java Spring 5 新特性函数式Web框架详细介绍

举例

我们先从示例应用程序的一些摘录开始。下面是暴露Person对象的响应信息库。很类似于传统的，非响应信息库，只不过它返回Flux<Person>而传统的返回List<Person>，以及返回Mono<Person>的地方返回Person。Mono<Void>用作完成标识：指出何时保存被完成。

									public interface PersonRepository {

									 Mono<Person> getPerson(int id);

									 Flux<Person> allPeople();

									 Mono<Void> savePerson(Mono<Person> person);

									}

下面是我们如何暴露带有新的函数式web框架的资源库：

									RouterFunction<?> route = route(GET("/person/{id}"),

									 request -> {

									  Mono<Person> person = Mono.justOrEmpty(request.pathVariable("id"))

									   .map(Integer::valueOf)

									   .then(repository::getPerson);

									  return Response.ok().body(fromPublisher(person, Person.class));

									 })

									 .and(route(GET("/person"),

									  request -> {

									   Flux<Person> people = repository.allPeople();

									  return Response.ok().body(fromPublisher(people, Person.class));

									 }))

									 .and(route(POST("/person"),

									 request -> {

									  Mono<Person> person = request.body(toMono(Person.class));

									 return Response.ok().build(repository.savePerson(person));

									}));

下面我们要介绍如何运行，比如在Reactor Netty中：

									HttpHandler httpHandler = RouterFunctions.toHttpHandler(route);

									ReactorHttpHandlerAdapter adapter =

									 new ReactorHttpHandlerAdapter(httpHandler);

									HttpServer server = HttpServer.create("localhost", 8080);

									server.startAndAwait(adapter);

最后要做的一件事是试一试：

1 2	`$ curl` `'http://localhost:8080/person/1'` `{"name":"John Doe","age":42}`

下面还有更多介绍，让我们挖掘得更深！

核心组件

我会通过彻底说明核心组件来介绍框架：HandlerFunction，RouterFunction，以及FilterFunction。这三个接口以及文中描述的所有其他类型都可以在org.springframework.web.reactive.function包中找到。

HandlerFunction

这一新框架的起点是HandlerFunction<T>，基本上是Function<Request, Response<T>>，其中Request和Response是新定义的，一成不变的界面友好地来提供JDK-8 DSL到底层HTTP消息。对于构建Response实体是一个方便的构建工具，非常类似于在ResponseEntity中看到的。对应到HandlerFunction注解是一个带有@RequestMapping的方法。

下面是一个简单的“Hello World”处理函数的例子，返回有200状态以及body为String的响应消息：

1 2	`HandlerFunction<String> helloWorld =` `request -> Response.ok().body(fromObject("Hello World"));`

正如我们在上面的例子中看到的，处理函数是通过构建在Reactor的基础上而完全响应：它们接受Flux，Mono，或任何其他相应的流Publisher作为响应类型。

要注意的一点，HandlerFunction本身是没有副作用的，因为它返回响应，而不是把它当作一个参数（参见Servlet.service(ServletRequest,ServletResponse)，这实质上是BiConsumer<ServletRequest,ServletResponse> ）。没有副作用有很多好处：易于测试，编写和优化。

RouterFunction

传入的请求被路由到有RouterFunction<T>的处理函数（即Function<Request, Optional<HandlerFunction<T>>）路由到处理函数，如果它匹配的话；否则就返回一个空的结果。路由方法与@RequestMapping注解的作用相似。但是，还有一个显著的区别：用注解时路由会被限制到注解的value所能表达的范围，处理这些方法的覆盖是困难的；当用路由方法的时候，代码就在那里，可以轻松的覆盖或替换。

下面是一个有内嵌处理函数的路由函数的例子。它看起来有点冗长，但不要担心：我们会找到办法让它变短。

									RouterFunction<String> helloWorldRoute = 

									 request -> {

									  if (request.path().equals("/hello-world")) {

									   return Optional.of(r -> Response.ok().body(fromObject("Hello World")));

									  } else {

									   return Optional.empty();

									  }

									 };

一般不用写完整的路由方法，而是静态引入RouterFunctions.route()，这样就可以用请求判断式（RequestPredicate） (即 Predicate<Request>)和处理方法（HandlerFunction）创建路由方法了。如果判断式判断成功则返回处理方法，否则返回空结果。如下是用route方法方式重写上面的例子：

									RouterFunction<String> helloWorldRoute =

									 RouterFunctions.route(request -> request.path().equals("/hello-world"),

									  request -> Response.ok().body(fromObject("Hello World")));

你可以（静态地）导入RequestPredicates.*以访问常用的谓词，基于路径、HTTP方法、内容类型等等匹配。有了它，我们可以使helloWorldRoute更简单：

									RouterFunction<String> helloWorldRoute =

									 RouterFunctions.route(RequestPredicates.path("/hello-world"),

									  request -> Response.ok().body(fromObject("Hello World")));

组合函数

两个路由函数可以组成一个新的路由函数，路由到任一个处理函数：如果第一个函数不匹配，那么就执行第二个。你可以通过调用RouterFunction.and()，像这样组合两个路由函数：

									RouterFunction<?> route =

									 route(path("/hello-world"),

									  request -> Response.ok().body(fromObject("Hello World")))

									 .and(route(path("/the-answer"),

									  request -> Response.ok().body(fromObject("42"))));

如果路径匹配/hello-world，以上将回应“Hello World”，如果匹配/the-answer，则同时返回“42”。如果两者都不匹配，则返回一个空的Optional。请注意，组合的路由函数会依次执行，因此在具体函数之前放入泛型函数是有意义的。

你也可以组合要求谓词，通过调用and或or。工作方式是这样：对于and，如果两个给定谓词匹配的话，结果谓词匹配，而如果两者中的一个谓语匹配的话，那么就or匹配。例如：

									RouterFunction<?> route =

									 route(method(HttpMethod.GET).and(path("/hello-world")), 

									  request -> Response.ok().body(fromObject("Hello World")))

									 .and(route(method(HttpMethod.GET).and(path("/the-answer")), 

									  request -> Response.ok().body(fromObject("42"))));

事实上，在RequestPredicates发现的大多数谓词是组合的！例如，RequestPredicates.GET(String)是RequestPredicates.method(HttpMethod)和RequestPredicates.path(String)的组合物。因此，我们可以将上面的代码重写为：

									RouterFunction<?> route =

									 route(GET("/hello-world"),

									  request -> Response.ok().body(fromObject("Hello World")))

									 .and(route(GET("/the-answer"),

									  request -> Response.ok().body(fromObject(42))));

方法引用

顺便说一句：到目前为止，我们已经编写了所有的处理函数作为内联的lambda表达式。虽然这在演示和短的例子中表现良好，但是不得不说这有一种会导致“混乱”的倾向，因为你要混合两种担忧：请求路由和请求处理。因此，我们要看看是否能够让事情变得更简洁。首先，我们创建一个包含处理代码的类：

									class DemoHandler {

									 public Response<String> helloWorld(Request request) {

									  return Response.ok().body(fromObject("Hello World"));

									 }

									 /* http://www.zzvips.com/bc/java/ */

									 public Response<String> theAnswer(Request request) {

									  return Response.ok().body(fromObject("42"));

									 }

									}

注意，两个方法都有一个兼容了处理函数的标志。这允许我们使用方法引用：

									DemoHandler handler = new DemoHandler(); // or obtain via DI

									RouterFunction<?> route =

									 route(GET("/hello-world"), handler::helloWorld)

									 .and(route(GET("/the-answer"), handler::theAnswer));

FilterFunction

由路由函数映射的路径可以通过调用RouterFunction.filter(FilterFunction<T, R>)进行过滤，其中FilterFunction<T,R>本质上是BiFunction<Request, HandlerFunction<T>, Response<R>>。函数的处理器（handler）参数代表的就是整个链条中的下一项: 这是一个典型的 HandlerFunction, 但如果附加了多个过滤器的话，它也能够是另外的一个 FilterFunction。让我们向路由添加一个日志过滤器：

									// http://www.zzvips.com

									RouterFunction<?> route =

									 route(GET("/hello-world"), handler::helloWorld)

									 .and(route(GET("/the-answer"), handler::theAnswer))

									 .filter((request, next) -> {

									  System.out.println("Before handler invocation: " + request.path());

									  Response<?> response = next.handle(request);

									  Object body = response.body();

									  System.out.println("After handler invocation: " + body);

									 return response;

									});

需要注意的是，要不要调用下一个处理程序是可选的。这在安全和缓存方案中非常有用（如只在用户有足够权限的时候调用next）。

由于route是一个无限路由函数，因此我们知道接下来的处理程序会返回什么类型的响应信息。这就是为什么我们最终在我们的过滤器中用Response<?>结束以及用Object响应body的原因。在处理程序类中，两种方法都返回Response<String>，所以应该有可能有String响应主体。我们可以通过使用RouterFunction.andSame()来代替and()做到这一点。这种组合方法需要参数路由函数是相同的类型。例如，我们可以让所有的响应变成大写：

									RouterFunction<String> route =

									 route(GET("/hello-world"), handler::helloWorld)

									 .andSame(route(GET("/the-answer"), handler::theAnswer))

									 .filter((request, next) -> {

									 Response<String> response = next.handle(request);

									 String newBody = response.body().toUpperCase();

									 return Response.from(response).body(fromObject(newBody));

									 });

使用注解，相似的功能可以用@ControllerAdvice和/或ServletFilter来实现。

运行服务端

所有这一切都很好，但有一件事忘了：我们如何才能在实际的HTTP服务器中运行这些函数呢？答案勿庸置疑是通过调用另一个函数。你可以通过使用RouterFunctions.toHttpHandler()将路由函数转换成HttpHandler。HttpHandler是引进到Spring 5.0 M1的一个响应抽象：它允许你运行在各种响应运行时上：Reactor Netty、RxNetty、Servlet 3.1+，和Undertow。在这个例子中，我们已经表明了在Reactor Netty中运行route是怎么样的。对于Tomcat，它看起来像这样：

									HttpHandler httpHandler = RouterFunctions.toHttpHandler(route);

									HttpServlet servlet = new ServletHttpHandlerAdapter(httpHandler);

									Tomcat server = new Tomcat();

									Context rootContext = server.addContext("",

									 System.getProperty("java.io.tmpdir"));

									Tomcat.addServlet(rootContext, "servlet", servlet);

									rootContext.addServletMapping("/", "servlet");

									tomcatServer.start();