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深度长文解析SpringWebFlux响应式框架15个核心组件源码

时间：2024-07-04　|　来源：　|　阅读：162

话题： Ri 核心 S in

以上是Spring WebFlux 框架核心组件的全部介绍了，希望可以帮助你全面深入的理解 WebFlux的原理，关注【威哥爱编程】，主页里可查看V哥每天更新的原创技术内容，让我们一起成长。

Spring WebFlux 介绍

Spring WebFlux 是 Spring Framework 5.0 版本引入的一个响应式 Web 框架，它与 Spring MVC 并存，提供了一种全新的编程范式，支持异步非阻塞的 Web 应用开发。WebFlux 完全基于响应式编程模型，支持 Reactive Streams 规范，可以在诸如 Netty、Undertow 以及 Servlet 3.1+ 容器上运行。

WebFlux 的核心控制器是 DispatcherHandler，它类似于 Spring MVC 中的 DispatcherServlet，负责将请求分发给相应的处理器。DispatcherHandler 通过查找 Spring 配置中的 HandlerMapping、HandlerAdapter 和 HandlerResultHandler 来处理请求。

在 WebFlux 中，Flux 和 Mono 是 Reactor 库中的两个基本概念，分别用于表示包含 0 到 N 个元素和 0 或 1 个元素的异步序列。Flux 可以用于表示一个包含多个响应式元素的流，而 Mono 用于表示单个元素的响应式流。

Spring WebFlux 支持多种编程模式，包括基于注解的控制器和函数式端点。开发者可以使用 @RestController 注解来创建响应式控制器，并使用 @GetMapping、@PostMapping 等注解来处理 HTTP 请求。同时，WebFlux 也支持使用 WebClient 作为非阻塞的 HTTP 客户端来与其它服务进行通信。

WebFlux 的并发模型与传统的 Spring MVC 有显著不同。它利用了少量的线程来处理大量的并发请求，这得益于其非阻塞的特性。当运行在 Netty 服务器上时，WebFlux 使用事件循环线程来处理请求，避免了传统 Servlet 容器中每个请求都需要一个线程的模型。

Spring WebFlux 的适用场景主要是 IO 密集型的应用，例如微服务网关，它可以显著提升对下游服务转发的吞吐量
。然而，如果现有的 Spring MVC 应用能够满足性能需求，并且项目中使用了许多基于 Servlet 线程模型的库，那么可能没有必要迁移到 WebFlux。

源码层面，Spring WebFlux 的请求处理流程涉及到多个组件，包括 Netty 服务器的初始化、请求的接收、DispatcherHandler 的请求分发，以及最终的请求处理和响应。在 Netty 服务器中，请求处理涉及到 ChannelHandler，ConnectionObserver，以及 HttpHandler 等多个组件。这些组件协同工作，实现了 WebFlux 的非阻塞和响应式特性。

Spring WebFlux 都有哪些核心组件

Spring WebFlux 包含多个核心组件，它们共同构成了完整的响应式 Web 应用框架。下面是一些主要的核心组件：

  1. DispatcherHandler：这是 WebFlux 的中央调度器，类似于 Spring MVC 中的 DispatcherServlet。它负责发现和调度 HTTP 请求处理器（handlers），并处理请求映射、调用和结果处理。

  2. HandlerMapping：这个接口用于将请求映射到对应的处理器（handler）。它在应用程序上下文中被检测到，并用于确定请求应该由哪个处理器处理。

  3. HandlerAdapter：这个接口帮助 DispatcherHandler 调用任何类型的处理器，而不需要关心具体的调用方式。它为不同的处理器提供了调用策略。

  4. HandlerResultHandler：这个接口处理处理器调用后的结果，并生成最终的响应。它负责将处理器的结果转换为客户端可以接收的格式。

  5. WebFilter：WebFilter 接口定义了一组过滤器，这些过滤器可以对请求和响应进行预处理和后处理。

  6. ServerWebExchange：这个类封装了 HTTP 请求和响应的所有信息，例如请求头、请求体、URI、参数等。

  7. ServerHttpRequest 和 ServerHttpResponse：这两个类分别代表服务器接收的 HTTP 请求和发送的 HTTP 响应。

  8. WebSession：用于管理特定客户端的会话信息。

  9. Reactive Streams：WebFlux 基于 Reactive Streams 规范，使用非阻塞背压机制来处理数据流。

  10. Reactor 库：作为 Spring 5 的反应式编程基础，Reactor 提供了非阻塞的编程模型和工具，包括 Flux 和 Mono 等反应式类型。

  11. WebClient：这是 Spring 5 中引入的非阻塞、支持响应式流的 HTTP 客户端，用于与其它服务进行通信。

  12. Spring Data Reactive：提供对响应式数据访问的支持，例如 Reactive Repositories。

  13. Spring Security Reactive：提供对响应式安全访问控制的支持。

  14. HttpHandler：定义了最低级别的反应式 HTTP 请求处理合同，作为不同运行时之间的共同基础。

  15. ContextPathCompositeHandler：允许在不同的上下文路径上注册多个应用程序。

这些组件共同工作，为开发人员提供了一个强大且灵活的响应式 Web 应用开发平台。通过这些组件，开发者可以构建出能够高效处理大量并发请求的应用程序。下面针对这些组件，V 哥将一一详细介绍核心源码的实现过程，帮助兄弟们彻底理解。

1. DispatcherHandler

DispatcherHandler 是 Spring WebFlux 的核心组件，它的作用类似于 Spring MVC 中的 DispatcherServlet。它负责将传入的 HTTP 请求分发给相应的处理器（handler），并处理请求的映射、调用和结果处理。以下是对 DispatcherHandler 组件源码实现逻辑和步骤的详细分析：

初始化过程

  • ApplicationContextAware 实现：DispatcherHandler 实现了 ApplicationContextAware 接口，这意味着它可以访问到 Spring 应用上下文中的 Bean。

  • HandlerMapping、HandlerAdapter 和 HandlerResultHandler 的初始化：DispatcherHandler 在初始化时会查找 Spring 应用上下文中所有的 HandlerMapping、HandlerAdapter 和 HandlerResultHandler 并初始化它们。 

    protected void initStrategies(ApplicationContext context) {
        // ... 省略部分代码 ...
        this.handlerMappings = ...;
        this.handlerAdapters = ...;
        this.resultHandlers = ...;
    }

请求处理过程

  • 获取 HandlerMappings：DispatcherHandler 会通过 handlerMappings 来查找能够处理当前请求的 HandlerMapping。

  • 映射请求到 Handler：使用找到的 HandlerMapping 将请求映射到具体的处理器（可能是一个 @Controller 方法或者一个 RouterFunction）。

  • 调用 Handler：一旦找到处理器，DispatcherHandler 会使用适当的 HandlerAdapter 来调用处理器。

  • 处理结果：处理器的执行结果会被 HandlerResultHandler 处理，生成响应。

核心方法：handle

DispatcherHandler 的核心方法是 handle，它定义了请求处理的流程： 

public Mono handle(ServerWebExchange exchange) {
    // 检查是否初始化了 handlerMappings
    if (this.handlerMappings == null) {
        return createNotFoundError();
    }
    // 使用 handlerMappings 来查找 handler
    return Flux.fromIterable(this.handlerMappings)
            .concatMap(mapping -> mapping.getHandler(exchange))
            .next() // 获取第一个 handler
            .switchIfEmpty(createNotFoundError()) // 如果没有找到 handler，返回错误
            .flatMap(handler -> invokeHandler(exchange, handler)) // 调用 handler
            .flatMap(result -> handleResult(exchange, result)); // 处理结果
}

错误处理

  • createNotFoundError：如果没有找到合适的处理器，DispatcherHandler 会创建一个表示 "Not Found" 的响应。

其他组件的协同工作

  • HandlerMapping：负责将请求 URL 映射到具体的处理器。
  • HandlerAdapter：负责调用具体的处理器，Spring WebFlux 支持多种类型的处理器，HandlerAdapter 使得 DispatcherHandler 无需关心具体的调用细节。
  • HandlerResultHandler：负责处理处理器的返回值，并将其转换为 HTTP 响应。

DispatcherHandler 的设计使得它非常灵活，可以很容易地扩展新的 HandlerMapping、HandlerAdapter 或 HandlerResultHandler 来支持不同的处理器类型和返回类型。

以上就是 DispatcherHandler 组件的源码实现逻辑和步骤的分析。通过这种方式，Spring WebFlux 能够以非阻塞的方式处理 Web 请求，提高应用的性能和可伸缩性。

2. HandlerMapping

HandlerMapping 是 Spring WebFlux 中的一个接口，它定义了将请求映射到处理器（handler）的逻辑。HandlerMapping 的实现类负责根据请求的类型、URL 模式等信息来确定哪个具体的处理器应该处理当前的请求。以下是对 HandlerMapping 组件的源码实现逻辑和步骤的详细分析：

HandlerMapping 接口定义

HandlerMapping 接口定义了以下关键方法： 

public interface HandlerMapping {
    Mono getHandler(ServerWebExchange exchange);
    void afterPropertiesSet();
}

 
    
  
  • 
   getHandler：根据给定的 ServerWebExchange 对象，返回一个 Mono 对象，该 Mono 完成时包含请求的处理器。
  
    • 
  
  • 
   afterPropertiesSet：在所有属性都设置之后调用，允许 HandlerMapping 实现进行初始化。
  
    • 
 

 

  
   主要实现类
  
 

 

  Spring WebFlux 提供了几个 HandlerMapping 的实现类，主要包括：
 

 
    
  
  • 
   
    
    RequestMappingHandlerMapping：处理基于注解的映射，例如 @RequestMapping、@GetMapping 等。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    RouterFunctionMapping：处理基于 RouterFunction 的函数式路由。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    SimpleUrlHandlerMapping：处理简单的 URL 到对象的映射。
   
    
  
    • 
 

 

  
   RequestMappingHandlerMapping 源码分析
  
 

 

  RequestMappingHandlerMapping 是最常用的 HandlerMapping 实现之一，下面是它的一些关键实现逻辑：
 

 
    
  
  • 
   
    
    注册和解析：在初始化时，RequestMappingHandlerMapping 会扫描所有的 beans，查找带有 @RequestMapping 注解的方法，并注册这些方法作为请求的处理器。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    映射处理：RequestMappingHandlerMapping 使用 Pattern 对象来存储和匹配 URL 模式。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    getHandler 方法实现：
   
    
  
    • 
 

 
@Override
public Mono getHandler(ServerWebExchange exchange) {
    String lookupPath = getPath(exchange);
    return getHandlerInternal(exchange)
            .filter(h -> matchesRoute(lookupPath, h))
            .switchIfEmpty(Mono.defer(() -> getBestMatchingHandler(lookupPath, exchange)));
}

 
    
  
  • 
   getPath：从 ServerWebExchange 中提取请求路径。
  
    • 
  
  • 
   getHandlerInternal：返回一个包含所有注册处理器的 Mono。
  
    • 
  
  • 
   filter 和 matchesRoute：检查处理器是否与请求路径匹配。
  
    • 
  
  • 
   getBestMatchingHandler：如果没有找到精确匹配的处理器，尝试找到最佳匹配的处理器。
  
    • 
 

 

  
   映射匹配逻辑
  
 

 

  映射匹配逻辑通常涉及以下步骤：
 

 
    
  
  • 
   
    
    路径匹配：检查请求的路径是否与注册的 URL 模式匹配。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    请求方法匹配：如果 URL 模式匹配，进一步检查请求的方法（GET、POST 等）是否与处理器支持的方法匹配。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    参数条件匹配：检查请求是否包含处理器所需的参数。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    头信息匹配：检查请求头是否满足特定的条件。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    消费和产生媒体类型匹配：检查请求的 Accept 头和 Content-Type 是否与处理器支持的媒体类型匹配。
   
    
  
    • 
 

 

  
   性能优化
  
 

 

  RequestMappingHandlerMapping 还实现了一些性能优化措施，例如缓存匹配的 URL 模式，以减少重复的模式匹配操作。
 

 

  
   小结一下
  
 

 

  HandlerMapping 组件是 Spring WebFlux 请求处理流程中的关键部分，它负责将进入的请求映射到正确的处理器。通过使用不同的 HandlerMapping 实现，Spring WebFlux 支持灵活的请求映射策略，以适应不同的应用场景。
 

 

  3. HandlerAdapter
 

 

  HandlerAdapter 接口在 Spring WebFlux 中扮演着至关重要的角色，它的作用是将 DispatcherHandler 找到的处理器（handler）适配到具体的执行逻辑上。HandlerAdapter 使得 DispatcherHandler 无需关心具体的处理器类型，只需要通过 HandlerAdapter 来调用处理器即可。以下是对 HandlerAdapter 组件的源码实现逻辑和步骤的详细分析：
  

  
   HandlerAdapter 接口定义
  
 

 

  HandlerAdapter 接口定义了以下关键方法：
 

 
public interface HandlerAdapter {
    boolean supports(Object handler);
    Mono handle(ServerWebExchange exchange, Object handler, Object... args);
}


 
    
  
  • 
   supports：检查给定的处理器是否被当前 HandlerAdapter 支持。
  
    • 
  
  • 
   handle：调用处理器，并返回一个 Mono
   
    
   
   对象，表示异步的调用过程。
  
    • 
 

 

  
   主要实现类
  
 

 

  Spring WebFlux 提供了几个 HandlerAdapter 的实现类，主要包括：
 

 
    
  
  • 
   
    
    RequestMappingHandlerAdapter：支持基于注解的控制器方法，如带有 @RequestMapping 注解的方法。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    HttpHandlerAdapter：支持 HttpHandler 接口的处理器。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    ControllerEndpointHandlerAdapter：支持 ControllerEndpoint 接口的处理器，通常用于 WebFlux 函数式编程。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    RouterFunctionHandlerAdapter：支持 RouterFunction 接口，用于函数式路由。
   
    
  
    • 
 

 

  
   RequestMappingHandlerAdapter 源码分析
  
 

 

  RequestMappingHandlerAdapter 是最常用的 HandlerAdapter 实现之一，下面是它的一些关键实现逻辑：
 

 
    
  
  • 
   支持性检查：supports 方法检查给定的处理器是否是 Controller 或者 RequestMapping 注解的方法。
  
    • 
 

 
@Override
public boolean supports(Object handler) {
    return (handler instanceof HandlerFunction) ||
           (handler instanceof Controller) ||
           AnnotationUtils.findAnnotation(handler.getClass(), RequestMapping.class) != null;
}


 

  调用处理器：handle 方法调用处理器，并处理返回值。
 

 
    @Override
    public Mono handle(ServerWebExchange exchange, Object handler) {
        // 调用具体的处理器
        return ((HandlerFunction) handler).handle(exchange);
    }


 

  
   调用处理器的逻辑
  
 

 

  调用处理器的逻辑通常涉及以下步骤：
 

 
    
  
  • 
   
    
    参数解析：解析请求中的参数，并将其转换为方法参数。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    调用方法：调用处理器的方法，并将解析后的参数传递给方法。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    处理返回值：处理方法的返回值，将其转换为响应。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    异步处理：如果处理器返回的是 Mono 或 Flux，HandlerAdapter 需要处理这些异步结果。
   
    
  
    • 
 

 

  
   错误处理
  
 

 

  HandlerAdapter 还负责处理调用过程中的异常，将异常转换为合适的响应。
 

 

  
   小结一下
  
 

 

  HandlerAdapter 组件是 Spring WebFlux 请求处理流程中的关键部分，它解耦了 DispatcherHandler 和具体的处理器实现。通过使用不同的 HandlerAdapter 实现，Spring WebFlux 支持了多种类型的处理器，包括基于注解的控制器、函数式路由以及 HttpHandler 接口的实现。这种设计提高了框架的灵活性和可扩展性。
 

 

  4. HandlerResultHandler
 

 

  HandlerResultHandler 组件在 Spring WebFlux 中负责处理由 HandlerAdapter 调用处理器后返回的结果。它将这些结果转换为客户端可以接收的 HTTP 响应。以下是对 HandlerResultHandler 组件的源码实现逻辑和步骤的详细分析：
 

 

  
   HandlerResultHandler 接口定义
  
 

 

  HandlerResultHandler 接口定义了以下关键方法：
 

 
public interface HandlerResultHandler {
    boolean supports(HandlerResult result);
    Mono handleResult(ServerWebExchange exchange, HandlerResult result);
}


 
    
  
  • 
   supports：检查给定的 HandlerResult 是否被当前 HandlerResultHandler 支持。
  
    • 
  
  • 
   handleResult：处理 HandlerResult，生成响应并返回一个 Mono
   
    
   
   对象，表示异步的处理过程。
  
    • 
 

 

  
   主要实现类
  
 

 

  Spring WebFlux 提供了几个 HandlerResultHandler 的实现类，主要包括：
 

 
    
  
  • 
   ServerResponseResultHandler：处理 ServerResponse 类型的返回值。
  
    • 
  
  • 
   ResponseEntityResultHandler：处理 ResponseEntity 类型的返回值。
  
    • 
  
  • 
   ModelAndViewResultHandler：处理 ModelAndView 类型的返回值，通常用于视图渲染。
  
    • 
 

 

  
   ServerResponseResultHandler 源码分析
  
 

 

  ServerResponseResultHandler 是处理 ServerResponse 类型结果的 HandlerResultHandler 实现：
 

 
    
  
  • 
   支持性检查：supports 方法检查 HandlerResult 是否包含 ServerResponse 对象。
  
    • 
 

 
@Override
public boolean supports(HandlerResult result) {
    return result.getReturnValue() instanceof ServerResponse;
}


 
    
  
  • 
   处理结果：handleResult 方法处理 ServerResponse 对象，并生成响应。
  
    • 
 

 
    @Override
    public Mono handleResult(ServerWebExchange exchange, HandlerResult result) {
        ServerResponse response = (ServerResponse) result.getReturnValue();
        return response.writeTo(exchange, result.isCommitted());
    }


 

  
   处理结果的逻辑
  
 

 

  处理结果的逻辑通常涉及以下步骤：
 

 
    
  
  • 
   
    
    获取返回值：从 HandlerResult 中获取处理器的返回值。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    检查类型：根据返回值的类型，选择合适的处理逻辑。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    生成响应：将返回值转换为 HTTP 响应。例如，ServerResponse 已经包含了响应的状态码、头信息和体。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    异步处理：如果返回值是异步的（如 Mono 或 Flux），则需要处理这些异步结果。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    写入响应：将生成的响应写入到 ServerWebExchange 中。
   
    
  
    • 
 

 

  
   错误处理
  
 

 

  HandlerResultHandler 还负责处理结果处理过程中的异常，将异常转换为合适的响应。
 

 

  
   小结一下
  
 

 

  HandlerResultHandler 组件是 Spring WebFlux 请求处理流程中的关键部分，它负责将处理器的返回值转换为 HTTP 响应。通过使用不同的 HandlerResultHandler 实现，Spring WebFlux 支持了多种返回值类型，包括 ServerResponse、ResponseEntity 和 ModelAndView。这种设计提高了框架的灵活性和可扩展性，允许开发者以不同的方式处理响应结果。
 

 

  HandlerResultHandler 的实现通常需要考虑响应的异步特性，确保即使在异步流的情况下也能正确地生成和发送响应。此外，它还需要与 ServerWebExchange 紧密协作，以便访问和操作请求和响应的上下文信息。
 

 

  5. WebFilter
 

 

  WebFilter 接口是 Spring WebFlux 中用于拦截和处理 Web 请求和响应的组件。它允许开发者在请求到达具体的处理器之前或之后，对请求或响应进行额外的处理，例如日志记录、安全性检查、跨域处理等。以下是对 WebFilter 组件的源码实现逻辑和步骤的详细分析：
 

 

  
   WebFilter 接口定义
  
 

 

  WebFilter 接口定义了以下关键方法：
 

 
public interface WebFilter {
    Mono filter(ServerWebExchange exchange, WebFilterChain chain);
}


 
    
  
  • 
   filter：对给定的 ServerWebExchange 对象进行处理，并通过 WebFilterChain 调用链中的下一个 WebFilter 或最终的处理器。
  
    • 
 

 

  
   过滤器链
  
 

 

  在 Spring WebFlux 中，WebFilter 通常会被组织成一个过滤器链，每个 WebFilter 都可以决定是继续过滤请求还是将请求传递给链中的下一个 WebFilter。这种链式调用模式使得过滤器的执行顺序非常重要。
 

 

  
   主要实现类
  
 

 

  Spring WebFlux 提供了一些内置的 WebFilter 实现类，例如：
 

 
    
  
  • 
   ServerHttpSecurity：用于安全性检查。
  
    • 
  
  • 
   CorsFilter：用于处理跨源资源共享（CORS）。
  
    • 
  
  • 
   WebFilterChain：代表过滤器链的上下文，允许调用链中的下一个 WebFilter。
  
    • 
 

 

  
   过滤器链的构建
  
 

 

  过滤器链通常在应用程序的配置中构建，例如使用 WebFilter 接口的实现类：
 

 
@Configuration
public class WebFluxConfig {
    @Bean
    public WebFilter myCustomFilter() {
        return (exchange, chain) -> {
            // 在这里可以对请求进行预处理
            return chain.filter(exchange).subscriberContext(ctx -> ctx.put("customKey", "customValue"));
        };
    }
}


 

  
   WebFilter 的实现逻辑
  
 

 

  实现 WebFilter 接口的 filter 方法通常涉及以下步骤：
 

 
    
  
  • 
   
    
    预处理：在调用 chain.filter(exchange) 之前，对 ServerWebExchange 进行任何必要的预处理，例如修改请求头、查询参数等。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    调用链：使用 WebFilterChain 的 filter 方法将请求传递给链中的下一个 WebFilter。这通常会返回一个 Mono
    
     
    
    ，表示异步的过滤过程。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    后处理：在 chain.filter(exchange) 完成后，对 ServerWebExchange 进行任何必要的后处理，例如修改响应头、响应体等。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    错误处理：处理在过滤过程中可能发生的异常，并决定是抛出新的错误、返回特定的响应或继续过滤链。
   
    
  
    • 
 

 

  
   异步处理
  
 

 

  由于 filter 方法返回的是 Mono
  
   
  
  ，WebFilter 的实现需要考虑异步处理。这意味着在过滤过程中，可以返回异步的响应，而不会阻塞整个请求的处理。
 

 

  
   小结一下
  
 

 

  WebFilter 组件是 Spring WebFlux 中用于拦截和处理 Web 请求和响应的强大工具。通过实现 WebFilter 接口并构建过滤器链，开发者可以灵活地对请求和响应进行预处理和后处理，以及实现各种横切关注点，如安全性、日志记录、CORS 处理等。这种设计提高了应用程序的模块性和可维护性，同时保持了非阻塞和异步的特性。
 

 

  6. ServerWebExchange
 

 

  ServerWebExchange 是 Spring WebFlux 中的一个核心组件，它封装了 HTTP 请求和响应的上下文信息，为 Web 服务器和应用程序之间提供了一个交互的接口。以下是对 ServerWebExchange 组件的源码实现逻辑和步骤的详细分析：
 

 

  
   ServerWebExchange 接口定义
  
 

 

  ServerWebExchange 接口定义了对 HTTP 请求和响应的访问和操作：
 

 
public interface ServerWebExchange {
    ServerHttpRequest getRequest();
    ServerHttpResponse getResponse();
    void beforeCommit();
    boolean isCommitted();
    void setCommitted(boolean committed);
    Context getContext();
}


 
    
  
  • 
   getRequest()：返回当前的 ServerHttpRequest 对象，包含请求的详细信息。
  
    • 
  
  • 
   getResponse()：返回当前的 ServerHttpResponse 对象，用于构造响应。
  
    • 
  
  • 
   beforeCommit()：在响应提交之前调用，允许进行一些清理或准备操作。
  
    • 
  
  • 
   isCommitted()：检查响应是否已经提交。
  
    • 
  
  • 
   setCommitted(boolean committed)：设置响应是否提交的状态。
  
    • 
  
  • 
   getContext()：返回与当前交换关联的 Context，用于存储和传递附加信息。
  
    • 
 

 

  
   核心属性
  
 

 

  ServerWebExchange 通常包含以下核心属性：
 

 
    
  
  • 
   request：ServerHttpRequest 对象，封装了 HTTP 请求的详细信息，如头信息、URI、方法等。
  
    • 
  
  • 
   response：ServerHttpResponse 对象，用于构造和发送 HTTP 响应。
  
    • 
  
  • 
   principal：可能包含当前请求的认证主体（Principal）。
  
    • 
  
  • 
   session：可能包含当前请求的会话信息。
  
    • 
  
  • 
   attributes：一个 Map，用于存储与请求相关的属性。
  
    • 
 

 

  
   请求和响应的处理
  
 

 

  ServerWebExchange 在请求和响应的处理中扮演着核心角色：
 

 
    
  
  • 
   
    
    请求获取：通过 getRequest() 方法获取请求对象，访问请求的各种信息。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    响应构造：通过 getResponse() 方法获取响应对象，构造响应的状态码、头信息和响应体。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    上下文管理：使用 Context 对象存储和传递请求和响应过程中的附加信息。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    提交管理：通过 beforeCommit()、isCommitted() 和 setCommitted() 方法管理响应的提交状态。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    过滤器链：在 WebFilter 的实现中，ServerWebExchange 对象在过滤器链中传递，每个过滤器都可以访问和修改请求和响应。
   
    
  
    • 
 

 

  
   异步处理
  
 

 

  由于 WebFlux 是响应式的，ServerWebExchange 支持异步处理：
 

 
    
  
  • 
   响应可以通过非阻塞的方式写入，例如使用 ServerHttpResponse 的异步方法。
  
    • 
  
  • 
   请求和响应的处理可以在不同的线程或事件循环中进行。
  
    • 
 

 

  
   小结一下
  
 

 

  ServerWebExchange 是 Spring WebFlux 中处理 HTTP 请求和响应的核心组件。它提供了一个统一的接口来访问和操作请求和响应数据，同时支持异步非阻塞的处理方式。通过 ServerWebExchange，开发者可以在 Web 服务器和应用程序之间进行高效的数据交换和状态管理，实现高性能的响应式 Web 应用。
 

 

  ServerWebExchange 的实现通常需要考虑响应式的编程模型，确保在处理请求和构造响应时不会阻塞事件循环，从而充分利用 WebFlux 的性能优势。此外，它还提供了丰富的上下文管理功能，使得在复杂的请求处理流程中，可以方便地存储和传递附加信息。
 

 

  7. ServerHttpRequest和ServerHttpResponse
 

 

  ServerHttpRequest 和 ServerHttpResponse 是 Spring WebFlux 中的两个核心接口，它们分别表示服务器接收的 HTTP 请求和发送的 HTTP 响应。以下是对这两个组件的源码实现逻辑和步骤的详细分析：
 

 

  
   ServerHttpRequest 接口定义
  
 

 

  ServerHttpRequest 接口定义了对 HTTP 请求的访问：
 

 
public interface ServerHttpRequest {
    URI getURI();
    HttpMethod getMethod();
    String getHeader(String headerName);
    MultiValueMap getHeaders();
    DataBufferFactory bufferFactory();
    // 省略其他方法...
}


 
    
  
  • 
   getURI()：返回请求的 URI。
  
    • 
  
  • 
   getMethod()：返回 HTTP 方法（如 GET、POST 等）。
  
    • 
  
  • 
   getHeader(String headerName)：根据名称获取请求头的值。
  
    • 
  
  • 
   getHeaders()：返回包含所有请求头的 MultiValueMap。
  
    • 
  
  • 
   bufferFactory()：返回用于创建数据缓冲区（DataBuffer）的工厂。
  
    • 
 

 

  
   ServerHttpResponse 接口定义
  
 

 

  ServerHttpResponse 接口定义了对 HTTP 响应的构造和发送：
 

 
public interface ServerHttpResponse {
    HttpStatusSeriesStatus.Series getStatusSeries();
    void setStatusCode(HttpStatus statusCode);
    String getHeader(String headerName);
    MultiValueMap getHeaders();
    void setComplete();
    DataBufferFactory bufferFactory();
    Mono writeWith(Publisher body);
    // 省略其他方法...
}


 
    
  
  • 
   getStatusSeries()：返回响应的状态码系列（如 2xx、3xx 等）。
  
    • 
  
  • 
   setStatusCode(HttpStatus statusCode)：设置 HTTP 状态码。
  
    • 
  
  • 
   getHeader(String headerName)：根据名称获取响应头的值。
  
    • 
  
  • 
   getHeaders()：返回包含所有响应头的 MultiValueMap。
  
    • 
  
  • 
   setComplete()：标记响应为完成。
  
    • 
  
  • 
   writeWith(Publisher
   
     body)
   
   ：发送响应体。
  
    • 
 

 

  
   请求和响应的处理
  
 

 

  ServerHttpRequest 和 ServerHttpResponse 在处理 HTTP 请求和响应中扮演着核心角色：
 

 
    
  
  • 
   
    
    请求信息获取：通过 ServerHttpRequest 的方法获取请求的 URI、方法、头信息等。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    响应构造：使用 ServerHttpResponse 的方法设置状态码、头信息，并构造响应体。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    数据缓冲区：通过 bufferFactory() 方法获取 DataBufferFactory，用于创建和管理数据缓冲区。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    异步发送：ServerHttpResponse 的 writeWith(Publisher
    
      body)
    
    方法支持异步发送响应体。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    流式处理：支持以流式的方式读取请求体和写入响应体。
   
    
  
    • 
 

 

  
   异步非阻塞
  
 

 

  由于 WebFlux 是基于响应式编程模型的，ServerHttpRequest 和 ServerHttpResponse 支持异步非阻塞的操作：
 

 
    
  
  • 
   请求体和响应体可以通过 Publisher
   
    
   
   形式异步读取和发送。
  
    • 
  
  • 
   响应的发送不会阻塞事件循环。
  
    • 
 

 

  
   小结一下
  
 

 

  ServerHttpRequest 和 ServerHttpResponse 是 Spring WebFlux 中处理 HTTP 请求和响应的接口。它们提供了丰富的方法来访问请求信息、构造响应，并支持异步非阻塞的操作。通过这两个接口，开发者可以构建高性能、响应式的 Web 应用，充分利用现代硬件和软件架构的优势。
 

 

  在实际应用中，开发者通常不需要直接实现这些接口，而是通过框架提供的实现类来操作请求和响应。这些实现类通常会与特定的运行时环境（如 Netty）集成，以提供高效的 I/O 操作。
 

 

  8. WebSession
 

 

  WebSession 组件在 Spring WebFlux 中用于表示和管理 Web 会话（session）。它提供了一种机制来存储和检索与特定用户会话相关的数据。以下是对 WebSession 组件的源码实现逻辑和步骤的详细分析：
 

 

  
   WebSession 接口定义
  
 

 

  WebSession 接口定义了 Web 会话的基本操作：
 

 
public interface WebSession {
    String getId();
    Mono save();
    void invalidate();
    Map getAttributes();
     T getAttribute(String name);
     void setAttribute(String name, T value);
    default  Mono getAttributeOrDefault(String name, Supplier defaultValue);
    // 省略其他方法...
}


 
    
  
  • 
   getId()：获取会话的唯一标识符。
  
    • 
  
  • 
   save()：保存会话的更改。
  
    • 
  
  • 
   invalidate()：使会话无效，相当于会话过期。
  
    • 
  
  • 
   getAttributes()：获取会话的所有属性。
  
    • 
  
  • 
   getAttribute(String name)：根据名称获取会话属性。
  
    • 
  
  • 
   setAttribute(String name, T value)：设置会话属性。
  
    • 
 

 

  
   WebSession 的实现逻辑
  
 

 
    
  
  • 
   
    
    会话创建：WebSession 可以在请求处理过程中创建，通常与 ServerWebExchange 关联。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    属性管理：会话属性存储在 getAttributes() 返回的 Map 中，允许存储和检索用户特定的信息。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    异步保存：save() 方法异步保存会话更改，这可能涉及将更改写入底层存储。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    会话失效：invalidate() 方法用于使会话无效，确保会话数据不再可用。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    会话 ID 管理：每个 WebSession 实例都有一个唯一的 id，用于标识特定的用户会话。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    默认值获取：getAttributeOrDefault() 方法提供了一种便捷的方式来获取属性值，如果属性不存在，则返回默认值。
   
    
  
    • 
 

 

  
   会话的存储和检索
  
 

 

  WebSession 的实现通常需要考虑以下方面：
 

 
    
  
  • 
   存储机制：会话数据可以存储在不同的介质中，例如内存、数据库或分布式缓存。
  
    • 
  
  • 
   并发处理：在多线程或异步环境中，需要确保会话数据的一致性。
  
    • 
  
  • 
   会话超时：实现会话超时逻辑，自动使过期的会话无效。
  
    • 
 

 

  
   会话的创建和绑定
  
 

 

  在请求处理过程中，WebSession 可以被创建和绑定到 ServerWebExchange：
 

 
ServerWebExchange exchange = ...;
Mono sessionMono = exchange.getSession();
sessionMono.flatMap(session -> {
    // 使用会话
    return session.save();
});


 

  
   小结一下
  
 

 

  WebSession 组件是 Spring WebFlux 中用于管理 Web 会话的接口。它提供了一种灵活的方式来存储和检索与用户会话相关的数据，同时支持异步操作和多种存储选项。通过 WebSession，开发者可以轻松实现用户会话跟踪和管理，构建具有个性化用户体验的 Web 应用。
 

 

  在实际应用中，开发者可以根据需要选择不同的会话存储实现，例如使用 Spring Session 项目提供的多种存储解决方案，包括 Redis、Hazelcast、JDBC 等。这些实现通常会处理会话的创建、保存、失效等逻辑，并与 WebSession 接口进行集成。
 

 

  9. Reactive Streams
 

 

  Reactive Streams 是一个规范，它定义了异步流处理的接口和行为，以便在不同的库和框架之间实现互操作性。Spring WebFlux 作为响应式编程的一部分，遵循 Reactive Streams 规范。以下是对 Reactive Streams 组件的源码实现逻辑和步骤的详细分析：
 

 

  
   Reactive Streams 核心接口
  
 

 

  Reactive Streams 规范定义了以下几个核心接口：
 

 
    
  
  1. 
   
    Publisher
   
   ：发布者，表示可以产生数据的源头。
  
    2. 
  
  2. 
   
    Subscriber
   
   ：订阅者，表示接收并处理数据的消费者。
  
    3. 
  
  3. 
   
    Subscription
   
   ：订阅关系，用于管理数据的请求和发送。
  
    4. 
  
  4. 
   
    Processor
   
   ：处理器，是 Publisher 和 Subscriber 的结合体。
  
    5. 
 

 

  Publisher 接口
 

 

  Publisher 接口是 Reactive Streams 的核心，它定义了如何将数据推送给 Subscriber：
 

 

  public interface Publisher
  
   
  
  {
  

  void subscribe(
  
   Subscriber
  
  s);
  

  }
 

 
subscribe(`Subscriber s`)：允许 Subscriber 订阅 Publisher。


 

  
   Subscriber 接口
  
 

 

  Subscriber 接口定义了如何处理从 Publisher 接收到的数据：
 

 
public interface Subscriber {
    void onSubscribe(Subscription s);
    void onNext(T t);
    void onError(Throwable t);
    void onComplete();
}


 
    
  
  • 
   onSubscribe(Subscription s)：当 Subscriber 订阅 Publisher 后被调用，Subscription 用于控制数据流。
  
    • 
  
  • 
   onNext(T t)：接收到新数据时调用。
  
    • 
  
  • 
   onError(Throwable t)：发生错误时调用。
  
    • 
  
  • 
   onComplete()：数据流结束时调用。
  
    • 
 

 

  
   Subscription 接口
  
 

 

  Subscription 接口用于管理 Subscriber 和 Publisher 之间的数据流：
 

 
public interface Subscription {
    void request(long n);
    void cancel();
}


 
    
  
  • 
   request(long n)：请求 Publisher 发送指定数量的数据项。
  
    • 
  
  • 
   cancel()：取消订阅，停止接收数据。
  
    • 
 

 

  
   Processor 接口
  
 

 

  Processor 是 Publisher 和 Subscriber 的结合体，可以接收数据并产生新的数据流：
 

 
public interface Processor extends Subscriber, Publisher {
    // 继承自 Subscriber 和 Publisher 的方法
}


 

  
   源码实现逻辑
  
 

 
    
  
  • 
   数据流创建：使用 Publisher 创建数据流。
  
    • 
  
  • 
   订阅机制：Subscriber 通过调用 Publisher 的 subscribe 方法订阅数据流。
  
    • 
  
  • 
   数据请求：Subscriber 使用 Subscription 的 request 方法控制数据的接收速率。
  
    • 
  
  • 
   数据推送：Publisher 根据 Subscriber 的请求发送数据项给 Subscriber。
  
    • 
  
  • 
   错误和完成处理：Publisher 在发生错误或数据流结束时，分别调用 Subscriber 的 onError 或 onComplete 方法。
  
    • 
  
  • 
   取消订阅：Subscriber 可以通过调用 Subscription 的 cancel 方法取消订阅。
  
    • 
 

 

  
   步骤
  
 

 
    
  
  • 
   初始化：创建 Publisher 和 Subscriber 对象。
  
    • 
  
  • 
   订阅：Subscriber 调用 Publisher 的 subscribe 方法。
  
    • 
  
  • 
   处理订阅：Publisher 调用 Subscriber 的 onSubscribe 方法，传入 Subscription 对象。
  
    • 
  
  • 
   请求数据：Subscriber 使用 Subscription 请求数据。
  
    • 
  
  • 
   发送数据：Publisher 根据请求发送数据给 Subscriber。
  
    • 
  
  • 
   完成或错误：Publisher 在数据发送完毕后调用 onComplete，或在发生错误时调用 onError。
  
    • 
 

 

  
   小结一下
  
 

 

  Reactive Streams 规范提供了一种异步、非阻塞的数据处理模型，Spring WebFlux 通过实现这些接口，支持响应式编程。这种模型允许系统更有效地处理并发数据流，提高性能和可伸缩性。开发者可以利用 Reactive Streams 规范提供的接口和机制，构建高效、弹性的响应式应用程序。
 

 

  10. Reactor 库
 

 

  Reactor 是一个基于 Reactive Streams 规范的库，用于构建异步、非阻塞的响应式应用程序。它是 Spring WebFlux 的反应式编程基础。以下是对 Reactor 库组件的源码实现逻辑和步骤的详细分析：
 

 

  
   Reactor 核心组件
  
 

 

  Reactor 提供了以下核心组件：
 

 
    
  
  • 
   Flux：代表一个包含 0 到 N 个元素的响应式序列。
  
    • 
  
  • 
   Mono：代表一个包含 0 到 1 个元素的响应式序列。
  
    • 
  
  • 
   Scheduler：用于控制并发和执行异步操作的调度器。
  
    • 
 

 

  
   Flux 和 Mono 的实现逻辑
  
 

 
    
  
  • 
   
    
    数据流创建：通过静态方法（如 Flux.just(), Mono.just()）或构造函数创建 Flux 或 Mono 实例。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    操作符：Reactor 提供了丰富的操作符来处理数据流，例如 map、flatMap、filter 等。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    订阅机制：通过 subscribe() 方法订阅数据流，并提供 Subscriber 来接收数据。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    数据请求：使用 request() 方法控制数据的请求数量。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    数据推送：数据通过 onNext() 方法推送给订阅者。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    错误和完成处理：通过 onError() 和 onComplete() 方法处理数据流的错误和完成事件。
   
    
  
    • 
 

 

  
   Scheduler 的实现逻辑
  
 

 
    
  
  • 
   
    
    调度器创建：创建 Scheduler 实例，例如使用 Schedulers.parallel() 创建并行调度器。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    任务调度：使用 schedule() 方法调度任务，返回 Mono 或 Flux。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    并发控制：Scheduler 可以控制任务的并发执行，例如限制并发数量。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    异步执行：任务在非阻塞的线程池中异步执行。
   
    
  
    • 
 

 

  
   源码实现步骤
  
 

 
    
  
  • 
   
    
    定义数据源：创建 Flux 或 Mono 实例作为数据源。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    应用操作符：使用操作符对数据流进行转换、过滤或组合。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    错误处理：使用 onErrorResume() 或 doOnError() 等操作符处理错误。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    背压管理：使用 onBackpressureBuffer() 或 onBackpressureDrop() 等操作符处理背压。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    订阅和消费：调用 subscribe() 方法订阅数据流，并提供 Subscriber 来消费数据。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    调度任务：使用 Scheduler 调度异步任务。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    资源清理：使用 dispose() 方法在不再需要时释放资源。
   
    
  
    • 
 

 

  
   小结一下
  
 

 

  Reactor 库通过 Flux、Mono 和 Scheduler 等组件，提供了一种强大的方式来构建响应式应用程序。它遵循 Reactive Streams 规范，支持异步非阻塞的数据流处理。Reactor 的操作符丰富，可以轻松实现复杂的数据处理逻辑。同时，它还提供了灵活的并发控制和调度机制，以适应不同的应用场景。
 

 

  Reactor 的设计哲学是提供声明式的数据处理能力，让开发者能够以一种直观和灵活的方式构建响应式系统。通过 Reactor，开发者可以充分利用现代硬件的多核特性，提高应用程序的性能和可伸缩性。
 

 

  11. WebClient
 

 

  WebClient 是 Spring WebFlux 中用于发起 HTTP 请求的非阻塞响应式客户端。它允许你以声明式的方式构建请求并处理响应。以下是对 WebClient 组件的源码实现逻辑和步骤的详细分析：
 

 

  
   WebClient 接口定义
  
 

 

  WebClient 提供了发起请求的方法：
 

 
public interface WebClient {
    default URI uri() {
        return URI.create(this.baseUrl);
    }

     Mono getForObject(String url, Class responseType, Object... uriVariables);
     Flux getForFlux(String url, Class elementType, Object... uriVariables);
    // 其他 HTTP 方法的重载，例如 postForObject, putForObject 等
}


 
    
  
  • 
   uri()：返回基础 URI。
  
    • 
  
  • 
   getForObject(String url, ...)：发起 GET 请求并期望获取对象响应。
  
    • 
  
  • 
   getForFlux(String url, ...)：发起 GET 请求并期望获取元素流响应。
  
    • 
 

 

  
   WebClient.Builder 构建器
  
 

 

  WebClient 的实例是通过 WebClient.Builder 构建的：
 

 
public final class WebClient.Builder {
    private final String baseUrl;

    public Builder(String baseUrl) {
        this.baseUrl = baseUrl;
    }

    public WebClient build() {
        return new ExchangeStrategiesDefaultWebClient(this);
    }

    // 其他配置选项，例如设置 ExchangeStrategies, ClientHttpRequestFactory 等
}


 
    
  
  • 
   baseUrl：定义客户端的基础 URL。
  
    • 
 

 

  
   请求构建和发送
  
 

 
    
  
  • 
   
    
    创建 WebClient 实例：使用 WebClient.Builder 创建并配置 WebClient 实例。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    构建请求：使用 WebClient 的方法来添加请求头、查询参数、请求体等。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    发起请求：调用 HTTP 方法对应的方法（如 getForObject、postForObject）来发起请求。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    处理响应：响应以 Mono 或 Flux 的形式返回，可以进一步处理。
   
    
  
    • 
 

 

  
   源码实现步骤
  
 

 
    
  
  • 
   配置和创建：通过 WebClient.Builder 配置基础 URL 和其他选项，然后创建 WebClient 实例。
  
    • 
 

 
WebClient webClient = WebClient.builder().baseUrl("http://example.com").build();


 

  构建请求：使用 WebClient 的方法链式构建请求。
 

 
    Mono personMono = webClient.get()
        .uri("/person/{id}", id)
        .retrieve()
        .bodyToMono(Person.class);


 
    
  
  • 
   
    
    发起请求并获取响应：调用 retrieve() 方法并指定响应体转换的方式。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    响应体转换：使用 bodyToMono 或 bodyToFlux 等方法将响应体转换为指定类型。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    错误处理：使用 onErrorResume 或 onErrorMap 等操作符处理可能发生的错误。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    订阅和消费：订阅响应体 Mono 或 Flux 并消费数据。
   
    
  
    • 
 

 

  
   并发和异步处理
  
 

 

  WebClient 支持并发和异步处理，允许以非阻塞的方式发起多个请求：
 

 
    
  
  • 
   使用 Flux 可以处理多个响应。
  
    • 
  
  • 
   可以使用 Scheduler 来控制并发级别。
  
    • 
 

 

  
   小结一下
  
 

 

  WebClient 是 Spring WebFlux 中一个强大且灵活的组件，用于构建非阻塞的响应式 HTTP 客户端。它允许以声明式的方式构建请求，并通过 Reactive Streams 规范支持异步数据处理。WebClient 的设计使得它非常适合在响应式应用程序中使用，可以充分利用现代异步编程的优势，提高应用程序的性能和可伸缩性。
 

 

  开发者可以轻松地使用 WebClient 与外部服务进行通信，获取数据，并以响应式的方式处理这些数据。通过 WebClient，Spring WebFlux 应用程序可以无缝地集成到更大的响应式系统中。
 

 

  12. Spring Data Reactive
 

 

  Spring Data Reactive 是 Spring Data 项目的一部分，它提供了一组用于访问响应式数据存储的抽象。它允许以声明式和响应式的方式进行数据访问和操作，支持如 MongoDB、Redis、R2DBC（Reactive Relational Database Connectivity）等响应式数据库。以下是对 Spring Data Reactive 组件的源码实现逻辑和步骤的详细分析：
 

 

  
   Spring Data Reactive 核心概念
  
 

 
    
  
  • 
   Reactive Repository：扩展了 Reactive Streams 规范，提供了异步的 CRUD 操作。
  
    • 
  
  • 
   ReactiveCrudRepository：基础接口，提供基本的 CRUD 操作。
  
    • 
  
  • 
   ReactiveMongoRepository、ReactiveRedisRepository 等：特定数据库的实现。
  
    • 
 

 

  
   Reactive Repository 接口定义
  
 

 
public interface ReactiveCrudRepository extends ReactiveRepository {
    Mono save(T entity);
    Flux findAll();
    Mono findById(ID id);
    Mono deleteById(ID id);
    // 其他方法...
}


 
    
  
  • 
   save(T entity)：保存实体。
  
    • 
  
  • 
   findAll()：查找所有记录。
  
    • 
  
  • 
   findById(ID id)：通过 ID 查找记录。
  
    • 
  
  • 
   deleteById(ID id)：通过 ID 删除记录。
  
    • 
 

 

  
   响应式数据访问步骤
  
 

 
    
  
  • 
   
    
    定义实体类：创建一个实体类，使用 JPA 注解或数据库特定的注解标记字段。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    定义仓库接口：创建一个继承自 ReactiveCrudRepository 或特定数据库的 Repository 接口。
   
    
  
    • 
 

 
    public interface MyEntityRepository extends ReactiveCrudRepository {
        // 可以添加自定义查询方法
    }


 
    
  
  • 
   
    
    配置数据源：配置响应式数据源和客户端，例如配置 MongoDB 的 ReactiveMongoDatabase。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    使用仓库：在服务层注入并使用仓库接口进行数据操作。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    构建查询：使用仓库接口提供的方法或自定义查询方法构建查询。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    异步处理：处理查询结果，使用 Mono 或 Flux 的异步特性。
   
    
  
    • 
 

 

  
   源码实现逻辑
  
 

 
    
  
  • 
   
    
    实体和仓库定义：定义数据实体和仓库接口。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    Spring 应用上下文：Spring 应用上下文扫描仓库接口并创建代理实现。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    执行查询：当调用仓库接口的方法时，代理将方法调用转换为数据库操作。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    结果封装：查询结果封装在 Mono 或 Flux 中返回。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    错误处理：处理可能发生的异常，将它们转换为合适的响应。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    响应式流控制：使用 Reactive Streams 规范控制数据流。
   
    
  
    • 
 

 

  
   响应式数据库操作示例
  
 

 
@Service
public class MyEntityService {
    private final MyEntityRepository repository;

    @Autowired
    public MyEntityService(MyEntityRepository repository) {
        this.repository = repository;
    }

    public Mono addMyEntity(MyEntity entity) {
        return repository.save(entity);
    }

    public Flux getAllMyEntities() {
        return repository.findAll();
    }
}


 

  
   小结一下
  
 

 

  Spring Data Reactive 通过提供响应式仓库接口，简化了响应式数据访问的实现。它利用了 Reactive Streams 规范，允许以非阻塞的方式进行数据库操作，提高了应用程序的性能和可伸缩性。开发者可以轻松地定义仓库接口，并使用 Spring 提供的 CRUD 方法或自定义查询方法进行数据操作。
 

 

  Spring Data Reactive 组件的设计允许它与现代响应式编程模型和框架（如 WebFlux）无缝集成，为构建响应式应用程序提供了强大的数据访问能力。通过使用 Spring Data Reactive，开发者可以构建高效、弹性的应用程序，同时保持代码的简洁性和可维护性。
 

 

  13. Spring Security Reactive
 

 

  Spring Security Reactive 是 Spring Security 的响应式扩展，它为响应式应用程序提供了安全和认证支持。以下是对 Spring Security Reactive 组件的源码实现逻辑和步骤的详细分析：
 

 

  
   Spring Security Reactive 核心概念
  
 

 
    
  
  • 
   ServerSecurityContextRepository：用于在请求中存储和检索 SecurityContext。
  
    • 
  
  • 
   ReactiveSecurityContextHolder：管理 SecurityContext 的持有者。
  
    • 
  
  • 
   ServerSecurityConfigurer：用于配置安全上下文。
  
    • 
  
  • 
   ServerHttpSecurity：定义了响应式 HTTP 安全策略。
  
    • 
  
  • 
   ReactiveAuthenticationManager 和 ReactiveUserDetailsService：用于用户认证和用户详情服务。
  
    • 
 

 

  
   ServerSecurityContextRepository 接口定义
  
 

 
public interface ServerSecurityContextRepository {
    Mono save(ServerSecurityContext context);
    Mono load();
    void invalidate();
}


 
    
  
  • 
   save：保存 ServerSecurityContext。
  
    • 
  
  • 
   load：加载 ServerSecurityContext。
  
    • 
  
  • 
   invalidate：使 ServerSecurityContext 无效。
  
    • 
 

 

  
   ServerHttpSecurity 配置
  
 

 
public class ServerHttpSecurity {
    public ServerHttpSecurity(ReactiveAuthenticationManager authentication) {
        // ...
    }

    public SecurityWebFilterChain build() {
        // ...
    }

    public ServerHttpSecurity authorizeExchange(Consumer configurer) {
        // ...
    }

    // 其他配置方法，例如 cors, csrf, formLogin, httpBasic 等
}


 
    
  
  • 
   authorizeExchange：配置授权策略。
  
    • 
  
  • 
   build：构建 SecurityWebFilterChain。
  
    • 
 

 

  
   响应式认证和授权步骤
  
 

 
    
  
  • 
   
    
    配置认证管理器：创建并配置 ReactiveAuthenticationManager。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    配置用户服务：创建并配置 ReactiveUserDetailsService。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    构建 ServerHttpSecurity：使用 ServerHttpSecurity 构建安全策略。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    配置安全上下文存储：配置 ServerSecurityContextRepository。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    注册 WebFilter：将 SecurityWebFilterChain 注册到 Web 过滤器链中。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    处理认证和授权：在请求处理过程中，Spring Security Reactive 拦截请求并处理认证和授权。
   
    
  
    • 
 

 

  
   源码实现逻辑
  
 

 
    
  
  • 
   
    
    初始化：在应用程序启动时，Spring Security Reactive 初始化安全配置。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    请求拦截：SecurityWebFilterChain 拦截请求并根据配置的安全策略进行处理。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    认证：使用 ReactiveAuthenticationManager 进行用户认证。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    授权：根据 ServerHttpSecurity 配置的授权规则，使用 ReactiveAccessDecisionManager 进行访问控制。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    安全上下文：使用 ServerSecurityContextRepository 管理每个请求的安全上下文。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    异常处理：处理安全相关的异常，如认证失败或访问拒绝。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    响应：根据认证和授权的结果，构建响应并返回给客户端。
   
    
  
    • 
 

 

  
   小结一下
  
 

 

  Spring Security Reactive 为响应式应用程序提供了全面的安全支持。它基于 Spring Security 的核心概念，并通过响应式编程模型提供了异步、非阻塞的安全处理能力。通过 ServerHttpSecurity 的配置，开发者可以灵活地定义认证和授权策略，以满足不同应用程序的安全需求。
 

 

  Spring Security Reactive 的设计允许它与 Spring WebFlux 无缝集成，为响应式 Web 应用程序提供强大的安全保障。通过使用 Spring Security Reactive，开发者可以构建安全、可靠且易于维护的响应式应用程序。
 

 

  14. HttpHandler
 

 

  HttpHandler 组件在 Spring WebFlux 中是一个用于处理 HTTP 请求的接口，它是响应式编程模型中最低层次的 HTTP 请求处理契约。HttpHandler 作为一个共同的接口，允许不同的运行时环境通过不同的实现来处理 HTTP 请求。以下是对 HttpHandler 组件的源码实现逻辑和步骤的详细分析：
 

 

  
   HttpHandler 接口定义
  
 

 

  HttpHandler 接口定义了一个 handle 方法，用于处理传入的 HTTP 请求并返回一个响应：
 

 
public interface HttpHandler {
    Mono handle(ServerHttpRequest request, ServerHttpResponse response);
}


 
handle(ServerHttpRequest request, ServerHttpResponse response)：处理给定的请求并构造响应。


 

  
   核心职责
  
 

 

  HttpHandler 的核心职责包括：
 

 
    
  
  • 
   接收请求：接收 ServerHttpRequest 对象，该对象封装了 HTTP 请求的详细信息。
  
    • 
  
  • 
   构造响应：根据请求信息构造 ServerHttpResponse 对象，设置状态码、响应头等。
  
    • 
  
  • 
   返回结果：返回一个 Mono
   
    
   
   对象，表示异步的响应处理过程。
  
    • 
 

 

  
   实现步骤
  
 

 
    
  
  • 
   
    
    创建 HttpHandler 实例：实现 HttpHandler 接口或使用现有的实现。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    处理请求：在 handle 方法中编写逻辑以处理请求，例如路由、认证、业务处理等。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    构造响应：根据请求的处理结果构造响应，设置状态码、响应头和响应体。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    返回 Mono
    
     
    
    ：返回一个 Mono
    
     
    
    ，表示响应已经发送或将被发送。
   
    
  
    • 
  
  • 
   
    
    错误处理：在 handle 方法中处理可能发生的异常，确保它们被适当地转换为响应。
   
    
  
    • 
 

 

  
   示例实现
  
 

 

  以下是一个简单的 HttpHandler 实现示例，它返回一个固定的响应：
 

 
public class SimpleHttpHandler implements HttpHandler {

    @Override
    public Mono handle(ServerHttpRequest request, ServerHttpResponse response) {
        String body = "Hello, World!";
        response.getHeaders().add("Content-Type", "text/plain");
        return response.writeWith(Flux.just(DataBufferUtils.wrap(body)));
    }
}


 

  
   小结一下
  
 

 

  HttpHandler 组件是 Spring WebFlux 中用于处理 HTTP 请求的基础接口。它提供了一个简单而灵活的方式来处理 HTTP 请求和构造响应。通过实现 HttpHandler 接口，开发者可以控制整个请求处理流程，包括请求解析、业务逻辑处理和响应构建。
 

 

  HttpHandler 的实现可以与其他 Spring WebFlux 组件（如 DispatcherHandler、HandlerMapping、HandlerAdapter 等）结合使用，以构建一个完整的响应式 Web 应用程序。这种低层次的接口为需要高度定制的 Web 应用程序提供了强大的灵活性。
 

 

  15. ContextPathCompositeHandler
 

 

  ContextPathCompositeHandler 是 Spring WebFlux 中的一个组件，它允许在同一服务器上将多个应用程序映射到不同的上下文路径（context paths）。这类似于在传统的 Servlet 容器中为每个 Web 应用程序配置不同的 URL 路径。
 

 

  以下是对 ContextPathCompositeHandler 组件的源码实现逻辑和步骤的详细分析：
 

 

  
   ContextPathCompositeHandler 接口定义
  
 

 

  ContextPathCompositeHandler 实际上不是一个接口，而是 HandlerMapping 接口的一个实现，它组合了多个 Handler 对象，每个对象都关联一个上下文路径。
 

 

  
   主要属性
  
 

 
    
  
  • 
   contextPaths：存储上下文路径和对应的 Handler 映射。
  
    • 
  
  • 
   pattern：用于匹配请求路径的正则表达式。
  
    • 
 

 

  
   上下文路径映射
  
 

 

  ContextPathCompositeHandler 维护了一个映射，将每个上下文路径映射到一个 Handler：
 

 
private final Map contextPaths = new ConcurrentHashMap<>();


 

  
   添加应用程序
  
 

 

  应用程序可以在初始化时通过 ContextPathCompositeHandler 的 addHandler 方法添加到映射中：
 

 
public void addHandler(String contextPath, HttpHandler handler) {
    this.contextPaths.put(contextPath, handler);
    // 更新正则表达式模式以匹配所有注册的上下文路径
    updatePattern();
}


 

  
   处理请求
  
 

 

  ContextPathCompositeHandler 通过 getHandler 方法来确定请求应该由哪个 Handler 处理：
 

 
@Override
public Mono getHandler(ServerWebExchange exchange) {
    String path = extractContextPath(exchange);
    return Mono.justOrEmpty(contextPaths.get(path))
            .map(HandlerAdapter::new)
            .defaultIfEmpty(Mono.defer(() -> createNotFoundError(exchange)));
}

 
    
  
  • 
   extractContextPath：提取请求的上下文路径。
  
    • 
  
  • 
   getHandler：根据上下文路径从映射中获取对应的 Handler。
  
    • 
 

 

  
   正则表达式模式
  
 

 

  ContextPathCompositeHandler 使用正则表达式来匹配请求路径：
 

 
private void updatePattern() {
    // 构建匹配所有注册上下文路径的正则表达式
    String regex = contextPaths.keySet().stream()
            .map(this::toRegex)
            .collect(Collectors.joining("|", "^(", ")$"));
    this.compiledPattern = Pattern.compile(regex);
}


 

  
   错误处理
  
 

 

  如果没有找到匹配的上下文路径，ContextPathCompositeHandler 会创建一个表示 "Not Found" 的错误处理器：
 

 
private Mono createNotFoundError(ServerWebExchange exchange) {
    return Mono.just(new HandlerAdapter() {
        @Override
        public boolean supports(Object handler) {
            return true;
        }

        @Override
        public Mono handle(ServerWebExchange exchange, Object handler) {
            return ServerResponse.notFound().build().writeTo(exchange);
        }
    });
}


 

  
   小结一下
  
 

 

  ContextPathCompositeHandler 组件是 Spring WebFlux 中用于将多个应用程序映射到不同上下文路径的 HandlerMapping 实现。它通过维护一个上下文路径到 HttpHandler 的映射，允许每个应用程序处理其自己的请求路径。通过正则表达式匹配请求路径，并使用 HandlerAdapter 来适配和调用相应的处理器。
 

 

  这种设计模式使得在单个服务器实例中部署和管理多个 WebFlux 应用程序变得简单和高效，每个应用程序都可以有自己的上下文路径，而 ContextPathCompositeHandler 负责将请求路由到正确的应用程序处理器。
 

 

  最后
 

 

  以上是Spring WebFlux 框架核心组件的全部介绍了，希望可以帮助你全面深入的理解 WebFlux的原理，关注【威哥爱编程】，主页里可查看V哥每天更新的原创技术内容，让我们一起成长。
 



	   
      
	  		 	        

       

     

	     
    
      

        

           
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