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Spring 5 新特性:函数式Web框架

来源:codeceo 发布时间:2016-11-05 阅读次数:
正如昨天Juergen博客中所提到的,Spring 5.0的第二个里程碑是引入了一个新的函数式web框架。在这篇文章中,我们将给出关于这个框架的更多信息。

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。关于Reactor类型的更多信息,请参阅此博客文章 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: $ 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: 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")); } 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: 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(); 有一点要注意的是,上面的代码不依赖于Spring应用程序上下文。就像JdbcTemplate和其他Spring实用工具类,使用应用程序上下文是可选的:你可以在上下文中接通处理程序和路由函数,但它不是必需的。 还要注意的是,你也可以转换路由函数为HandlerMapping,以便它可以在DispatcherHandler中运行(可能需要有响应的@Controllers)。

结论

让我通过简短的总结来得出结论:
  1. 处理函数通过返回响应处理请求。
  2. 路由函数路由到处理函数,并且可以与其他路由函数组合。
  3. 路由函数可以通过过滤器进行过滤。
  4. 路由函数可以在响应的web运行时中运行。
为了让大家能更全面的了解,我已经创建了一个使用泛函web框架的简单示例项目。你可以在GitHub上找到这个项目。欢迎留下你的看法! 英文原文:New In Spring 5: Functional Web Framework
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