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响应式编程——初识 Flux 和 Mono

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2023-08-28

by emanjusaka from https://www.emanjusaka.top/2023/08/reactive-programming-flux-mono 彼岸花开可奈何
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前言

Reactor 是一个响应式编程的基础类库,其中有两个很关键的类:Flux 和 Mono。掌握这两个类和相关概念有助于我们学习响应式编程。

Flux 和 Mono 都是数据流的发布者,使用 Flux 和 Mono 都可以发出三种数据信号:元素值,错误信号,完成信号;错误信号和完成信号都代表终止信号,终止信号用于告诉订阅者数据流结束了,错误信号终止数据流同时把错误信息传递给订阅者。

一、Flux

具有 rx 运算符的响应式流发布器,发出 0 到 N 个元素,然后完成(成功或有错误)。

下图显示了 Flux 如何转换项目:

Flux转换项目

Flux<T>是一个标准的Publisher<T>,表示一个异步的0到N个发出的项目序列,可选择终止于完成信号或错误信号。根据Reactive Streams规范,这三种类型的信号转换为对下游Subscriber的onNext、onComplete和onError方法的调用。
由于可能出现的信号范围很大,Flux是通用的响应式类型。请注意,所有事件,包括终止事件,都是可选的:没有onNext事件但有onComplete事件表示一个空的有限序列,但如果去掉onComplete,则得到一个无限的空序列(除了用于取消测试之外,不是特别有用)。同样,无限序列不一定为空。例如,Flux.interval(Duration)会生成一个无限的Flux<Long>,从时钟发出定期的滴答声。Flux<T> 是标准的 Publisher<T>,它表示 0 到 N 个发出项的异步序列,可以选择由完成信号或错误终止。与 Reactive Streams 规范中一样,这三种类型的信号转换为对下游订阅者的 onNext、onComplete 和 onError 方法的调用。

凭借如此大范围的可能信号,Flux 是通用的无功类型。请注意,所有事件,甚至终止事件,都是可选的:没有 onNext 事件,但 onComplete 事件表示一个空的有限序列,但删除 onComplete 并且您有一个无限的空序列(不是特别有用,除了围绕取消的测试)。同样,无限序列不一定是空的。例如, Flux.interval(Duration) 生成无限的 Flux<Long> 并从时钟发出规则的滴答声。

二、Mono

具有基本 rx 运算符的 Reactive Streams Publisher 通过 onNext 信号最多发出一项,然后以 onComplete 信号终止(成功的 Mono,有或没有值),或者仅发出单个 onError 信号(失败的 Mono)。

下图显示了 Mono 如何转换项目:

Mono转换项目

Mono<T>是一种特殊的Publisher<T>,通过onNext信号发出最多一个项目,然后通过onComplete信号终止(成功的Mono,有或没有值),或者只发出一个onError信号(失败的Mono)。
大多数Mono实现在调用onNext后立即调用其Subscriber的onComplete。Mono.never()是一个例外:它不发出任何信号,在技术上并不禁止,但在测试之外没有太大用处。另一方面,明确禁止使用onNext和onError的组合。
Mono只提供了Flux可用的操作符的子集,而某些操作符(特别是将Mono与另一个Publisher组合的操作符)会切换到Flux。例如,MonoconcatWith(Publisher)返回一个Flux,而Mono​​then(Mono)返回另一个Mono。
请注意,您可以使用Mono来表示只有完成概念的无值异步过程(类似于Runnable)。要创建一个,您可以使用一个空的Mono<Void>。

三、代码示例

  1. 创建一个Flux,发出一系列字符串元素并订阅打印出来:

    package top.emanjusaka;
    import reactor.core.publisher.Flux;
    public class Main {
        public static void main(String[] args) {
            Flux<String> flux = Flux.just("Hello", "emanjusaka", "!");
            flux.subscribe(System.out::println);
        }
    }
    
    // 输出
    Hello
    emanjusaka
    !
    
  1. 创建一个Mono,发出一个字符串元素并订阅打印出来:

    package top.emanjusaka;
    import reactor.core.publisher.Mono;
    public class Main {
        public static void main(String[] args) {
            Mono<String> mono = Mono.just("Hello");
            mono.subscribe(System.out::println);
        }
    }
    
    // 输出
    Hello
    
  1. 使用Flux的操作符进行元素转换和过滤:

    package top.emanjusaka;
    
    import reactor.core.publisher.Flux;
    
    public class Main {
        public static void main(String[] args) {
            Flux<Integer> numbers = Flux.range(1, 10);
            numbers.map(num -> num * 2)
                    .filter(num -> num % 3 == 0)
                    .subscribe(System.out::println);
        }
    }
    
    // 输出
    6
    12
    18
    

  1. 使用Mono的操作符进行元素转换和错误处理:

    package top.emanjusaka;
    
    import reactor.core.publisher.Mono;
    
    public class Main {
        public static void main(String[] args) {
            Mono<Integer> number = Mono.just(5);
            number.map(num -> num * 2)
                    .doOnError(Throwable::printStackTrace)
                    .subscribe(System.out::println);
        }
    }
    
    
    // 输出
    10
    

四、总结

Flux 和 Mono 都是位于 reactor.core.publisher​​包下的类。

Reactor中的Flux和Mono是用于实现响应式编程的两种基本类型:

  1. Flux:表示一个异步序列,可以发出0到N个项目。它可以终止于完成信号或错误信号。Flux适用于处理多个项目的情况,可以使用各种操作符来处理和转换序列。

  2. Mono:表示一个异步序列,最多发出一个项目。它要么终止于完成信号(有或没有值),要么只发出一个错误信号。Mono适用于处理单个项目的情况,也可以使用一些操作符来处理和转换序列。

这两种类型都是Publisher的实现,遵循Reactive Streams规范,并可以与其他响应式库和框架进行互操作。

Flux和Mono都可以表示无限序列,也可以表示空序列。它们提供了丰富的操作符来处理和转换序列,例如映射、过滤、合并、扁平化等。此外,它们还支持异步和并发处理,可以与其他操作符和操作进行组合使用。

总的来说,Flux适用于处理多个项目的情况,而Mono适用于处理单个项目的情况。它们是Reactor中用于实现响应式编程的基本类型,提供了丰富的操作符和功能来处理和转换异步序列。

五、参考文献

  1. 《Reactor》参考文档

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原文地址: https://www.emanjusaka.top/2023/08/reactive-programming-flux-mono

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