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响应式编程基础

响应式编程是一种基于数据流和变化传播的编程范式。Spring WebFlux 是 Spring 框架提供的响应式 Web 栈，基于 Reactor 库实现。核心概念包括 Publisher（发布者）、Subscriber（订阅者）和背压（Backpressure）机制。

Reactor 提供两种核心类型：Mono（0-1 个元素）和 Flux（0-N 个元素）。创建示例：

Mono.just("Hello") Flux.fromIterable(Arrays.asList(1, 2, 3))

项目初始化

使用 Spring Initializr 创建项目时需选择 Reactive Web 依赖。Maven 配置示例：

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

基础启动类需启用响应式支持：

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

路由与处理器

WebFlux 提供函数式路由声明方式。典型路由配置：

@Bean public RouterFunction<ServerResponse> routes() { return RouterFunctions.route() .GET("/hello", request -> ServerResponse.ok().body(Mono.just("Hello WebFlux"), String.class)) .build(); }

注解式控制器示例：

@RestController @RequestMapping("/users") public class UserController { @GetMapping("/{id}") public Mono<User> getUser(@PathVariable String id) { return userRepository.findById(id); } }

响应式数据库集成

Spring Data 提供响应式 Repository 支持。配置 MongoDB 示例：

spring: data: mongodb: uri: mongodb://localhost:27017/test

响应式 Repository 接口：

public interface UserRepository extends ReactiveMongoRepository<User, String> { Flux<User> findByAgeGreaterThan(int age); }

错误处理机制

全局异常处理示例：

@ExceptionHandler public Mono<ResponseEntity<String>> handle(Exception ex) { return Mono.just(ResponseEntity .status(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR) .body(ex.getMessage())); }

响应式错误处理操作符：

return userService.getUser(id) .onErrorResume(e -> Mono.just(new User("fallback")));

测试策略

WebTestClient 是测试 WebFlux 的主要工具：

@SpringBootTest class UserControllerTest { @Autowired private WebTestClient webClient; @Test void testGetUser() { webClient.get().uri("/users/1") .exchange() .expectStatus().isOk(); } }

高级特性

服务器推送事件（SSE）实现：

@GetMapping(value = "/stream", produces = MediaType.TEXT_EVENT_STREAM_VALUE) public Flux<String> streamEvents() { return Flux.interval(Duration.ofSeconds(1)) .map(i -> "Event " + i); }

响应式 WebSocket 支持：

@Bean public HandlerMapping webSocketHandlerMapping() { Map<String, WebSocketHandler> map = new HashMap<>(); map.put("/echo", new EchoHandler()); return new SimpleUrlHandlerMapping(map, -1); }

性能优化

关键配置参数：

server: reactor: netty: max-in-memory-size: 10MB connection-timeout: 30s

背压策略建议：

• 使用onBackpressureBuffer缓冲溢出
• 采用limitRate限制请求速率
• 实现自定义BaseSubscriber控制消费速度