Spring Boot WebFlux-02——WebFlux Web CRUD 实践

上一篇基于功能性端点去创建一个简单服务，实现了 Hello。这一篇用 Spring Boot WebFlux 的注解控制层技术创建一个 CRUD WebFlux 应用，让开发更方便。这里我们不对数据库储存进行访问，因为后续会讲到，而且这里主要是讲一个完整的 WebFlux CRUD。

结构

这个工程会对城市（City）进行管理实现 CRUD 操作。该工程创建编写后，得到下面的结构，其目录结构如下：

├── pom.xml
├── src
│   └── main
│       ├── java
│       │   └── org
│       │       └── spring
│       │           └── springboot
│       │               ├── Application.java
│       │               ├── dao
│       │               │   └── CityRepository.java
│       │               ├── domain
│       │               │   └── City.java
│       │               ├── handler
│       │               │   └── CityHandler.java
│       │               └── webflux
│       │                   └── controller
│       │                       └── CityWebFluxController.java
│       └── resources
│           └── application.properties
└── target

如目录结构，我们需要编写的内容按顺序有：

对象
数据访问层类 Repository
处理器类 Handler
控制器类 Controller

对象

新建包 org.spring.springboot.domain，作为编写城市实体对象类。新建城市（City）对象 City，代码如下：

/**
 * 城市实体类
 *
 */
public class City {

    /**
     * 城市编号
     */
    private Long id;

    /**
     * 省份编号
     */
    private Long provinceId;

    /**
     * 城市名称
     */
    private String cityName;

    /**
     * 描述
     */
    private String description;

    public Long getId() {
        return id;
    }

    public void setId(Long id) {
        this.id = id;
    }

    public Long getProvinceId() {
        return provinceId;
    }

    public void setProvinceId(Long provinceId) {
        this.provinceId = provinceId;
    }

    public String getCityName() {
        return cityName;
    }

    public void setCityName(String cityName) {
        this.cityName = cityName;
    }

    public String getDescription() {
        return description;
    }

    public void setDescription(String description) {
        this.description = description;
    }
}

城市包含了城市编号、省份编号、城市名称和描述。具体开发中，会使用 Lombok 工具来消除冗长的 Java 代码，尤其是 POJO 的 getter / setter 方法，具体查看 Lombok 官网地址。

数据访问层 CityRepository

新建包 org.spring.springboot.dao，作为编写城市数据访问层类 Repository。新建 CityRepository，代码如下：

import org.spring.springboot.domain.City;
import org.springframework.stereotype.Repository;

import java.util.Collection;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
import java.util.concurrent.ConcurrentMap;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicLong;

@Repository
public class CityRepository {

    private ConcurrentMap<Long, City> repository = new ConcurrentHashMap<>();

    private static final AtomicLong idGenerator = new AtomicLong(0);

    public Long save(City city) {
        Long id = idGenerator.incrementAndGet();
        city.setId(id);
        repository.put(id, city);
        return id;
    }

    public Collection<City> findAll() {
        return repository.values();
    }


    public City findCityById(Long id) {
        return repository.get(id);
    }

    public Long updateCity(City city) {
        repository.put(city.getId(), city);
        return city.getId();
    }

    public Long deleteCity(Long id) {
        repository.remove(id);
        return id;
    }
}

@Repository 用于标注数据访问组件，即 DAO 组件。实现代码中使用名为 repository 的 Map 对象作为内存数据存储，并对对象具体实现了具体业务逻辑。CityRepository 负责将 Book 持久层（数据操作）相关的封装组织，完成新增、查询、删除等操作。

这里不会涉及到数据存储这块，具体数据存储会在后续介绍。

处理器类 Handler

新建包 org.spring.springboot.handler，作为编写城市处理器类 CityHandler。新建 CityHandler，代码如下：

import org.spring.springboot.dao.CityRepository;
import org.spring.springboot.domain.City;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;
import reactor.core.publisher.Flux;
import reactor.core.publisher.Mono;

@Component
public class CityHandler {

    private final CityRepository cityRepository;

    @Autowired
    public CityHandler(CityRepository cityRepository) {
        this.cityRepository = cityRepository;
    }

    public Mono<Long> save(City city) {
        return Mono.create(cityMonoSink -> cityMonoSink.success(cityRepository.save(city)));
    }

    public Mono<City> findCityById(Long id) {
        return Mono.justOrEmpty(cityRepository.findCityById(id));
    }

    public Flux<City> findAllCity() {
        return Flux.fromIterable(cityRepository.findAll());
    }

    public Mono<Long> modifyCity(City city) {
        return Mono.create(cityMonoSink -> cityMonoSink.success(cityRepository.updateCity(city)));
    }

    public Mono<Long> deleteCity(Long id) {
        return Mono.create(cityMonoSink -> cityMonoSink.success(cityRepository.deleteCity(id)));
    }
}

@Component 泛指组件，当组件不好归类的时候，使用该注解进行标注，然后用 final 和 @Autowired 标注在构造器注入 CityRepository Bean，代码如下：

    private final CityRepository cityRepository;

    @Autowired
    public CityHandler(CityRepository cityRepository) {
        this.cityRepository = cityRepository;
    }

从返回值可以看出，Mono 和 Flux 适用于两个场景，即：

Mono：实现发布者，并返回 0 或 1 个元素，即单对象。
Flux：实现发布者，并返回 N 个元素，即 List 列表对象。

有人会问，这为啥不直接返回对象，比如返回 City/Long/List。原因是，直接使用 Flux 和 Mono 是非阻塞写法，相当于回调方式。利用函数式可以减少了回调，因此会看不到相关接口。这恰恰是 WebFlux 的好处：集合了非阻塞 + 异步。

Mono

Mono 是什么？官方描述如下：A Reactive Streams Publisher with basic rx operators that completes successfully by emitting an element, or with an error.

Mono 是响应流 Publisher 具有基础 rx 操作符，可以成功发布元素或者错误，如图所示：

file

Mono 常用的方法有：

Mono.create()：使用 MonoSink 来创建 Mono。
Mono.justOrEmpty()：从一个 Optional 对象或 null 对象中创建 Mono。
Mono.error()：创建一个只包含错误消息的 Mono。
Mono.never()：创建一个不包含任何消息通知的 Mono。
Mono.delay()：在指定的延迟时间之后，创建一个 Mono，产生数字 0 作为唯一值。

Flux

Flux 是什么？官方描述如下：A Reactive Streams Publisher with rx operators that emits 0 to N elements, and then completes (successfully or with an error).

Flux 是响应流 Publisher 具有基础 rx 操作符，可以成功发布 0 到 N 个元素或者错误。Flux 其实是 Mono 的一个补充，如图所示：

file

所以要注意：如果知道 Publisher 是 0 或 1 个，则用 Mono。

Flux 最值得一提的是 fromIterable 方法，fromIterable(Iterable<? extends T> it) 可以发布 Iterable 类型的元素。当然，Flux 也包含了基础的操作：map、merge、concat、flatMap、take，这里就不展开介绍了。

控制器类 Controller

Spring Boot WebFlux 开发中，不需要配置。Spring Boot WebFlux 可以使用自动配置加注解驱动的模式来进行开发。

新建包目录 org.spring.springboot.webflux.controller，并在目录中创建名为 CityWebFluxController 来处理不同的 HTTP Restful 业务请求。代码如下：

import org.spring.springboot.domain.City;
import org.spring.springboot.handler.CityHandler;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;
import reactor.core.publisher.Flux;
import reactor.core.publisher.Mono;

@RestController
@RequestMapping(value = "/city")
public class CityWebFluxController {

    @Autowired
    private CityHandler cityHandler;

    @GetMapping(value = "/{id}")
    public Mono<City> findCityById(@PathVariable("id") Long id) {
        return cityHandler.findCityById(id);
    }

    @GetMapping()
    public Flux<City> findAllCity() {
        return cityHandler.findAllCity();
    }

    @PostMapping()
    public Mono<Long> saveCity(@RequestBody City city) {
        return cityHandler.save(city);
    }

    @PutMapping()
    public Mono<Long> modifyCity(@RequestBody City city) {
        return cityHandler.modifyCity(city);
    }

    @DeleteMapping(value = "/{id}")
    public Mono<Long> deleteCity(@PathVariable("id") Long id) {
        return cityHandler.deleteCity(id);
    }
}

这里按照 REST 风格实现接口，那具体什么是 REST?

REST 是属于 Web 自身的一种架构风格，是在 HTTP 1.1 规范下实现的。Representational State Transfer 全称翻译为表现层状态转化。Resource：资源。比如 newsfeed；Representational：表现形式，比如用 JSON、富文本等；State Transfer：状态变化。通过 HTTP 动作实现。

理解 REST，要明白五个关键要素：

资源（Resource）
资源的表述（Representation）
状态转移（State Transfer）
统一接口（Uniform Interface）
超文本驱动（Hypertext Driven）

6 个主要特性：

面向资源（Resource Oriented）
可寻址（Addressability）
连通性（Connectedness）
无状态（Statelessness）
统一接口（Uniform Interface）
超文本驱动（Hypertext Driven）

具体这里就不一一展开，详见这里。

请求入参、Filters、重定向、Conversion、formatting 等知识会和以前 MVC 的知识一样，详情见文档。

运行工程

一个 CRUD 的 Spring Boot Webflux 工程就开发完毕了，下面运行工程验证下。使用 IDEA 右侧工具栏，点击 Maven Project Tab，点击使用下 Maven 插件的 install 命令，或者使用命令行的形式，在工程根目录下，执行 Maven 清理和安装工程的指令：

cd springboot-webflux-2-restful
mvn clean install

在控制台中看到成功的输出：

... 省略
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] BUILD SUCCESS
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] Total time: 01:30 min
[INFO] Finished at: 2017-10-15T10:00:54+08:00
[INFO] Final Memory: 31M/174M
[INFO] ------------------------------------------------------------------------

在 IDEA 中执行 Application 类启动，任意正常模式或者 Debug 模式。可以在控制台看到成功运行的输出：

... 省略
2018-04-10 08:43:39.932  INFO 2052 --- [ctor-http-nio-1] r.ipc.netty.tcp.BlockingNettyContext     : Started HttpServer on /0:0:0:0:0:0:0:0:8080
2018-04-10 08:43:39.935  INFO 2052 --- [           main] o.s.b.web.embedded.netty.NettyWebServer  : Netty started on port(s): 8080
2018-04-10 08:43:39.960  INFO 2052 --- [           main] org.spring.springboot.Application        : Started Application in 6.547 seconds (JVM running for 9.851)

打开 POST MAN 工具，开发必备。进行下面操作：

新增城市信息 POST http://127.0.0.1:8080/city

file

获取城市信息列表 GET http://127.0.0.1:8080/city

file

其他接口就不演示了。

总结

这里，探讨了 Spring WebFlux 的一些功能，构建没有底层数据库的基本 CRUD 工程。为了更好的展示了如何创建 Flux 流，以及如何对其进行操作，下篇内容会讲到如何操作数据存储。