响应式Spring Cloud技术概述

1、响应式Spring Cloud技术概述 PAGE 65响应式Spring Cloud技术概述 HYPERLINK https:/spring.io/blog/2018/06/19/spring-cloud-finchley-release-is-available Spring Cloud Finchley GA release 充满了好用的新特性，它是响应式微服务之旅的一个重要里程碑。我不可能把所有的东西都列出来，在此我向你推荐Spencer Gibb的新发布的公告。相反，在这篇文章中，我想把重点放在我们对响应式Spring Cloud的道路上。我们发布 HYPERLINK https:/s

2、pring.io/blog/2017/09/28/spring-framework-5-0-goes-ga h Spring Framework 5 in September 2017。这是第一个引入新的响应式编程支持的版本，以帮助构建更健壮、可伸缩的服务。它建立在Pivotal Reactor项目之上，我们的响应式流兼容的响应式运行时。Spring Framework 5还包含了大量的新特性，我也不打算把它们都列出来，相反，选择关注于响应式特性的支持。响应式编程是什么?为什么它重要吗?当你在构建网络服务时，这很重要。简而言之，Spring的服务集成的基本原理已经被刷新，以完全接受响应式编程。

3、那么，什么是“响应式编程”呢？响应式编程是一种识别，一旦您开始在网络上传输更多的数据，通过API调用来填满您的IO缓冲区，您就会在任何给定的请求中花费更多的时间来执行IO。IO本身并不是问题 。IO传统上是块线程必须等待 InputStream 来产生新的 字节 。(通常在while循环 read() ing byte 的缓冲区)。当一个线程等待时，它不能被重新用于其他任何东西。线程是昂贵的!想想传统服务器是如何工作的，不管是用Java实现，还是通过相同的方法使用线程的其它平台 。如果您的web服务器的线程池中有100个线程，当有101个请求到达，那么最后一个额外的请求将在另一个完成处理它们的

4、请求之前不会被处理。如果其他人能够完成（从而释放他们所独占的线程），在第101 次请求到来之前，太棒了！可能不需要进行响应式编程。如果您能够在新请求到来前更快地释放线程， 并且在这些线程中花费的时间主要是由于输入/输出，那么就不需要进行响应式编程了。当您迁移到一个微服务、大数据和长期会话（例如在websockets、服务器端发送事件和任何其他长期存在的服务器端状态）的环境中，您将开始通过网络上处理更多的数据。线程与IO之间的耦合是不必要的。你的操作系统已经支持了后台异步处理的 IO，在你应该参与的时候通知你，这已经有几十年了。的确, HYPERLINK /developerworks/java

5、/tutorials/j-nio/j-nio.html Java 1.4 (from the early 2000s) supports NIO (Channels) 这就给了我们这个异步的IO机制。在这套异步IO的机制中，有专门的组件管理IO，并在需要的时候调用你的代码。如果有任何延迟，该线程可以自由移动并处理其他请求。这个线程不是阻塞的。与您的代码从 InputStream 中提取字节不同， 字节将被异步地推送到它。通过这种方式，就可以有效地翻转了与数据源的交互方式。许多项目，比如来自NetflixOSS的RxJava、来自Pivotal的 ProjectReactor、来自Eclipse

6、的vertx_project 以及来自lightbend的akkateam，都在寻求提供一种支持这种新的异步现实的编程模型。有一个共同的基础，在这个共同的基础上诞生出了Reactive Streams 规范，这些项目支持所有的支持。Reactive Streams 规范支持将项目发布给订阅者的 Publisher 类型。当 onNextIT) 方法被调用时， Subscribers 将进行消费。当用户订阅时，它会得到一个 Subscription ，它可以用来表示它可以处理多少记录。最后一个bit，能够准确地指定订阅者准备处理多少记录，这是流量控制。 Publisher 不能压倒 Subscr

7、iber 。这可以促进稳定。在响应式编程的上下文中，流控制被称为 反向压力.。还有最后一个接口， Processor ，它只是一座桥;它同时实现了 Publisher 和 Subscriber 。 Project Reactor 支持两类 Publisher 的约定： Flux ，它适用于0-n的场景，以及 Mono ，适用于单条记录，或者没有记录的场景。这是对IO发生方式的一种根本性的重新思考，因此它需要在上面的每一层进行集成;在数据访问层，安全层，在Boot和微服务层中。Spring Framework5还包括一个崭新的响应式web运行时（甚至支持Netty项目），即Spring WebF

8、lux。它甚至包括一些新的函数编程风格的响应式endpoints.。我在2016年做了一个关于这个方面的 Spring Tips视频！Spring WebFlux建立在reactive streams规范之上，因此可以与任何其他支持库进行互操作。这里有一个 Spring Tips 视频，我演示了使用 Lightbends Akka Streams (和 Scala)的响应式Spring Webflux。首先，新的Spring WebFlux组件模型是响应式的和异步的。它支持异步的情况，比如websockets和server-sent事件，就像传统处理同步情况一样。你最终会得到一种东西。想要在几

9、纳秒内发送一个包含10条记录的简短的JSON字符串？那就使用 Publisher !如果想生成server-sent的事件，这里有一个关于server-sent事件的 Spring Tips视频。这是一个关于响应式websockets的 Spring Tips视频。新版本还包括一个新的响应式HTTP客户端，称为 WebClient 。我也做了一个关于这个的Spring Tips视频！ HYPERLINK https:/spring.io/blog/2017/10/02/spring-data-release-train-kay-goes-ga Spring Data Kay 支持对具有异步IO

10、支持的数据访问技术的templates 和 repositories进行响应式的数据访问。下面是一个使用响应式Spring Data MongoDB的例子。interface ReservationRepository extends ReactiveMongoRepository Flux findByEmail(String email);Document AllArgsConstructor NoArgsConstructor Dataclass Reservation Idprivate String id; private String email; HYPERLINK https:

11、/spring.io/blog/2017/11/28/spring-security-5-0-0-release-released Spring Security 5 支持对传统用例的响应式身份验证和授权（如下所示）和OAuth：BeanMapReactiveUserDetailsService authentication() / dont do this! this is a hardcoded username and password and it/ would literally pain Spring Security lead rob_winch to see this!/ret

12、urn new MapReactiveUserDetailsService( User.withDefaultPasswordEncoder().username(user).password(pw).roles(USER).build();BeanSecurityWebFilterChain authorization(ServerHttpSecurity security) /formatter:off return security.csrf().disable().httpBasic().and().authorizeExchange().pathMatchers(/proxy).au

13、thenticated().anyExchange().permitAll().and().build();/formatter:on HYPERLINK https:/spring.io/blog/2018/03/01/spring-boot-2-0-goes-ga Spring Boot 2对这些都提供了支持，这样就可以构建REST endpoints，使用Actuator，管理安全性，以及其他一切“just works”，不管你选择使用Spring WebFlux还是Spring MVC。从代码库的变化角度来看，这也意味着很多不稳定的地方，对于Spring Cloud团队来说，这就是为什

14、么这个版本如此重要的原因。新发布的新版本在现有的SpringCloud组件上无缝地集成了响应式编程：服务注册、发现、安全、CDC（T）和测试、消息传递、micro-proxy支持、断路器等等。让我们看一些例子。您可以使用新的响应式 WebClient ，并使用Spring Cloud的 DiscoveryClient 支持的任何服务注册中心（Netflix、Hashicorp、Apache Zookeeper、Cloud Foundry等）来解析主机。BeanWebClient client(LoadBalancerExchangeFilterFunction eff) return WebC

15、lient.builder().filter(eff).build();然后您可以使用这个响应式的、基于服务注册中心的 WebClient 。在下面的例子中， reservation- service 是在服务注册中心注册的服务，而不是实际的主机名。Publisher emails = client.get().uri( HYPERLINK http:/reservation-service/reservations http:/reservation-service/reservations).retrieve().bodyToFlux(Reservation.class).map(Rese

16、rvation:getEmail);您也可以使用Spring Cloud Stream的对响应式特性的支持，分别在Kafka或RabbitMQ中使用来自主题或队列的消息。Configuration EnableBinding(Sink.class) public class MyStreamListener StreamListenerpublic void incoming (Input(Sink.INPUT) Flux names ) names.map ( x- new Reservation( null, x).flatMap ( this.reservationRepository:

17、save ).subscribe( x - ( saved + x.toString();您可以使用Hystrix断路器和响应式 Publisher 来保护和隔离潜在的错误服务调用。 在下面的例子中，我使用了可能失败的响应 WebClient 来进行HTTP调用。如果它失败了，我希望能够提供一个备用的 Publisher 来返回。调用时服务不能正常响应时，就调用预置的服务进行影响。这几乎和没有成功调用一样重要。我的代码没有抛出异常。它优雅地进行了降级。那个断路器好像有智能的一样，并且它是有状态的。如果有足够多的连续尝试失败，断路器最终会直接切换到备用Publisher。如果下游服务应该重新上线

18、（如果您使用Cloud Foundry的话），那么它最终将重新注册到注册中心，注册中心将发送一个心跳事件，而心跳事件将被用来使注册中心在客户端本地的服务列表失效。客户端就会看到注册中心中有新的实例，它会重置断路器，关闭，并允许下一个调用通过，希望它能成功。Publisher emails = client.get().uri( HYPERLINK http:/reservation-service/reservations http:/reservation-service/reservations).retrieve().bodyToFlux(Reservation.class).map(R

19、eservation:getEmail);Publisher fallback = HystrixCommands.from( emails ).eager().commandName(emails).fallback ( Flux.just (EEK!) ).build();虽然能够在一个响应式环境中使用这些现有的技术是很好的，但是最令人兴奋的是响应式编程开启了什么新的可能性！两个新项目，Spring Cloud Gateway和Spring Cloud Function，都从响应式编程中受益。让我们简单了解下这两个项目。 HYPERLINK https:/cloud.spring.io/s

20、pring-cloud-gateway/ Spring Cloud Gateway 是我们崭新的响应式API网关。它建立在Spring的响应式特性之上。毕竟，它的工作是将客户的请求传递给下游服务。对于响应式编程来说，这是一个完美的用例（和需求）。我也做了一个关于它的 Spring Tips视频。这里有一个使用Spring Cloud Gateway的例子，它将一个请求从 :9999/proxy 代理到一个服务（通过服务注册中心解析和负载平衡）和速率限制。（NB：这个配置可以常驻在Spring Cloud Config Serve的（可刷新的）配置中，也可以在任何资源中创建一个 Flux 。）这

21、个例子限制每个经过身份验证的用户每秒100个请求。您不需要Spring Security来使用网关，但是根据配置它是隐含的。BeanRouteLocator gateway (RouteLocatorBuilder rlb, RedisRateLimiter rrl) return rlb.routes().route( spec - spec.path(/rl).flters( fs - fs.requestRateLimiter( c - c.setRateLimiter( this.redisRateLimiter() ).setPath(/reservations).uri(lb:/r

22、eservation-service/).build();Bean / 100 reqs per second, burstable to 150 RedisRateLimiter redisRateLimiter ()return new RedisRateLimiter(100, 150); HYPERLINK https:/cloud.spring.io/spring-cloud-function/ Spring Cloud Function 是我们新的 function-as-a-service的一个项目。它将普通的-功能转换为不同function-as-a-service运行时所需的类型。它可以用于AWS Lambda，微软Azure，当然还有我们自己的 HYPERLINK http:/projectriff.io/ h Project Riff。Project Riff是一个Apache 2许可的、基于Kubernetes的支持多语言的function-as-a- service运行时。我也做了一