

    Application Configuration

    Properties file

    Logging configuration

    Spring boot application

    4.3. REST Controller

    4.4. Service classes

    4.5. DAO repository

    4.6. Model

    5. Demo

    Start the application and check requests and responses.

  • HTTP POST http://localhost:8080/create
  • HTTP PUT http://localhost:8080/update
  • HTTP GET http://localhost:8080/ Spring WebFlux Demo

    Notice that I am testing the API with Postman chrome browser extension which is a blocking client. It will display the result only when It has collected the response for both employees.

    To verify the non-blocking response feature, hit the URL in the chrome browser directly. The results will appear one by one, as and when they are available in form of events (text/event-stream). To better view the result, consider adding a delay to controller API.

    Spring WebFlux Demo – Event Stream

    6. Spring WebFlux Tutorial – Conclusion

    Both Spring MVC and Spring WebFlux support client-server architecture but there is a key difference in the concurrency model and the default behavior for blocking nature and threads. In Spring MVC, it is assumed that applications can block the current thread while in webflux, threads are non-blocking by default. It is the main difference between spring webflux vs mvc.

    Reactive and non-blocking generally do not make applications run faster. The expected benefit of reactive and non-blocking is the ability to scale the application with a small, fixed number of threads and lesser memory requirements. It makes applications more resilient under load because they scale in a more predictable manner.

    Drop me your questions related to this spring boot webflux tutorial.

    Java Spring Boot

    Уроки Java Spring Boot / #1 — Создание веб-сайта на Java

    Видеоурок

    Полезные ссылки:

    Информация про Java Spring Boot

    Платформа Java Spring Boot была впервые выпущена в 2004 году. С тех пор платформа постоянно обновляется и пополняется новыми функциями. На сегодняшний день платформа является наиболее продвинутым фреймворком для создания веб сайтов на основе языка Java.

    Читать еще:  Находим разницу между двумя датами в Java

    C первых дней выпуска Spring был тепло встречен разработчиками Java, так как это был первый достойный конкурент технологии JavaBeans . JavaBeans, как и Spring, предоставляют набор различных решений для реализации веб проектов.

    На основе Spring Boot вы можете создавать веб сайты различных жанров и возможностей. Вы можете создать простой одностаничник или крупный веб проект для какого-либо международного банка.

    Spring содержит хорошо описанную документацию, а также множество готовых решений, что можно копировать и использовать в своих проектах.

    Технология MVC

    Spring реализует шаблон проектирования MVC. MVC расшифровывается как «model-view-controller» или же модель вид контроллер. Данный шаблон позволяет структурировать все файлы внутри проекта и делает чтобы каждый файл отвечал лишь за свою часть работы.

    Рассмотрим простой запрос к веб сайту, написанному на Spring Boot. Когда пользователь переходит на какую-либо страницу сайта, то переход отслеживается в контроллере. Контроллер понимает по какому URL адресу перешёл пользователь и далее обращается к модели. Модели могут обратиться к базе данных, получить оттуда какие-то значение, выполнить различные вычисления и далее вернуть эти данные обратно в контроллер. Далее контроллер передает все данные в шаблон, который как раз и показывается пользователю. Шаблон в свою очередь представляет из себя простую HTML страницу с различными текстами, кнопками, картинками и прочим.

    Таким образом, приложение делиться на три части, каждая из которых выполняет свою роль в проекте.

    Создание проекта

    Создать пустой шаблонный проект можно самому или же можно воспользоваться специальным сайтом для подготовки готового проекта. Если создавать пустой проект самому, то необходимо следовать официальной документации .

    В случае использования сервиса Start Spring.io вы можете выбрать нужные для вас пакеты, после чего нажать на клавишу «Generate» для генерации и скачивания архивного проекта.

    Чтобы открыть проект вы можете воспользоваться любой средой разработки, к примеру программой IntelliJ IDEA .

    План курса

    В ходе курса мы научимся работать с Java Spring Boot. Мы рассмотрим все основные моменты при работе с данным фреймворком. За курс мы создадим множество шаблонов, рассмотрим работу с шаблонизаторами, рассмотрим работу с базой данных, а также создадим небольшой полноценный проект по типу веб-блога.

    К концу курса у вас будет достаточно знаний чтобы начать разрабатывать сайты на основе Java Spring.

    Перед изучением курса вам необходимо ознакомиться с языками для вёрстки сайта: HTML , CSS и JavaScript . Также вам необходимо обладать навыками работы с языком Java прежде чем изучать платформу Спринг. Все дополнительные курсы можно посмотреть на нашем ресурсе.

    Разбираемся с фреймворком ReactiveX и пишем в реактивном стиле для Android

    Содержание статьи

    Реактивное программирование

    Как только ООП-языки доросли до массового применения, разработчики осознали, насколько иногда не хватает возможностей С-подобных языков. Поскольку написание кода в стиле функционального программирования серьезно разрушает качество ООП-кода, а значит, и поддерживаемость проекта, был придуман гибрид — реактивное программирование.

    Парадигма реактивной разработки строится на идее постоянного отслеживания изменений состояния объекта. Если такие изменения произошли, то все заинтересованные объекты должны получить уже обновленные данные и работать только с ними, забыв про старые.

    Хорошим примером идеи реактивного программирования может служить Excel-таблица. Если связать несколько ячеек одной формулой, результат вычисления будет меняться каждый раз, когда изменятся данные в этих ячейках. Для бухгалтерии такое динамическое изменение данных — привычное дело, но для программистов это скорее исключение.

    В этом примере функции F1 и F2 будут работать с разными значениями переменной C. Часто требуется, чтобы у обеих функций были только самые актуальные данные, — реактивное программирование позволит без изменения логики самих функций сразу же вызвать F1 с новыми параметрами. Такое построение кода дает приложению возможность моментально реагировать на любые изменения, что сделает его быстрым, гибким и отзывчивым.

    ReactiveX

    Воплощать с нуля идеи реактивного программирования может быть довольно хлопотно — есть подводные камни, да и времени это займет прилично. Поэтому для многих разработчиков эта парадигма оставалась только теоретическим материалом, пока не появился ReactiveX.

    Фреймворк ReactiveX — это инструмент для реактивного программирования, работающий со всеми популярными ООП-языками. Сами создатели называют его мультиплатформенным API для асинхронной разработки, основанным на паттерне «Наблюдатель» (Observer).

    Если термин «реактивное программирование» — это своего рода теоретическая модель, то паттерн «Наблюдатель» — готовый механизм отслеживания изменений в программе. А отслеживать их приходится довольно часто: загрузку и обновление данных, оповещения о событиях и так далее.

    Рис. 1. Паттерн «Наблюдатель»

    Паттерн «Наблюдатель» существует примерно столько же, сколько и само ООП. Объект, состояние которого может поменяться, называется издателем (популярный перевод термина Observable). Все остальные участники, которым интересны эти изменения, — подписчики (Observer, Subscriber). Для получения уведомлений подписчики регистрируются у издателя, явно указывая свой идентификатор. Издатель время от времени генерирует уведомления, которые им же рассылаются по списку зарегистрированных подписчиков.

    Собственно, создатели ReactiveX не придумали ничего революционного, они просто удобно реализовали паттерн. И хотя во многих ООП-языках, и в Java в частности, есть готовые реализации паттерна, в этом фреймворке присутствует дополнительный «тюнинг», который превращает «Наблюдатель» в очень мощный инструмент.

    RxAndroid

    Порт библиотеки ReactiveX для мира Android называется rxAndroid и подключается, как всегда, через Gradle.

    Издатель, генерирующий уведомления, здесь задается с помощью класса Observable. У издателя может быть несколько подписчиков, для их реализации воспользуемся классом Subscriber. Стандартное поведение для Observable — выпустить одно или несколько сообщений для подписчиков, а затем завершить свою работу или выдать сообщение об ошибке. В качестве сообщений могут быть как переменные, так и целые объекты.

    В данном случае издатель myObserv сначала отправит строки hello и message, а затем сообщение об успешном завершении работы. Издатель может вызвать методы onNext() , onCompleted() и onEror() , поэтому у подписчиков они должны быть определены.

    Все готово для работы. Осталось связать объекты между собой — и «Hello, world!» в реактивном программировании готов!

    Надо сказать, что это был очень простой пример. В ReactiveX есть множество вариантов поведения всех участников паттерна: фильтрация, группирование, обработка ошибок. Пользу от реактивного программирования можно ощутить, только попробовав его в деле. Приступим к задаче посерьезнее.

    Продолжение доступно только участникам

    Вариант 1. Присоединись к сообществу «Xakep.ru», чтобы читать все материалы на сайте

    Членство в сообществе в течение указанного срока откроет тебе доступ ко ВСЕМ материалам «Хакера», увеличит личную накопительную скидку и позволит накапливать профессиональный рейтинг Xakep Score! Подробнее

  • Ссылка на основную публикацию
    Статьи c упоминанием слов:
    Adblock
    detector