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本篇文章来自于2018年12月22日举办的杜万专家是该专场第四位演讲的嘉宾,本篇文章是根据杜万专家在的演讲视频以及PPT整理而成

响应式宣言如何解读,Java中如何进行响应式编程Reactor Streams又该如何使用?热衷于整合框架与开发工具的阿里云技术专家杜万为大家全面解读响应式编程,分享Spring Webflux的实践从响应式理解,到Reactor项目示例再到Spring Webflux框架解读,本文带你进入Java响应式编程

杜万(倚贤),阿里云技术专家全栈工程师,从事了12年 Java 语言为主的软件开发工作熱衷于整合框架与开发工具,Linux拥趸问题终结者。合作翻译《Elixir 程序设计》目前负责阿里云函数计算的工具链开发,正在实践 WebFlux 和 Reactor 开发新的 Web 應用

本次直播视频精彩回顾,戳这里!

PPT下载地址:以下内容根据演讲嘉宾视频分享以及PPT整理而成

本文围绕以下三部分进行介绍:
ty实现嘚TCP通信。常见的server中会用循环发数据后在循环外取出,但在下图的实现中没有因为这不是使用阻塞模型实现,是基于非阻塞的异步编程實现

响应式编程是一种数据流编程,关注于数据流而不是控制流下图中,首先当页面出现点击操作时产生一个click stream然后页面会将250ms内的clickStream缓存,如此实现了一个归组过程然后再进行map操作,得到每个list的长度筛选出长度大于2的,这便可以得出多次点击操作的流这种方法应用非常广泛,例如可以筛选出双击操作由此可见,这种编程方式是一种数据流编程而不是if else的控制流编程。

之前有提及消息驱动那么消息驱动(Message-driven)和事件驱动(Event-driven)有什么区别呢。

消息驱动有确定的目标一定会有消息的接受者,而事件驱动是一件事情希望被观察到观察鍺是谁无关紧要。消息驱动系统关注消息的接受者事件驱动系统关注事件源。

在一个使用响应式编程实现的响应式系统中消息擅长于通讯,事件擅长于反应事实

这个API中定义了Publisher,即事件的发生源它只有一个subscribe方法。其中的Subscriber就是订阅消息的对象

作为订阅者,有四个方法onSubscribe会在每次接收消息时调用,得到的数据都会经过onNext方法onError方法会在出现问题时调用,Throwable即是出现的错误消息在结束时调用onComplete方法。

Subscription接口用来描述每个订阅的消息request方法用来向上游索要指定个数的消息,cancel方法用于取消上游的数据推送不再接受消息。

Processor接口继承了Subscriber和Publisher它既是消息嘚发生者也是消息的订阅者。这是发生者和订阅者间的过渡桥梁负责一些中间转换的处理。

Reactor Library从开始到现在已经历经多代第0代就是java包Observable 接ロ,也就是观察者模式具体的发展见下图:

第四代虽然仍然是RxJava2,但是相比第三代的RxJava2其中的小版本有了不一样的改进,出现了新特性

Reactor Library主要有两点特性。一是基于回调(callback-based)在事件源附加回调函数,并在事件通过数据流链时被调用;二是声明式编程(Declarative)很多函数处理业務类似,例如map/filter/fold等这些操作被类库固化后便可以使用声明式方法,以在程序中快速便捷使用在生产者、订阅者都定义后,声明式方法便鈳以用来实现中间处理者

/Duration等各新特性。下图所示为Reactor的一个示例:

首先定义了一个words的数组然后使用flatMap做映射,再将每个词和s做连接得出嘚结果和另一个等长的序列进行一个zipWith操作,最后打印结果这和Java 8 Stream非常类似,但仍存在一些区别:

Stream是pull-based下游从上游拉数据的过程,它会有中間操作例如map和reduce和终止操作例如collect等,只有在终止操作时才会真正的拉取数据Reactive是push-based,可以先将整个处理数据量构造完成然后向其中填充数據,在出口处可以取出转换结果

Stream只能使用一次,因为它是pull-based操作拉取一次之后源头不能更改。但Reactive可以使用多次因为push-based操作像是一个数据加工厂,只要填充数据就可以一直产出

Stream#parallel()使用fork-join并发,就是将每一个大任务一直拆分至指定大小颗粒的小任务每个小任务可以在不同的线程中执行,这种多线程模型符合了它的多核特性Reactive使用Event loop,用一个单线程不停的做循环每个循环处理有限的数据直至处理完成。

在上例中大家可以看到很多Reactive的操作符,例如flatMap/concatWith/zipWith等这样的操作符有300多个,这可能是学习这个框架最大的压力如何理解如此繁多的操作符,可能一個归类会有所帮助:

1)新序列创建例如创建数组类序列等;

2)现有序列转换,将其转换为新的序列例如常见的map操作;

3)从现有的序列取出某些元素;

6)与时间相关的操作,例如某个序列是由时间触发器定期发起事件;

8)序列拉至同步世界不是所有的框架都支持异步,洅需要和同步操作进行交互时就需要这种处理

上述300+操作符都有如下所示的弹珠图(Marble Diagrams),用表意的方式解释其作用例如下图的操作符是指,随着时间推移逐个产生了6个元素的序列,黑色竖线表示新元素产生终止在这个操作符的作用下,下方只取了前三个元素到第四個元素就不取了。这些弹珠图大家可以自行了解

Streams。再上一层是Spring-Webflux为了保持兼容性,它支持这些常用的注解同时也有一套新的语法规则Router Functions。下图显示了一个调用的实例:

在Client端首先创建一个WebClient,调用其get方法写入URL,接收格式为APPLICATION_STREAM_JSON的数据retrieve获得数据,取得数据后用bodyToFlux将数据转换为Car类型的对象在doOnNext中打印构造好的Car对象,block方法意思是直到回调函数被执行才可以结束在Server端,在指定的path中进行get操作produces和以前不同,这里是application/stream+json然後返回Flux范型的Car对象。传统意义上如果数据中有一万条数据,那么便直接返回一万条数据但在这个示例返回的Flux范型中,是不包含数据的但在数据库也支持Reactive的情况下,request可以一直往下传递响应式的批量返回。传统方式这样的查询很有可能是一个全表遍历这会需要较多资源和时间,甚至影响其他任务的执行而响应式的方法除了可以避免这种情况,还可以让用户在第一时间看到数据而不是等待数据采集完畢这在架构体验的完整性上有了很大的提升。application/stream+json也是可以让前端识别出这些数据是分批响应式传递,而不会等待传完才显示

现在的Java web应鼡可以使用Servlet栈或Reactive栈。Servlet栈已经有很久的使用历史了而现在又增加了更有优势的Reactive栈,大家可以尝试实现更好的用户体验

2.Reactive编程模型下图中是Spring實现的一个向后兼容模型,可以使用annotation来标注Container这是一个非常清晰、支持非常细节化的模型,也非常利于同事间的交流沟通

下图是一个Functional编程模型,通过写函数的方式构造例如下图中传入一个Request,返回Response通过函数的方法重点关注输入输出,不需要区分状态然后将这些函数注冊至Route。这个模型和Node.js非常接近也利于使用。

3.Spring Data框架Spring Data框架支持多种数据库如下图所示,最常用的是JPA和JDBC在实践中,不同的语言访问不同的数據库时访问接口是不一样的,这对编程人员来说是个很大的工作量

Spring Data便是做了另一层抽象,使你无论使用哪种数据库都可以使用同一個接口。具体特性这里不做详谈

下图展示了一个Spring Data的使用示例。只需要写一个方法签名然后注解为Query,这个方法不需要实现因为框架后囼已经采用一些技术,直接根据findByFirstnameAndLastname就可以查询到这种一致的调用方式无疑提供了巨大的方便。

Spring MVC框架是一个命令式逻辑方便编写和调试。Spring WebFlux吔具有众多优势但调试却不太容易,因为它经常需要切换线程执行出现错误的栈可能已经销毁。当然这也是现今Java的编译工具对WebFlux不太友恏相信以后会改善。下图中列出了Spring MVC和Spring WebFlux各自的特性及交叉的部分最后也附上一些参考资料。

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  • 这学期开学又有好多人需要安装軟件有的是安装过程出现问题一时解决不了;有的是电脑太卡或数据资料程序整理太乱想重装系统的等等,其实现在不管是安装专业软件(比如我们GIS专业就很多又大装起来又有点烦的软件包括不同的版本等等)还是其他软件还是装OFFICE还是Windows,资源丰富(盗版横行)安装教程和问题解答教程也很多,加上现在软件安装对大众的友好其实很多时候都是默认next就OK的,但是这还是避免不了踩坑…;
  • 很多软件因为峩安装次数比较多,同时我闲时喜欢应需找各种口碑好的好用的软件(还有很多要翻墙)(就比如现在我在用的这个一个好用的Mardwown编辑器——Typore),所以踩的坑比较多包括帮同学安的时候经常遇到各种莫名其妙的问题,最近自己还遇到过一大半天都搞不定的问题这种时候僦重装系统-颓,感觉浪费大量时间所以就此做点小结;
  • 后续会推荐一些笔者觉得好用的应用程序附上exe,有时候可以让人事半功倍心情大恏^_^但是很多软件熟悉需要一个小过程,尤其是很多开源的软件Chrom、Anaconda、Sublime、Vscode等等各种环境、文本或代码编辑器为了方便使用都需要安装一些插件及拓展(这些源码和教程一般作者都会在GitHub源码贡献,这就是开源的强大之一了)安这些拓展时不时也会遇到问题…这时候不要慌张,多Google

引:总的来说不外乎执行程序/压缩包、电脑配置和版本、安装过程路径、破解这些问题当然,如果安装过去了运行又出错卸载得卸干净。

1. 安装文件及电脑本身

电脑版本要选对(32/64)同时自身配置不高如内存不足等可以选择一些稳定的版本,下载的可执行程序或压缩包最好是到官网下载需要破解的压缩包等就找那些热度比较高的博客之类的,一般没问题

安装过程主要有几个问题:

  1. Files(x86),因为很多时候遇到一些乱七八糟难解的错误就是路径中文问题

  2. 比如之前我安遇到一个同学, 一般我们是管理员admin的那个名称使用了中文字符这个名称修改起来又十分费劲,所以我顺带先帮ta重装了一下系统问题自然解决;如ENVI就是,文件夹路径是中文都会出未知错解决起来很烦。(毕竟代码和程序基本是英文字符写的嘛)

  3. 遇到勾选的时候多读读什么意思一方面学英语,再一个看多了就都知道它每一步在干嘛

    1. 关闭防火牆及其他病毒防护(不然很多破解文件会被自动清除或拦截)
  • 安装完大软件建议重启一下确认可用就可以把安装包等等清理,重启之前你可以做这一步工作:

    • 如果你电脑十分顺畅,内存充足请忽略下操作禁用自启动(划线的两个是输入法和音频应用):
    • 打开程序(主偠是视频播放器之类的程序),设置箭头→关闭开机自启动和资讯等等(╭(╯^╰)╮巨烦广告了)

    • 插播一句,我没有启动Defend和防火墙也没鼡过360,我感觉不瞎点乱七八糟的软件和网页什么的应该不至于中毒恶意攻击emmm,我电脑没什么东东h

    有时不得以要卸载重装或直接卸载,此时为了让电脑更健康并且便于下一次的安装

    • 启动任务管理器停止相关服务
    • 用自带的unstall.exe之类的运行卸载,有些可以在官网或其他地方下载箌没有则可直接控制面板卸载主程序,如果是数据库这种一次安装了一大堆文件程序的的软件就需要找准exe或者事先查查卸载的顺序;
    • 刪除注册表信息(regedit)
    • 删除本地文件C盘及软件盘/数据盘
    • 删除环境变量(如果添加的话),环境变量在(此电脑)
    • 最后心情暂时舒适地重启電脑
    • 启动→再次安装→Error!→继续自闭haha

    4. 重装系统及多系统 安装

      • emm自己运行镜像文件即可,以下为官网文件放在旁边其实不怎么花时间;
      • 重装系統也是一个很好的给电脑一个改过自行的机会(也是给我自己),能重新更好地管理电脑的空间等等
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    2. 虚拟机和linux其他版本有需自行另寻,多系统的安装后续推文:链接:
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    3. 虚拟机所有版本密匙链接:
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    • 系统我喜欢安正版,关于计算机win10的序列号好像可以在注册表查到(洎行百度),其实正常来讲现在的电脑都是电子许可证书信息是在主板上的,换硬盘什么的没什么问题(我的电脑去年买过来就换了固態重装的)去官网下正版镜像,直接运行安装完会自动激活,所以不必要去店里找人需要其他版本例外(店里一般是按盗版);

      • 补充:一般的都是家庭和学生版我给的也是家庭版的,其他版本另寻或百度、淘宝(淘宝也很舒适的花钱装软件什么的也可以淘宝,专业僦是专业能治各种疑难杂症)

      • 我不用系统自带的恢复出厂设置,我喜欢从0开始比如我的惠普,我猜如果出厂设置它自带的什么迈克菲啊什么的程序我还得自己卸…

    • OFFICE新电脑使用会将密匙等绑定在第一次打开时绑定的账户上(邮箱账户),这样你可以用它登录微软账户鈳以看到自己的购买信息,之后要重装登录就行同样,正版登录后会自动激活的下面是我的账户截图。

    • 所以从这里我们也可以看到峩们买电脑是花了一定的钱在window和office上的,所以…

    • 当然管理好一台电脑不容易,我也一直在学习当中end,有任何问题欢迎与我交流h

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