Java9-Reactive Stream API响应式编程

我计划在后续的一段时间内,写一系列关于java 9的文章,虽然java 9 不像Java 8或者Java 11那样的核心java版本,但是还是有很多的特性值得关注。期待您能关注我,我将把java 9 写成一系列的文章,大概十篇左右。

java9第一篇-可以在interface中定义私有方法了

java9第二篇-Java9改进try-with-resources语法

java9第三篇-支持多JDK版本下运行的Jar文件打包方式

Java 9的 Reactive Streams是对异步流式编程的一种实现。它基于异步发布和订阅模型,具有非阻塞“背压”数据处理的特点。

Non-blocking Back Pressure(非阻塞背压):它是一种机制,让发布订阅模型中的订阅者避免接收大量数据(超出其处理能力),订阅者可以异步通知发布者降低或提升数据生产发布的速率。它是响应式编程实现效果的核心特点!

一、Java9 Reactive Stream API

Java 9提供了一组定义响应式流编程的接口。所有这些接口都作为静态内部接口定义在 java.util.concurrent.Flow 类里面。

下面是Java 响应式编程中的一些重要角色和概念,先简单理解一下

发布者(Publisher)是潜在的无限数量的有序数据元素的生产者。 它根据收到的需求(subscription)向当前订阅者发布一定数量的数据元素。

订阅者(Subscriber)从发布者那里订阅并接收数据元素。与发布者建立订阅关系后,发布者向订阅者发送订阅令牌(subscription),订阅者可以根据自己的处理能力请求发布者发布数据元素的数量。

订阅令牌(subscription)表示订阅者与发布者之间建立的订阅关系。 当建立订阅关系后,发布者将其传递给订阅者。 订阅者使用订阅令牌与发布者进行交互,例如请求数据元素的数量或取消订阅。

二、Java响应式编程四大接口

2.1.Subscriber Interface(订阅者订阅接口)

publicstaticinterfaceSubscriber{publicvoidonSubscribe(Subscription subscription);publicvoidonNext(T item);publicvoidonError(Throwable throwable);publicvoidonComplete();}

Subscription

2.2.Subscription Interface (订阅令牌接口)

订阅令牌对象通过 Subscriber.onSubscribe() 方法传递

publicstaticinterfaceSubscription{publicvoidrequest(longn);publicvoidcancel();}

request(long n)cancel()

2.3.Publisher Interface(发布者接口)

@FunctionalInterfacepublicstaticinterfacePublisher{publicvoidsubscribe(Subscriber subscriber);}

调用该方法,建立订阅者Subscriber与发布者Publisher之间的消息订阅关系。

2.4.Processor Interface(处理器接口)

处理者Processor 可以同时充当订阅者和发布者,起到转换发布者——订阅者管道中的元素的作用。用于将发布者T类型的数据元素,接收并转换为类型R的数据并发布。

publicstaticinterfaceProcessorextendsSubscriber,Publisher{}

二、实战案例

现在我们要去实现上面的四个接口来完成响应式编程

submit()

下面的例子实现的是字符串的数据消息订阅处理

实现订阅者Subscriber Interface

importjava.util.concurrent.Flow;publicclassMySubscriberimplementsFlow.Subscriber{privateFlow.Subscription subscription;//订阅令牌@OverridepublicvoidonSubscribe(Flow.Subscription subscription){      System.out.println("订阅关系建立onSubscribe: "+ subscription);this.subscription = subscription;      subscription.request(2);  }@OverridepublicvoidonNext(String item){      System.out.println("item: "+ item);// 一个消息处理完成之后,可以继续调用subscription.request(n);向发布者要求数据发送//subscription.request(n);}@OverridepublicvoidonError(Throwable throwable){      System.out.println("onError: "+ throwable);  }@OverridepublicvoidonComplete(){      System.out.println("onComplete");  }}

SubmissionPublisher消息发布者

importjava.util.concurrent.ExecutorService;importjava.util.concurrent.Executors;importjava.util.concurrent.Flow;importjava.util.concurrent.SubmissionPublisher;publicclassSubmissionPublisherExample{publicstaticvoidmain(String[] args)throwsInterruptedException{      ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(1);      SubmissionPublisher sb =newSubmissionPublisher<>(executor, Flow.defaultBufferSize());      sb.subscribe(newMySubscriber());//建立订阅关系,可以有多个订阅者sb.submit("数据 1");//发送消息1sb.submit("数据 2");//发送消息2sb.submit("数据 3");//发送消息3executor.shutdown();  }}

控制台打印输出结果

订阅关系建立onSubscribe:java.util.concurrent.SubmissionPublisher$BufferedSubscription@27e81a39item:数据1item:数据2

请注意:即使发布者submit了3条数据,MySubscriber也仅收到了2条数据进行了处理。是因为我们在 MySubscriber#onSubscribe() 方法中使用了 subscription.request(2); 。这就是“背压”的响应式编程效果,我有能力处理多少数据,就会通知消息发布者给多少数据。

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