如果您搜索 "最佳网络框架", 您可能会偶然发现 Techempower 基准测试, 其中排名超过 300 个框架, 在那里你可能已经注意到 Vert.x 是排名最高的.
Vert.x 是一个多语言 web 框架, 它支持 Java,Kotlin,Scala,Ruby 和 JavaScript 支持的语言之间的共同功能. 无论语言如何, Vert.x 都在 Java 虚拟机 (JVM) 上运行. 模块化和轻量级, 它面向微服务开发.
Techempower 基准测试衡量从数据库更新, 获取和交付数据的性能. 每秒提供的请求越多越好. 在这种涉及很少计算的 IO 场景中, 任何非阻塞框架都会有优势. 近年来, 这种范式几乎与 Node.JS 不可分割, Node.JS 通过其单线程事件循环来推广它.
与 Node 类似, Vert.x 运行单个事件循环. 但 Vert.x 也利用了 JVM.Node 运行在单个核心上, 而 Vert.x 维护的线程池大小可以与可用核心数相匹配. 凭借更强的并发支持, Vert.x 不仅适用于 IO, 也适用于需要并行计算的 CPU 繁重流程.
然而, 事件循环只是故事的一半. 另一半与 Vert.x 几乎没有关系. Java 必备的 15 个框架, 推荐看下.
要连接到数据库, 客户端需要连接器驱动程序. 在 Java 领域, Sql 最常见的驱动程序是 JDBC. 问题是, 这个驱动程序阻塞了. 它在套接字级别阻塞. 一个线程总会卡在那里, 直到它返回一个响应.
毋庸置疑, 驱动程序一直是实现完全无阻塞应用程序的瓶颈. 幸运的是, 在具有多个活动分叉的异步驱动程序上取得了进展(尽管是非官方的), 其中包括:
- https://github.com/jasync-sql/jasync-sql(适用于 Postgres 和 MySQL)
- https://github.com/reactiverse/reactive-pg-client(Postgres)
黄金法则
使用 Vert.x 非常简单, 只需几行代码即可启动 http 服务器.
- val vertx = Vertx.vertx()
- vertx.createHttpServer().requestHandler(req => {
- }).listen(8080)
方法 requestHandler 是事件循环传递请求事件的地方. 由于 Vert.x 没有意见, 处理它是自由的风格. 但请记住非阻塞线程的唯一重要规则: 不要阻止它.
在使用并发时, 我们可以从如今的许多选项中获取, 例如 Promise,Future,Rx, 以及 Vert.x 自己的惯用方法. 但随着应用程序复杂性的增加, 单独使用异步功能是不够的. 我们还需要轻松协调和链接调用, 同时避免回调地狱, 以及优雅地传递任何错误.
Scala Future 满足上述所有条件, 并具有基于函数式编程原理的额外优势. 虽然本文不深入探讨 Scala Future, 但我们可以通过一个简单的应用程序来尝试它.
假设该应用程序是一个 API 服务, 用于查找给定其 ID 的用户:
- val vertx = Vertx.vertx()
- vertx.createHttpServer().requestHandler(req => {
- req.path() match {
- case p if p contains("/user") =>
- val f = for {
- f1 <- Future { req.getParam("id").get.toInt }
- f2 <- if (f1 <100) Future.unit else Future.failed(CustomException())
- f3 <- Future { getUserFromDb(f1) }
- } yield f3
- f map (r => printout(req, r)) recover {case exception => printout(req, handleException(exception))}
- case _ => printout(req, "Default page")
- }
- })
- .listen(8080)
- def printout(req: HttpServerRequest, msg: String) = req.response().end(msg)
- def handleException(e: Throwable): String = {
- e match {
- case t: NoSuchElementException => "Missing parameter"
- case t: NumberFormatException => "Parameter not number"
- case t: CustomException => "Custom exception"
- case t: SQLException => "Database error"
- case _ => "Unknown error"
- }
- }
- def getUserFromDb(id: Int) = "mock user name"
- case class CustomException() extends Exception("custom exception")
涉及三个操作: 检查请求参数, 检查 id 是否有效以及获取数据. 我们将把这些操作包装在 Future 中, 并在 "for comprehension" 结构中协调执行.
第一步是将请求与服务匹配.
Scala 具有强大的模式匹配功能, 我们可以将其用于此目的. 在这里, 我们拦截任何提及 "/ user" 并将其传递给我们的服务.
接下来是这项服务的核心, 我们的期货按顺序排列.
第一个 furture 未来 f1 包装参数检查. 我们特别想从 get 请求中检索 id 并将其转换为 int.(如果返回值是方法中的最后一行, Scala 不需要显式返回.)如您所见, 此操作可能会抛出异常, 因为 id 可能不是 int 或甚至不可用, 但现在可以.
第二个 furture f2 检查 id 的有效性.
我们通过使用我们自己的 CustomException 显式调用 Future.failed 来阻止任何低于 100 的 id. 否则, 我们以 Future.unit 的形式传递一个空的 Future 作为成功验证.
最后的 furture f3 将使用 f1 提供的 id 检索用户.
由于这只是一个示例, 我们并没有真正连接到数据库. 我们只返回一些模拟字符串.
map 运行从 f3 生成用户数据的排列, 然后将其打印到响应中.
现在, 如果在序列的任何部分发生错误, 则传递 Throwable 进行恢复.
在这里, 我们可以将其类型与合适的恢复策略相匹配. 回顾一下我们的代码, 我们已经预料到了几个潜在的失败, 例如缺少 id, 或者 id 不是 int 或者无效会导致特定异常. 我们通过向客户端传递错误消息来处理 handleException 中的每一个.
这种安排不仅提供从开始到结束的异步流程, 还提供处理错误的干净方法. 由于它是跨处理程序的简化, 我们可以专注于重要的事情, 如数据库查询.
Verticles,Event Bus 和其他陷阱
Vert.x 还提供了一个名为 verticle 的并发模型, 类似于 Actor 系统. Verticle 隔离其状态和行为以提供线程安全的环境. 与之通信的唯一方法是通过事件总线.
但是, Vert.x 事件总线要求其消息为 String 或 JSON.
这使得传递任意非 POJO 对象变得困难. 在高性能系统中, 处理 JSON 转换是不可取的, 因为它会带来一些计算成本. 如果您正在开发 IO 应用程序, 最好不要使用 Verticle 或事件总线, 因为这样的应用程序几乎不需要本地状态.
使用某些 Vert.x 组件也非常具有挑战性.
您可能会发现缺少文档, 意外行为甚至无法正常运行. Vert.x 可能正在遭受其雄心壮志, 因为开发新组件需要移植多种语言. 这是一项艰巨的任务. 因此, 坚持核心将是最好的.
如果您正在开发公共 API, 那么 vertx-core 就足够了. 如果它是一个 Web 应用程序, 您可以添加 vertx-Web, 它提供 http 参数处理和 JWT / Session 身份验证.
无论如何, 这两个是主导基准的. 在使用 vertx-Web 的一些测试中, 性能有所下降, 但由于它似乎源于优化, 因此可能会在后续版本中得到解决.
大家有用 Vert.x 的吗? 欢迎留言分享~
来源: https://www.qcloud.com/developer/article/1588190