反应式编程：Spring WebFlux：如何构建微服务调用链？

Posted 2023-02-27

【中文标题】反应式编程：Spring WebFlux：如何构建微服务调用链？

【英文标题】：Reactive Programming: Spring WebFlux: How to build a chain of micro-service calls?

【发布时间】：2020-07-06 13:57:45

【问题描述】：

Spring Boot申请：

@RestController 接收以下有效负载：

  "cartoon": "The Little Mermaid",
  "characterNames": ["Ariel", "Prince Eric", "Sebastian", "Flounder"]

我需要按如下方式处理：

获取每个角色名称的唯一 ID：对“cartoon-characters”微服务进行 HTTP 调用，该微服务按名称返回 ID

控制器接收到的转换数据： 将角色名称替换为上一步从“卡通角色”微服务接收到的适当 id。 "cartoon": "The Little Mermaid", "characterIds": [1, 2, 3, 4]

使用转换后的数据向“cartoon-db”微服务发送 HTTP POST 请求。

将来自“cartoon-db”的响应映射到作为控制器返回值的内部表示。

我遇到的问题：

我需要使用Spring WebFlux (Mono|Flux) 和Spring Reactive WebClient 的范式Reactive Programming（非阻塞\异步处理）来实现所有这些步骤 - 但我对此的经验为零堆栈，尽可能多地阅读它，加上谷歌搜索很多，但仍然有一堆未回答的问题，例如：

第一季度。我已经配置了响应式 webClient，它向“cartoon-characters”微服务发送请求：

      public Mono<Integer> getCartoonCharacterIdbyName(String characterName) 
    return WebClient.builder().baseUrl("http://cartoon-characters").build()
        .get()
        .uri("/character/characterName", characterName)
        .retrieve()
        .bodyToMono(Integer.class);
  

如您所见，我有一个卡通人物名称列表，我需要为每个人调用 getCartoonCharacterIdbyName(String name) 方法，我不确定串联调用它的正确选项，相信正确的选项：并行执行。

写了如下方法：

  public List<Integer> getCartoonCharacterIds(List<String> names) 
Flux<Integer> flux = Flux.fromStream(names.stream())
    .flatMap(this::getCartoonCharacterIdbyName);

return StreamSupport.stream(flux.toIterable().spliterator(), false)
    .collect(Collectors.toList());

但我怀疑此代码是否并行执行 WebClient，并且代码调用 flux.toIterable() 会阻塞线程，因此使用此实现我失去了非阻塞机制。

我的假设正确吗？

如何将其重写为具有并行性和非阻塞性？

第二季度。 技术上是否可以将控制器接收到的输入数据（我的意思是用 id 替换名称）转换为反应式：当我们使用 Flux<Integer> characterIds 操作时，而不是使用 characterIds 的 List<Integer> 操作时？

Q3. 是否有可能在 步骤 2 之后不仅获得转换后的 Data 对象，而且获得 Mono 可以由 步骤中的另一个 WebClient 使用3?

【问题讨论】：

你应该使用非阻塞的collectList操作符而不是toIterable，它给你一个Mono。

【参考方案1】：

实际上，这是一个很好的问题，因为了解 WebFlux 或项目反应器框架，在链接微服务时需要几个步骤。

首先要意识到WebClient 应该接受发布者并返回发布者。将此推断为 4 种不同的方法签名以帮助思考。

单声道 -> 单声道 通量 -> 通量 单声道 -> 通量 通量 -> 单声道

当然，在所有情况下，它都只是 Publisher->Publisher，但在您更好地理解事情之前不要这样做。前两个很明显，你只是使用.map(...) 来处理流中的对象，但是你需要学习如何处理后两个。如上所述，从 Flux->Mono 可以使用.collectList() 或.reduce(...) 完成。从 Mono->Flux 开始似乎通常使用 .flatMapMany 或 .flatMapIterable 或它的一些变体来完成。可能还有其他技术。你不应该在任何 WebFlux 代码中使用.block()，如果你尝试这样做，通常你会得到一个运行时错误。

在你的例子中你想去

(Mono->Flux)->(Flux->Flux)->(Flux->Flux)

正如你所说，你想要

单声道->通量->通量

第二部分是了解链接流。你可以这样做

p3(p2(p1(object)));

这会链接 p1->p2->p3，但我总是发现改为创建“服务层”更容易理解。

o2 = p1(对象); o3 = p2(o2); 结果 = p3(o3);

这段代码更容易阅读和维护，而且随着时间的推移，你会理解这句话的价值。

我对您的示例的唯一问题是使用WebClient 作为@RequestBody 进行Flux<String>。不工作。见WebClient bodyToFlux(String.class) for string list doesn't separate individual values。除此之外，它是一个非常简单的应用程序。当您调试它时，您会发现它在到达Flux<Integer> ids = mapNamesToIds(fn) 行之前到达.subscribe(System.out::println) 行。这是因为 Flow 是在执行之前设置的。理解这一点需要一些时间，但这是项目反应器框架的重点。

@SpringBootApplication
@RestController
@RequestMapping("/demo")
public class DemoApplication implements ApplicationRunner 

    public static void main(String[] args) 
        SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);
    

    Map<Integer, CartoonCharacter> characters;

    @Override
    public void run(ApplicationArguments args) throws Exception 
        String[] names = new String[] "Ariel", "Prince Eric", "Sebastian", "Flounder";
        characters = Arrays.asList( new CartoonCharacter[] 
                new CartoonCharacter(names[0].hashCode(), names[0], "Mermaid"), 
                new CartoonCharacter(names[1].hashCode(), names[1], "Human"), 
                new CartoonCharacter(names[2].hashCode(), names[2], "Crustacean"), 
                new CartoonCharacter(names[3].hashCode(), names[3], "Fish") 
        )
        .stream().collect(Collectors.toMap(CartoonCharacter::getId, Function.identity()));
        // TODO Auto-generated method stub
        CartoonRequest cr = CartoonRequest.builder()
        .cartoon("The Little Mermaid")
        .characterNames(Arrays.asList(names))
        .build();
        thisLocalClient
            .post()
            .uri("cartoonDetails")
            .body(Mono.just(cr), CartoonRequest.class)
            .retrieve()
            .bodyToFlux(CartoonCharacter.class)
            .subscribe(System.out::println);
    

    @Bean
    WebClient localClient() 
        return WebClient.create("http://localhost:8080/demo/");
    

    @Autowired
    WebClient thisLocalClient;

    @PostMapping("cartoonDetails")
    Flux<CartoonCharacter> getDetails(@RequestBody Mono<CartoonRequest> cartoonRequest) 
        Flux<StringWrapper> fn = cartoonRequest.flatMapIterable(cr->cr.getCharacterNames().stream().map(StringWrapper::new).collect(Collectors.toList()));
        Flux<Integer> ids = mapNamesToIds(fn);
        Flux<CartoonCharacter> details = mapIdsToDetails(ids);
        return details;
    
    //  Service Layer Methods
    private Flux<Integer> mapNamesToIds(Flux<StringWrapper> names) 
        return thisLocalClient
            .post()
            .uri("findIds")
            .body(names, StringWrapper.class)
            .retrieve()
            .bodyToFlux(Integer.class);
    
    private Flux<CartoonCharacter> mapIdsToDetails(Flux<Integer> ids) 
        return thisLocalClient
            .post()
            .uri("findDetails")
            .body(ids, Integer.class)
            .retrieve()
            .bodyToFlux(CartoonCharacter.class);
    
    // Services
    @PostMapping("findIds")
    Flux<Integer> getIds(@RequestBody Flux<StringWrapper> names) 
        return names.map(name->name.getString().hashCode());
    
    @PostMapping("findDetails")
    Flux<CartoonCharacter> getDetails(@RequestBody Flux<Integer> ids) 
        return ids.map(characters::get);
    

还有：

@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
@Builder
public class StringWrapper 
    private String string;

@Data
@Builder
public class CartoonRequest 
    private String cartoon;
    private List<String> characterNames;

@Data
@Builder
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class CartoonCharacter 
    Integer id;
    String name;
    String species;