Java中怎么實現響應式編程

Java中怎么實現響應式編程，針對這個問題，這篇文章詳細介紹了相對應的分析和解答，希望可以幫助更多想解決這個問題的小伙伴找到更簡單易行的方法。

Reactive概念：

       Reactive Programming: 響應式編程，異步非阻塞就是響應式編程，與之相對應的就是命令式編程。是一種基于數據流(data stream)和變化傳遞的申明式的編程范式。 Reactive并不是一門新技術，不用Reactive照樣可是實現非阻塞編程，比如用觀察者模式實現。Reactive的另一種實現方式就是消息隊列。

       Reactive的關鍵點:

      聲明式的編程規范，數據流，傳播改變，使用動態數組或者靜態事件。   

      spring5實現了一部分Reactive：

      Spring WebFlux:  Reactive Web(non-blocking  servers  in genneral)

      Spring Web MVC:傳統的Servlet Web (serrvlet application in general)

為什么需要反應式的編程

 1.命令式編程VS聲明式編程

       實際上我們大多數程序員都是使用命令式編程，這也是計算機的工作方式。命令式編程就是對硬件操作的抽象，程序員要通過指令，精確的告訴計算機干什么事情。聲明式編程是解救程序員的利器，聲明式編程更關注的是我要什么(What)而不是怎么去做(How).SQL是經典的聲明式語言，我們通過SQL描述想要什么，最終由數據庫引擎執行SQL語句并將結果返回給我們。

2.同步編程VS異步編程

        在談到同步與異步的時候就要說一下，阻塞與非阻塞的概念，因為這兩組概念很容易混淆。他們描述的是同一個東西，但是關注點不同。阻塞與非阻塞描述的是當前線程的狀態，而同步與異步則關注方法調用結果的通知機制。因為是從不同角度描述方法的調用過程，所以這兩組概念可以相互組合，即將線程狀態以及結果通知機制進行組合。例如JDK1.3之前BIO是同步則塞，JDK1.4及以后的NIO是同步非阻塞，JDK1.7及以后的NIO2是異步非阻塞模式。

      同步編程的優點是代碼簡單并且容易理解，代碼按照先后順序執行，缺點是CPU利用率低，大部分都浪費在IO等待上。

      異步編程通過充分利用CPU資源并行執行任務，在執行時間和資源利用率上遠遠高于同步方法。

      同步編程面臨的挑戰：

傳統應用通常基于Servlet容器部署，而Servlet是基于線程的請求處理模型。從上文的討論中我們發現，通常需要設置一個較大的線程池獲得良好的性能，較大的線程池會導致以下三個問題：

1.額外的內存開銷。在Java中每個線程都有自己棧空間，默認是1MB。如果線程池的大小被設置為200，那么需要200MB內存，一方面造成內存浪費，一方面導致應用啟動慢。

2.CPU利用率低 有兩個方面會導致CPU利用率很低。一方面是JDK1.2之后，每個平臺的JVM實現都使用1：1線程模型，這意味著一個java線程會被映射到一個輕量級進程，而有效的輕量級進程數取決于CPU的個數以及核數。如果Java的線程數遠大于輕量級進程數，則頻繁的線程上下文切換會浪費大量的CPU時間，另一方面，由于傳統的遠程操作或者IO操作均為阻塞操作，會導致執行線程掛起從而無法執行其他任務，大大降低了CPU的利用率。

3.資源競爭激烈 當增大線程池后其他共享資源可能成為性能瓶頸，如數據庫連接資源。會導致多個線程競爭數據庫連接，使得數據庫連接成為系統瓶頸。

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