Spring WebFlux

Содержание

1. Введение
2. Основные концепции
3. Настройка проекта
4. Reactive Programming
5. WebFlux API
6. Функциональные эндпоинты
7. WebClient
8. Тестирование
9. Примеры использования

Введение

Spring WebFlux - это реактивный веб-фреймворк, построенный на основе проекта Reactor. Он предоставляет неблокирующий, событийно-ориентированный подход к обработке веб-запросов.

Ключевые особенности:

• Неблокирующая обработка запросов
• Поддержка реактивных потоков
• Функциональное программирование
• Высокая масштабируемость
• Работа с backpressure

Основные концепции

Реактивные типы

Mono<T> - контейнер для 0 или 1 элемента
Flux<T> - контейнер для 0..N элементов

Модели программирования

1. Аннотационная (похожа на Spring MVC)
2. Функциональная (использует функциональные эндпоинты)

Настройка проекта

Зависимости Maven

``` org.springframework.boot spring-boot-starter-webflux

<!-- Опционально для работы с реактивными БД -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-r2dbc</artifactId>
</dependency>

## Reactive Programming

### Операторы Reactor
```java
// Примеры основных операторов
Flux.just(1, 2, 3, 4)
    .map(n -> n * 2)
    .filter(n -> n > 5)
    .subscribe(System.out::println);

Mono.just("Hello")
    .flatMap(s -> Mono.just(s + " World"))
    .subscribe(System.out::println);

Обработка ошибок

Flux.just(1, 2, 0)
    .map(i -> 100 / i)
    .onErrorReturn(0)
    .subscribe(System.out::println);

WebFlux API

Контроллер с аннотациями

@RestController
@RequestMapping("/api")
public class UserController {

    @GetMapping("/users")
    public Flux<User> getAllUsers() {
        return userService.findAll();
    }

    @GetMapping("/users/{id}")
    public Mono<User> getUser(@PathVariable String id) {
        return userService.findById(id);
    }

    @PostMapping("/users")
    public Mono<User> createUser(@RequestBody User user) {
        return userService.save(user);
    }
}

Реактивный репозиторий

public interface UserRepository extends ReactiveCrudRepository<User, String> {
    Flux<User> findByLastName(String lastName);
    Mono<User> findByEmail(String email);
}

Функциональные эндпоинты

Определение роутов

@Configuration
public class RouterConfig {

    @Bean
    public RouterFunction<ServerResponse> route(UserHandler userHandler) {
        return RouterFunctions
            .route(GET("/api/users").and(accept(APPLICATION_JSON)), userHandler::getAllUsers)
            .andRoute(GET("/api/users/{id}").and(accept(APPLICATION_JSON)), userHandler::getUser)
            .andRoute(POST("/api/users").and(accept(APPLICATION_JSON)), userHandler::createUser);
    }
}

Обработчик

@Component
public class UserHandler {

    private final UserService userService;

    public Mono<ServerResponse> getAllUsers(ServerRequest request) {
        return ServerResponse.ok()
            .contentType(APPLICATION_JSON)
            .body(userService.findAll(), User.class);
    }

    public Mono<ServerResponse> getUser(ServerRequest request) {
        String userId = request.pathVariable("id");
        return userService.findById(userId)
            .flatMap(user -> ServerResponse.ok().bodyValue(user))
            .switchIfEmpty(ServerResponse.notFound().build());
    }
}

WebClient

Использование WebClient

WebClient webClient = WebClient.create("http://api.example.com");

Mono<User> user = webClient.get()
    .uri("/users/{id}", userId)
    .retrieve()
    .bodyToMono(User.class);

Flux<User> users = webClient.get()
    .uri("/users")
    .retrieve()
    .bodyToFlux(User.class);

Конфигурация WebClient

WebClient webClient = WebClient.builder()
    .baseUrl("http://api.example.com")
    .defaultHeader(HttpHeaders.CONTENT_TYPE, MediaType.APPLICATION_JSON_VALUE)
    .filter(ExchangeFilterFunction.ofRequestProcessor(
        clientRequest -> {
            log.debug("Request: {} {}", clientRequest.method(), clientRequest.url());
            return Mono.just(clientRequest);
        }
    ))
    .build();

Тестирование

Тестирование контроллеров

@WebFluxTest(UserController.class)
public class UserControllerTest {

    @Autowired
    private WebTestClient webTestClient;

    @MockBean
    private UserService userService;

    @Test
    public void testGetUser() {
        Mono<User> userMono = Mono.just(new User("1", "John Doe"));
        when(userService.findById("1")).thenReturn(userMono);

        webTestClient.get().uri("/api/users/{id}", "1")
            .exchange()
            .expectStatus().isOk()
            .expectBody()
            .jsonPath("$.name").isEqualTo("John Doe");
    }
}

Примеры использования

Реактивный сервис

@Service
public class UserService {
    private final UserRepository userRepository;

    public Flux<User> findAll() {
        return userRepository.findAll()
            .delayElements(Duration.ofMillis(100)) // Имитация задержки
            .log();
    }

    public Mono<User> findById(String id) {
        return userRepository.findById(id)
            .switchIfEmpty(Mono.error(new UserNotFoundException(id)));
    }

    public Flux<User> findByLastName(String lastName) {
        return userRepository.findByLastName(lastName)
            .switchIfEmpty(Flux.error(new UsersNotFoundException(lastName)));
    }
}

Server-Sent Events (SSE)

@GetMapping(path = "/stream", produces = MediaType.TEXT_EVENT_STREAM_VALUE)
public Flux<ServerSentEvent<User>> streamUsers() {
    return userService.findAll()
        .map(user -> ServerSentEvent.<User>builder()
            .data(user)
            .event("user-update")
            .build());
}

Советы и лучшие практики

1. Используйте подходящие операторы Reactor
2. Избегайте блокирующих операций
3. Правильно обрабатывайте ошибки
4. Используйте таймауты
5. Тестируйте реактивный код

Производительность и оптимизация

1. Настройка количества рабочих потоков

spring:
  webflux:
    base-path: /api
  reactor:
    netty:
      worker-count: 4

1. Использование кэширования

Flux<User> cachedUsers = userService.findAll().cache();

Отладка и мониторинг

Логирование

Flux<User> users = userService.findAll()
    .log("com.example.user.flux", Level.INFO);

Метрики

Flux<User> users = userService.findAll()
    .name("user.fetch")
    .metrics()
    .log();