Vert.x 入门以及与SpringBoot的一些联动

2019-06-14 本文已影响0人人形大叔

小字：这篇文章探讨的仅仅是Vert.x入门，简要实现以及帮助理解

按照我的习惯先上结论

生而为了微服务，生而为了高并发，去除了锁概念的框架，Vertx。因为有EventBus的存在打散了传统开发层于层之间的关系，让层的关系变得"松散而有序"，每个Vertx实例都会维护一个队列，所以也就没有了锁的需要（本来在现实中锁这个概念就有点不符合逻辑），这大大的提升了效率。
举一个不太恰当的例子，以前的开发就好比有一个马厩，里面有一个水槽，一次只能容纳一匹马喝水，其他的马想喝水那么就必须排队（阻塞）。好了现在有那么几匹马不太守规矩，从宁一边来抢这个水槽（高并发），为了阻止这种情况出现，我们有了围栏让马儿依次喝水（锁）。
现在有了Vertx，里面的EvevtBus干了一件事情，把这个水槽拉得很长，长到所有的马都可以喝水，不但马可以喝水，其他鹿啊，狗啊，猫啊都可以来喝水，牛逼~

并且Vertx里面还有个执行单元的概念，一个执行单元被注册好之后，开启。如果现在吞吐量到顶了，好了现在骚操作来了，你可以再开启一次。吞吐量翻倍，Vertx里里面的x居然是复数的意思。

Vert.x：你随便啊，你有机器我没在怕啊。

1. Vert.x 简介

JVM上的Reative开发套件。Vert.x目前是见过最功能最强大，第三方库依赖最少的Java框架，它只依赖Netty4以及Jacskon。
Vert.x最大的特点就在于异步（底层基于Netty），通过事件循环（EventLoop）来调起存储在异步任务队列（CallBackQueue）中的任务，大大降低了传统阻塞模型中线程对于操作系统的开销。因此相比较传统的阻塞模型，异步模型能够很大层度的提高系统的并发量。
Vert.x除了异步之外，还提供了非常多的吸引人的技术，比如EventBus，通过EventBus可以非常简单的实现分布式消息，进而为分布式系统调用，微服务奠定基础。除此之外，还提供了对多种客户端的支持，比如Redis，RabbitMQ，Kafka等等。
多语言使用
Java版本实现HTTP服务

public class MyHttpServer extends AbstractVerticle {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建服务
        MyHttpServer verticle = new MyHttpServer();
        Vertx vertx = Vertx.vertx();
        // 部署服务，会执行MyHttpServer的start方法
        vertx.deployVerticle(verticle);
    }
    @Override
    public void start() throws Exception {
        // 在这里可以通过this.vertx获取到当前的Vertx
        Vertx vertx = this.vertx;
        // 创建一个HttpServer
        HttpServer server = vertx.createHttpServer();
        server.requestHandler(request -> {
            // 获取到response对象
            HttpServerResponse response = request.response();
            // 设置响应头
            response.putHeader("Content-type", "text/html;charset=utf-8");
            // 响应数据
            response.end("SUCCESS");
        });
        // 指定监听80端口
        server.listen(80);
    }
}

JavaScript实现HTTP服务

vertx.createHttpServer()
.requestHandler(function (req) {
    req.response()
    .putHeader("content-type", "text/plain")
    .end("Hello from ``Vert.x``!");
}).listen(8080);

另外还可以使用Groovy, Ruby, Ceylon, Scala , Kotlin;
不依赖中间件
完善的生态
为微服务而生

2. Vert.x 能做什么事情？

Java能做的，Vert.x都能做。Node能做的Vert.x也能做

Web开发，Vert.x封装了Web开发常用的组件，支持路由、Session管理、模板等，可以非常方便的进行Web开发。重要的是不需要容器
TCP/UDP开发，Vert.x底层基于Netty，并且进行了完善的封装。
原生提供了WebSocket的支持。
EventBus（事件总线）是Vert.x的神经系统，通过EventBus可以实现分布式消息，远程方法调用等等。正是因为EventBus的存在，Vert.x可以非常便捷的开发微服务应用。
支持主流的数据和消息的访问redis,mongodb,rabbitmq,kafka 等

3. 什么是异步编程？

对于习惯使用springboot的我来说异步编程是一个新名词。异步编程是Vert.x的一大特性，也是Vert.x的核心。可以用Ajax来做类比。

//$.ajax方法并不会阻塞，
//而是直接向下执行，
//等到远程服务器响应之后，才会回调success方法，
//那么这时候success方法才会执行。
//ajax下面的代码不会等到success方法执行完毕之后再执行
console.log("1");
$.ajax({
    "url" : "/hello",
    "type" : "post",
    "dataType" : "json",
    "success" : function(val) {
        console.log("2");
    }
});
console.log("3");

类比Vert.x

//可以看到是极为相似的
System.out.println("1")
WebClient
    .create(vertx)
    .postAbs(REQUEST_URL) // 这里指定的是请求的地址
    .sendBuffer(buffer, res -> { // buffer是请求的数据
        if (res.succeeded()) {  
            // 请求远程服务成功
            System.out.println("2")
        } else {
            // 请求失败
            resultHandler.handle(Future.failedFuture("请求服务器失败..."));
        }
    });
System.out.println("3")

4.性能

先看图

[站外图片上传中...(image-fa87bd-1560523010556)]

错误率

平均响应时间

摘自 Spring Boot同步架构与Vert.x异步架构高并发性能对比

该测试使用jmeter完成，模拟一秒内10000用户同时发出http请求，服务端返回Json数据这样一个流程。第一套架构是Vert.x家族自己的Vert.x-web框架加上Vert.x-JDBC持久化框架；第二套是Vert.x-web与Spring Boot和JPA两个框架整合；第三套是传统的Spring MVC，Spring Boot和JPA框架。三个测试用例均为单http服务器，前两者是Vert.x自带的netty，后者是内嵌的Tomcat。数据库使用的是hsqldb内存数据库，连接池是hikariCP，最大连接数设置为100。Tomcat的线程池最大连接数设置为了1000，可以认为是已经设置到最大值了。出错时，报的错误均为java.net.ConnectException异常，错误消息为Connection refused: connect。应该是并发链接超过了上限，请求被拒绝了。

从结果上看，第二套架构性能最优，其吞吐量约为第三套传统架构的3.3倍，错误率也相对较低，第一套虽然错误率高，单吞吐量也大幅超越了传统架构。因此在较为极限的并发测试下，Vert.x架构的性能较传统Spring Boot是有明显优势的。

测试框架版本：
Vert.x系列：3.5.1
Spring Boot系列：1.5.10.RELEASE
测试环境：
OS：windows 7 64位
CPU：英特尔至强 E3-1231 V3
内存：8G

5.思考

Vert.x确实非常好，把Java8的新特性用得淋漓尽致，而且从上面的性能分析来看，优于传统框架。

但是：异步编程以及面向函数的思想和以前太不一样了。还有大量使用Java8的新特性。比如lambda表达式，可以简化匿名内部类的编写。所以要写好Vert.x你必须熟悉Java的新特性，不然写出来的代码难以维护。其次是Vert.x没有对关系型数据库的ORM支持，在传统开发种我们可以选择Hibernate或者是MyBatits这种ORM框架来对数据库进行操作。但Vert.x这方面就比较弱了，但也不是不能用只不过封装的比较浅。总之就是一句话，东西是好东西，就是用起来不习惯尤其是数据库操作很繁琐还有大量的匿名内部类。

6.整合

终于说到重点了，那就是springboot处理具体业务对接Vert.x的URL控制，而且上面的性能分析也指出这种模式比纯Vert.x还要好一点，而且兼顾了传统开发的语法，算是一种过渡，并且积极拥抱新技术，对Java新特性的理解也非常友好。
首先建立一个springboot项目，并且去掉内置tomcat，我们使用Vert.x来接管路由。
新建一个StaticServer类来创建一个http服务

/**
 * 交给springboot管理周期
 */
@Component
public class StaticServer extends AbstractVerticle {
    private final AppConfiguration configuration;
    private final IServicePrint2Page iServicePrint2Page;

    @Autowired
    public StaticServer(AppConfiguration configuration, IServicePrint2Page iServicePrint2Page) {
        //加载配置文件
        this.configuration = configuration;
        this.iServicePrint2Page = iServicePrint2Page;
    }
    @Override
    public void start() {
        //创建路由对象
        Router router = Router.router(vertx);
        //获取整个消息体 放进RoutingContext
        router.route().handler(BodyHandler.create());
        //创建http服务
        HttpServer server = vertx.createHttpServer();
        //发送消息
        //如果后期添加上mybaitis需要用blockingHandler方法来执行操作
        //创建新的线程执行（一般用于执行阻塞调用）
        router.get("/text").blockingHandler(iServicePrint2Page::sendMsg);
        //启动监听
        server.requestHandler(router::accept).listen(configuration.httpPort());
    }


    /**
     * 结束的时候可以进行一些操作
     * <p>
     * throws Exception
     */
    @Override
    public void stop() throws Exception {
        super.stop();
    }
}

在SpringBoot启动类上添加initVerticle方法添加@PostConstruct注解来让SpringBoot启动的时候执行一次


    private final StaticServer staticServer;
    /****
     * 注入Http服务类
     * @param staticServer
     */
    @Autowired
    public SptingvertxApplication(StaticServer staticServer) {
        this.staticServer = staticServer;
    }
    /**
     * 部署Vertx方法
     * <p>
     * PostConstruct 修饰的方法会在服务器加载的时候运行，并且只会被服务器执行一次
     */
    @PostConstruct
    public void initVerticle() {
        Vertx.vertx().deployVerticle(staticServer);
    }

7.EventBus

它是Vert.X的核心，在集群中容器之间的通信，各个Verticle之间的通讯都是经过Event Bus来实现的
概念
- 寻址
  消息EventBus发送到一个字符串地址上（address）。任意字符串都是合法的。
- 处理器
  消息在处理器（Handler）中被接收。您可以在某个地址上注册一个处理器来接收消息。
  同一个地址可以注册许多不同的处理器，一个处理器也可以注册在多个不同的地址上。（说人话就是：地址可以重复，并且向这个重复的地址发送消息的时候，所有用这个地址注册的Handler都会执行）
- EventBus发布消息
  消息将被发布到一个地址中，发布意味着会将信息传递给所有注册在该地址上的处理器。这和发布/订阅模式很类似。
简要实现

向EventBus发送一条消息

//唤起一个时间总线
EventBus eventBus = routingContext.vertx().eventBus();
//发布消息
//地址上的所有方法都会收到消息
//eventBus.send(
//发送一个简单消息
//如果使用send。就是点对点模式
//消息将被发送到一个地址中，
//Vert.x将会把消息分发到某个注册在该地址上的处理器。
//若这个地址上有不止一个注册过的处理器，
//它将使用 不严格的轮询算法 选择其中一个。
eventBus.send(
    // 消息地址
    SpringVerticle.GET_HELLO_MSG_SERVICE_ADDRESS,
    // 消息内容
    "测试", info -> {//异步处理结果
    if (info.succeeded()) {
        //访问成功
        response.end(info.result().body().toString());
    } else {
        //访问失败
        response.setStatusCode(400).end(info.cause().toString());
    }
});

EventBus消息提取

//唤起时间总线，注册一个事件处理者（时间消费者
EventBus eventBus = this.vertx.eventBus();
eventBus.consumer(GET_HELLO_MSG_SERVICE_ADDRESS).handler(msg -> {
    //获取时间内容吼，调用service服务
    System.out.println("eventBus里面的消息是" + msg.body());
    List<User> users = userService.getAll();
    //把结果返回消息体
    msg.reply(users.toString());
});

注册执行端元

//我们需要需要把这俩执行端元放在一个Vertx实例里面
Vertx vertx = Vertx.vertx();
//注册服务
vertx.deployVerticle(staticServer);
vertx.deployVerticle(springVerticle);

参考

Vert.x(vertx) 简明介绍

Spring Boot同步架构与Vert.x异步架构高并发性能对比

Vert.x 入门以及与SpringBoot的一些联动

按照我的习惯先上结论

Vert.x：你随便啊，你有机器我没在怕啊。

1. `Vert.x` 简介

2. `Vert.x` 能做什么事情？

3. 什么是异步编程？

4.性能

5.思考

6.整合

7.`EventBus`

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