Reactor 第十篇 定制一个生产的WebClient

2023-08-25 12:32:55 浏览数 (3)

1 为什么要用 WebClient

刚开始尝试使用 Spring WebFlux 的时候，很多人都会使用 Mono.fromFuture() 将异步请求转成 Mono 对象，或者 Mono.fromSupplier() 将请求转成 MOno 对象，这两种方式在响应式编程中都是不建议的，都会阻塞当前线程。

1.1 Mono.fromFuture() VS WebClient

Mono.fromFuture()方法和使用 WebClient 调用第三方接口之间存在以下区别：

  • 异步 vs. 非阻塞

Mono.fromFuture()方法适用于接收一个 java.util.concurrent.Future 对象，并将其转换为响应式的 Mono。这是一个阻塞操作，因为它会等待 Future 对象完成。而使用 WebClient 调用第三方接口是异步和非阻塞的，它不会直接阻塞应用程序的执行，而是使用事件驱动的方式处理响应。

可扩展性和灵活性：使用 WebClient 可以更灵活地进行配置和处理，例如设置超时时间、请求头、重试机制等。WebClient 还可以与许多其他 Spring WebFlux 组件集成，如 WebSockets、Server-Sent Events 等。而 Mono.fromFuture() 是适用于单个 Future 对象转化为 Mono 的情况，可扩展性较差。

  • 错误处理

WebClient 提供了更丰富的错误处理机制，可以通过 onStatus、onError 等方法来处理不同的 HTTP 状态码或异常。同时，WebClient 还提供了更灵活的重试和回退策略。Mono.fromFuture() 方法只能将 Future 对象的结果包装在 Mono 中，不提供特定的错误处理机制。

  • 阻塞操作

Mono.fromFuture() 会阻塞。当调用 Mono.fromFuture() 方法将 Future 转换为 Mono 时，它会等待 Future 对象的结果返回。在这个等待的过程中，Mono.fromFuture()方法会阻塞当前的线程。这意味着，如果 Future 的结果在运行过程中没有返回，则当前线程会一直阻塞，直到 Future 对象返回结果或者超时。因此，在使用 Mono.fromFuture() 时需要注意潜在的阻塞风险。另外，需要确保F uture 的任务在后台线程中执行，以免阻塞应用程序的主线程。

1.2 Mono.fromFuture VS Mono.fromSupplier

Mono.fromSupplier() 和 Mono.fromFuture() 都是用于将异步执行的操作转换为响应式的 Mono 对象，但它们的区别在于：

Mono.fromSupplier() 适用于一个提供者/生产者，可以用来表示某个操作的结果，该操作是一些纯计算并且没有阻塞的方法。也就是说，Mono.fromSupplier() 将其参数 (Supplier) 所提供的操作异步执行，并将其结果打包成一个 Mono 对象。

Mono.fromFuture() 适用于一个 java.util.concurrent.Future 对象，将其封装成 Mono 对象。这意味着调用 Mono.fromFuture() 方法将阻塞当前线程，直到异步操作完成返回一个 Future 对象。

因此，Mono.fromSupplier() 与 Mono.fromFuture() 的主要区别在于：

Mono.fromSupplier() 是一个非阻塞的操作，不会阻塞当前线程。这个方法用于执行计算型的任务，返回一个封装了计算结果的 Mono 对象。 Mono.fromFuture() 是阻塞操作，会阻塞当前线程，直到异步操作完毕并返回看，它适用于处理 java.util.concurrent.Future 对象。

需要注意的是，如果 Supplier 提供的操作是阻塞的，则 Mono.fromSupplier() 方法本身也会阻塞线程。但通常情况下，Supplier 提供的操作是纯计算型的，不会阻塞线程。

因此，可以使用 Mono.fromSupplier() 方法将一个纯计算型的操作转换为 Mono 对象，而将一个异步返回结果的操作转换为 Mono 对象时，可以使用 Mono.fromFuture() 方法。

2 定制化自己的 WebClient

2.1 初始化 WebClient

WebClient 支持建造者模式，使用 WebClient 建造者模式支持开发自己的个性化 WebClient，比如支持设置接口调用统一耗时、自定义底层 Http 客户端、调用链路、打印接口返回日志、监控接口耗时等等。

WebClient builder 支持以下方法

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interface Builder {

        /**
         * 配置请求基础的url，如：baseUrl = "https://abc.go.com/v1";和 uriBuilderFactory 冲突，如果有 uriBuilderFactory ，则忽略 baseUrl
         */
        Builder baseUrl(String baseUrl);

        /**
         * URI 请求的默认变量。也和 uriBuilderFactory 冲突，如果有 uriBuilderFactory ，则忽略 defaultUriVariables
         */
        Builder defaultUriVariables(Map<String, ?> defaultUriVariables);

        /**
         * 提供一个预配置的UriBuilderFactory实例
         */
        Builder uriBuilderFactory(UriBuilderFactory uriBuilderFactory);

        /**
         * 默认 header
         */
        Builder defaultHeader(String header, String... values);

        /**
         * 默认cookie
         */
        Builder defaultCookie(String cookie, String... values);

        /**
         * 提供一个 consumer 来定制每个请求
         */
        Builder defaultRequest(Consumer<RequestHeadersSpec<?>> defaultRequest);

        /**
         * 添加一个filter，可以添加多个
         */
        Builder filter(ExchangeFilterFunction filter);

    
        /**
         * 配置要使用的 ClientHttpConnector。这对于插入或自定义底层HTTP 客户端库(例如SSL)的选项非常有用。
         */
        Builder clientConnector(ClientHttpConnector connector);

        /**
         * Configure the codecs for the {@code WebClient} in the
         * {@link #exchangeStrategies(ExchangeStrategies) underlying}
         * {@code ExchangeStrategies}.
         * @param configurer the configurer to apply
         * @since 5.1.13
         */
        Builder codecs(Consumer<ClientCodecConfigurer> configurer);



        /**
         * 提供一个预先配置了ClientHttpConnector和ExchangeStrategies的ExchangeFunction。
这是对 clientConnector 的一种替代，并且有效地覆盖了它们。
         */
        Builder exchangeFunction(ExchangeFunction exchangeFunction);

        /**
         * Builder the {@link WebClient} instance.
         */
        WebClient build();
        
  // 其他方法
    }

2.2 日志打印及监控

  • 打印参数、url、返回
  • 参数和返回需要转成json
  • 需要打印正常返回日志和异常
  • 正常监控、异常监控、总监控以及响应时间
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.doOnSuccess(response-> {
    log.info("get.success, url={}, response={}, param={}", url, response);
})
.doOnError(error-> {
    log.info("get.error, url={}", url, error);
    // 监控
})
.doFinally(res-> {
  //监控
})

2.3 返回处理

retrieve() // 声明如何提取响应。例如，提取一个ResponseEntity的状态，头部和身体: .bodyToMono(clazz) 将返回body内容转成clazz对象，clazz 对象可以自己指定类型。如果碰到有问题的无法转化的，也可以先转成String，然后自己实现一个工具类，将String转成 class 对象。

2.3.1 get
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public <T> Mono<T> get(String url, Class<T> clazz, T defaultClass) {
long start = System.currentTimeMillis();
return webClient.get()
        .uri(url)
        .accept(MediaType.APPLICATION_JSON)
        .retrieve()
        .bodyToMono(clazz)
        .doOnSuccess(response-> {
            log.info("get.success, url={}, response={}, param={}", url, response);
        })
        .doOnError(error-> {
            log.info("get.param.error, url={}", url, error);
        })
        .onErrorReturn(defaultClass)
        .doFinally(res-> {
        })
        .publishOn(customScheduler);
}
2.3.2 get param 请求
代码语言：javascript复制
public <T> Mono<T> getParam(String url, MultiValueMap<String, String> param, Class<T> clazz, T defaultClass) {
long start = System.currentTimeMillis();
URI uri = UriComponentsBuilder.fromUriString(url)
        .queryParams(param)
        .build()
        .toUri();

return webClient.get()
        .uri(uri)
        .accept(MediaType.APPLICATION_JSON)
        .retrieve()
        .bodyToMono(clazz)
        .doOnSuccess(response-> {
            log.info("get.param.success, url={}, response={}, param={}", url, response, JsonUtil.toJson(param));
        })
        .doOnError(error-> {
            log.error("get.param.error, url={}, param={}", url, JsonUtil.toJson(param), error);
        })
        .onErrorReturn(defaultClass)
        .doFinally(res-> {
        // 监控 or 打印日志 or 耗时
        })
        .publishOn(customScheduler);
}
2.3.3 post json 请求
代码语言：javascript复制
public <T> Mono<T> postJson(String url, final HttpParameter4Json parameter, Class<T> clazz, T defaultClass) {
final long start = System.currentTimeMillis();
return webClient.post()
        .uri(url)
        .contentType(MediaType.APPLICATION_JSON)
        .cookies(cookies -> cookies.setAll(parameter.getCookies()))
        .body(Mono.just(parameter.getJsonBody()), ParameterizedTypeReference.forType(parameter.getBodyType()))
        .headers(headers -> headers.setAll(parameter.getHeaders()))
        .accept(MediaType.APPLICATION_JSON)
        .retrieve()
        .bodyToMono(clazz)
        .doOnSuccess(response-> {
            log.info("post.json.success, url={}, response={}, param={}", url, response, parameter.getJsonBody());
        })
        .doOnError(error-> {
            log.error("get.param.error, url={}, param={}", url, parameter.getJsonBody(), error);
        })
        .onErrorReturn(defaultClass)
        .doFinally(res-> {
        })
        .publishOn(customScheduler);

}
2.3.4 post form Data 请求
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public <T> Mono<T> postFormData(String url, HttpParameter parameter, Class<T> clazz, T defaultClass) {
    final long start = System.currentTimeMillis();
    return webClient.post()
            .uri(url)
            .contentType(MediaType.APPLICATION_FORM_URLENCODED)
            .cookies(cookies -> cookies.setAll(parameter.getCookies()))
            .body(BodyInserters.fromFormData(parameter.getMultiValueMapParam()))
            .headers(headers -> headers.setAll(parameter.getMapHeaders()))
            .accept(MediaType.APPLICATION_JSON)
            .retrieve()
            .bodyToMono(clazz)
            .doOnSuccess(response-> {
                log.info("post.fromData.success, url={}, response={}, param={}", url, response, JsonUtil.toJson(parameter));
            })
            .doOnError(error-> {
                log.info("get.param.error, url={}, param={}", url, JsonUtil.toJson(parameter), error);
            })
            .onErrorReturn(defaultClass)
            .doFinally(res-> {
            })
            .publishOn(customScheduler);
}

2.4 异常处理

2.4.1 异常返回兜底

onErrorReturn 发现异常返回兜底数据

2.4.2 异常处理

状态码转成异常抛出

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.onStatus(HttpStatus::isError, response -> Mono.error(new RuntimeException("Request failed with status code: "   response.statusCode())))

监控异常

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.doOnError(error -> {
    // log and monitor
})

3 完整的 WebClient

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package com.geniu.reactor.webclient;

import com.geniu.utils.JsonUtil;
import io.netty.channel.ChannelOption;
import io.netty.handler.ssl.SslContextBuilder;
import io.netty.handler.ssl.util.InsecureTrustManagerFactory;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.core.ParameterizedTypeReference;
import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.http.MediaType;
import org.springframework.http.client.reactive.ReactorClientHttpConnector;
import org.springframework.util.MultiValueMap;
import org.springframework.web.reactive.function.BodyInserters;
import org.springframework.web.reactive.function.client.WebClient;
import org.springframework.web.util.UriComponentsBuilder;
import reactor.core.publisher.Mono;
import reactor.core.scheduler.Scheduler;
import reactor.core.scheduler.Schedulers;
import reactor.netty.http.client.HttpClient;
import reactor.netty.resources.ConnectionProvider;
import reactor.netty.resources.LoopResources;
import reactor.netty.tcp.SslProvider;
import reactor.netty.tcp.TcpClient;

import java.net.URI;
import java.time.Duration;
import java.util.function.Function;

/**
 * @Author: prepared
 * @Date: 2023/8/15 11:05
 */
@Slf4j
public class CustomerWebClient {

    public static final CustomerWebClient instance = new CustomerWebClient();

    /**
     * 限制并发数 100
     */
    Scheduler customScheduler = Schedulers.newParallel("CustomScheduler", 100);


    private final WebClient webClient;

    private CustomerWebClient() {

        final SslContextBuilder sslBuilder = SslContextBuilder.forClient()
                .trustManager(InsecureTrustManagerFactory.INSTANCE);

        final SslProvider ssl = SslProvider.builder().sslContext(sslBuilder)
                .defaultConfiguration(SslProvider.DefaultConfigurationType.TCP).build();

        final int cpuCores = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
        final int selectorCount = Math.max(cpuCores / 2, 4);
        final int workerCount = Math.max(cpuCores * 2, 8);
        final LoopResources pool = LoopResources.create("HCofSWC", selectorCount, workerCount, true);

        final Function<? super TcpClient, ? extends TcpClient> tcpMapper = tcp -> tcp
                .option(ChannelOption.TCP_NODELAY, true)
                .option(ChannelOption.CONNECT_TIMEOUT_MILLIS, 3000)
                .option(ChannelOption.SO_TIMEOUT, 10000)
                .secure(ssl)
                .runOn(pool);

        ConnectionProvider.Builder httpClientOfSWC = ConnectionProvider
                .builder("HttpClientOfSWC")
                .maxConnections(100_000)
                .pendingAcquireTimeout(Duration.ofSeconds(6));
        final ConnectionProvider connectionProvider = httpClientOfSWC.build();

        final HttpClient hc = HttpClient.create(connectionProvider)
                .tcpConfiguration(tcpMapper);

        final Function<HttpClient, HttpClient> hcMapper = rhc -> rhc
                .compress(true);

        final WebClient.Builder wcb = WebClient.builder()
                .clientConnector(new ReactorClientHttpConnector(hcMapper.apply(hc)));
//                .filter(new TraceRequestFilter()); 可以通过Filter 增加trace追踪

        this.webClient = wcb.build();
    }

    public <T> Mono<T> get(String url, Class<T> clazz, T defaultClass) {
        long start = System.currentTimeMillis();
        return webClient.get()
                .uri(url)
                .accept(MediaType.APPLICATION_JSON)
                .retrieve()
                .onStatus(HttpStatus::isError, response -> Mono.error(new RuntimeException("Request failed with status code: "   response.statusCode())))
                .bodyToMono(clazz)
                .doOnSuccess(response-> {
                    log.info("get.success, url={}, response={}, param={}", url, response);
                })
                .doOnError(error-> {
                    log.info("get.param.error, url={}", url, error);
                })
                .onErrorReturn(defaultClass)
                .doFinally(res-> {
                })
                .publishOn(customScheduler);
    }

    public <T> Mono<T> getParam(String url, MultiValueMap<String, String> param, Class<T> clazz, T defaultClass) {
        long start = System.currentTimeMillis();
        URI uri = UriComponentsBuilder.fromUriString(url)
                .queryParams(param)
                .build()
                .toUri();

        return webClient.get()
                .uri(uri)
                .accept(MediaType.APPLICATION_JSON)
                .retrieve()
                .bodyToMono(clazz)
                .doOnSuccess(response-> {
                    log.info("get.param.success, url={}, response={}, param={}", url, response, JsonUtil.toJson(param));
                })
                .doOnError(error-> {
                    log.error("get.param.error, url={}, param={}", url, JsonUtil.toJson(param), error);
                })
                .onErrorReturn(defaultClass)
                .doFinally(res-> {
                })
                .publishOn(customScheduler);
    }



    public <T> Mono<T> postJson(String url, final HttpParameter4Json parameter, Class<T> clazz, T defaultClass) {
        final long start = System.currentTimeMillis();
        return webClient.post()
                .uri(url)
                .contentType(MediaType.APPLICATION_JSON)
                .cookies(cookies -> cookies.setAll(parameter.getCookies()))
                .body(Mono.just(parameter.getJsonBody()), ParameterizedTypeReference.forType(parameter.getBodyType()))
                .headers(headers -> headers.setAll(parameter.getHeaders()))
                .accept(MediaType.APPLICATION_JSON)
                .retrieve()
                .bodyToMono(clazz)
                .doOnSuccess(response-> {
                    log.info("post.json.success, url={}, response={}, param={}", url, response, parameter.getJsonBody());
                })
                .doOnError(error-> {
                    log.error("get.param.error, url={}, param={}", url, parameter.getJsonBody(), error);
                })
                .onErrorReturn(defaultClass)
                .doFinally(res-> {
                })
                .publishOn(customScheduler);

    }


    public <T> Mono<T> postFormData(String url, HttpParameter parameter, Class<T> clazz, T defaultClass) {
        final long start = System.currentTimeMillis();
        return webClient.post()
                .uri(url)
                .contentType(MediaType.APPLICATION_FORM_URLENCODED)
                .cookies(cookies -> cookies.setAll(parameter.getCookies()))
                .body(BodyInserters.fromFormData(parameter.getMultiValueMapParam()))
                .headers(headers -> headers.setAll(parameter.getMapHeaders()))
                .accept(MediaType.APPLICATION_JSON)
                .retrieve()
                .bodyToMono(clazz)
                .doOnSuccess(response-> {
                    log.info("post.fromData.success, url={}, response={}, param={}", url, response, JsonUtil.toJson(parameter));
                })
                .doOnError(error-> {
                    log.info("get.param.error, url={}, param={}", url, JsonUtil.toJson(parameter), error);
                })
                .onErrorReturn(defaultClass)
                .doFinally(res-> {
                })
                .publishOn(customScheduler);
    }

}
reactor webclient 对象 监控 线程

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