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函数式端点

Spring Web MVC 包括 WebMvc.fn,这是一种轻量级的函数式编程模型,其中使用函数来路由和处理请求,并且契约设计为不可变性。它是基于注解的编程模型的替代方案,但同样运行在相同的 DispatcherServlet 上。spring-doc.cadn.net.cn

概述

在WebMvc.fn中,一个HTTP请求是通过HandlerFunction来处理的:一个接受ServerRequest并返回ServerResponse的函数。 请求和响应对象都有不可变的契约,提供了对HTTP请求和响应的JDK 8友好的访问。 HandlerFunction相当于基于注解编程模型中的@RequestMapping方法的主体。spring-doc.cadn.net.cn

Incoming requests are routed to a handler function with a RouterFunction: a function that takes ServerRequest and returns an optional HandlerFunction (i.e. Optional<HandlerFunction>). When the router function matches, a handler function is returned; otherwise an empty Optional. RouterFunction is the equivalent of a @RequestMapping annotation, but with the major difference that router functions provide not just data, but also behavior。spring-doc.cadn.net.cn

RouterFunctions.route() 提供了一个路由器构建器,便于创建路由器, 如下例所示:spring-doc.cadn.net.cn

import static org.springframework.http.MediaType.APPLICATION_JSON;
import static org.springframework.web.servlet.function.RequestPredicates.*;
import static org.springframework.web.servlet.function.RouterFunctions.route;

PersonRepository repository = ...
PersonHandler handler = new PersonHandler(repository);

RouterFunction<ServerResponse> route = route() (1)
	.GET("/person/{id}", accept(APPLICATION_JSON), handler::getPerson)
	.GET("/person", accept(APPLICATION_JSON), handler::listPeople)
	.POST("/person", handler::createPerson)
	.build();


public class PersonHandler {

	// ...

	public ServerResponse listPeople(ServerRequest request) {
		// ...
	}

	public ServerResponse createPerson(ServerRequest request) {
		// ...
	}

	public ServerResponse getPerson(ServerRequest request) {
		// ...
	}
}
1 使用route()创建路由器。
import org.springframework.web.servlet.function.router

val repository: PersonRepository = ...
val handler = PersonHandler(repository)

val route = router { (1)
	accept(APPLICATION_JSON).nest {
		GET("/person/{id}", handler::getPerson)
		GET("/person", handler::listPeople)
	}
	POST("/person", handler::createPerson)
}


class PersonHandler(private val repository: PersonRepository) {

	// ...

	fun listPeople(request: ServerRequest): ServerResponse {
		// ...
	}

	fun createPerson(request: ServerRequest): ServerResponse {
		// ...
	}

	fun getPerson(request: ServerRequest): ServerResponse {
		// ...
	}
}
1 使用路由器DSL创建路由器。

如果您将 RouterFunction 注册为一个 bean,例如通过在 @Configuration 类中公开它,它将被 servlet 自动检测到,如 运行服务器 所述。spring-doc.cadn.net.cn

处理器函数

ServerRequestServerResponse 是不可变的接口,它们提供了 JDK 8 友好的访问 HTTP 请求和响应的功能,包括头信息、正文、方法和状态码。spring-doc.cadn.net.cn

服务器请求

ServerRequest 提供对 HTTP 方法、URI、标头和查询参数的访问, 而主体的访问则通过 body 方法提供。spring-doc.cadn.net.cn

以下示例将请求正文提取到 Stringspring-doc.cadn.net.cn

String string = request.body(String.class);
val string = request.body<String>()

以下示例将正文提取到 List<Person>, 其中 Person 对象从序列化形式(如 JSON 或 XML)解码:spring-doc.cadn.net.cn

List<Person> people = request.body(new ParameterizedTypeReference<List<Person>>() {});
val people = request.body<Person>()

以下示例展示了如何访问参数:spring-doc.cadn.net.cn

MultiValueMap<String, String> params = request.params();
val map = request.params()

服务器响应

ServerResponse 提供对 HTTP 响应的访问,并且由于它是不可变的,您可以使用 build 方法来创建它。您可以使用构建器设置响应状态、添加响应头或提供正文。以下示例创建了一个 200 (OK) 响应,带有 JSON 内容:spring-doc.cadn.net.cn

Person person = ...
ServerResponse.ok().contentType(MediaType.APPLICATION_JSON).body(person);
val person: Person = ...
ServerResponse.ok().contentType(MediaType.APPLICATION_JSON).body(person)

以下示例展示了如何构建一个包含Location标头且没有正文的201(已创建)响应:spring-doc.cadn.net.cn

URI location = ...
ServerResponse.created(location).build();
val location: URI = ...
ServerResponse.created(location).build()

您也可以使用异步结果作为正文,格式为 CompletableFuturePublisher,或 ReactiveAdapterRegistry 支持的任何其他类型。例如:spring-doc.cadn.net.cn

Mono<Person> person = webClient.get().retrieve().bodyToMono(Person.class);
ServerResponse.ok().contentType(MediaType.APPLICATION_JSON).body(person);
val person = webClient.get().retrieve().awaitBody<Person>()
ServerResponse.ok().contentType(MediaType.APPLICATION_JSON).body(person)

如果不仅仅是正文,状态或标头也基于异步类型, 您可以使用 async 上的静态方法 ServerResponse,该方法 接受 CompletableFuture<ServerResponse>Publisher<ServerResponse> 或 任何 ReactiveAdapterRegistry 支持的其他异步类型。例如:spring-doc.cadn.net.cn

Mono<ServerResponse> asyncResponse = webClient.get().retrieve().bodyToMono(Person.class)
  .map(p -> ServerResponse.ok().header("Name", p.name()).body(p));
ServerResponse.async(asyncResponse);

服务器发送事件可以通过sse类上的静态ServerResponse方法提供。该方法提供的构建器允许您发送字符串或其他对象作为JSON。例如:spring-doc.cadn.net.cn

public RouterFunction<ServerResponse> sse() {
	return route(GET("/sse"), request -> ServerResponse.sse(sseBuilder -> {
				// Save the sseBuilder object somewhere..
			}));
}

// In some other thread, sending a String
sseBuilder.send("Hello world");

// Or an object, which will be transformed into JSON
Person person = ...
sseBuilder.send(person);

// Customize the event by using the other methods
sseBuilder.id("42")
		.event("sse event")
		.data(person);

// and done at some point
sseBuilder.complete();
fun sse(): RouterFunction<ServerResponse> = router {
	GET("/sse") { request -> ServerResponse.sse { sseBuilder ->
		// Save the sseBuilder object somewhere..
	}
}

// In some other thread, sending a String
sseBuilder.send("Hello world")

// Or an object, which will be transformed into JSON
val person = ...
sseBuilder.send(person)

// Customize the event by using the other methods
sseBuilder.id("42")
		.event("sse event")
		.data(person)

// and done at some point
sseBuilder.complete()

处理器类

我们可以将处理器函数写成 lambda 表达式,如下例所示:spring-doc.cadn.net.cn

HandlerFunction<ServerResponse> helloWorld =
  request -> ServerResponse.ok().body("Hello World");
val helloWorld: (ServerRequest) -> ServerResponse =
  { ServerResponse.ok().body("Hello World") }

这很方便,但在应用程序中我们需要多个函数,并且多个内联lambda可能会变得混乱。因此,将相关的处理器函数组合到一个处理器类中是有用的,这个处理器类的作用类似于注解应用中的 @Controller。 例如,以下类公开了一个响应式Person存储库:spring-doc.cadn.net.cn

import static org.springframework.http.MediaType.APPLICATION_JSON;
import static org.springframework.web.reactive.function.server.ServerResponse.ok;

public class PersonHandler {

	private final PersonRepository repository;

	public PersonHandler(PersonRepository repository) {
		this.repository = repository;
	}

	public ServerResponse listPeople(ServerRequest request) { (1)
		List<Person> people = repository.allPeople();
		return ok().contentType(APPLICATION_JSON).body(people);
	}

	public ServerResponse createPerson(ServerRequest request) throws Exception { (2)
		Person person = request.body(Person.class);
		repository.savePerson(person);
		return ok().build();
	}

	public ServerResponse getPerson(ServerRequest request) { (3)
		int personId = Integer.parseInt(request.pathVariable("id"));
		Person person = repository.getPerson(personId);
		if (person != null) {
			return ok().contentType(APPLICATION_JSON).body(person);
		}
		else {
			return ServerResponse.notFound().build();
		}
	}

}
1 listPeople 是一个处理器函数,它返回存储库中找到的所有 Person 对象的 JSON。
2 createPerson 是一个处理器函数,用于存储包含在请求体中的新 Person
3 getPerson 是一个处理器函数,它根据 id 路径变量返回一个单独的人员信息。我们从仓库中检索该 Person 并创建 JSON 响应,如果找到的话。如果没有找到,则返回 404 Not Found 响应。
class PersonHandler(private val repository: PersonRepository) {

	fun listPeople(request: ServerRequest): ServerResponse { (1)
		val people: List<Person> = repository.allPeople()
		return ok().contentType(APPLICATION_JSON).body(people);
	}

	fun createPerson(request: ServerRequest): ServerResponse { (2)
		val person = request.body<Person>()
		repository.savePerson(person)
		return ok().build()
	}

	fun getPerson(request: ServerRequest): ServerResponse { (3)
		val personId = request.pathVariable("id").toInt()
		return repository.getPerson(personId)?.let { ok().contentType(APPLICATION_JSON).body(it) }
				?: ServerResponse.notFound().build()

	}
}
1 listPeople 是一个处理器函数,它返回存储库中找到的所有 Person 对象的 JSON。
2 createPerson 是一个处理器函数,用于存储包含在请求体中的新 Person
3 getPerson 是一个处理器函数,它根据 id 路径变量返回一个单独的人员信息。我们从仓库中检索该 Person 并创建 JSON 响应,如果找到的话。如果没有找到,则返回 404 Not Found 响应。

验证

一个功能端点可以使用Spring的验证功能来对请求体进行验证。例如,给定一个自定义的Spring验证器实现对于Personspring-doc.cadn.net.cn

public class PersonHandler {

	private final Validator validator = new PersonValidator(); (1)

	// ...

	public ServerResponse createPerson(ServerRequest request) {
		Person person = request.body(Person.class);
		validate(person); (2)
		repository.savePerson(person);
		return ok().build();
	}

	private void validate(Person person) {
		Errors errors = new BeanPropertyBindingResult(person, "person");
		validator.validate(person, errors);
		if (errors.hasErrors()) {
			throw new ServerWebInputException(errors.toString()); (3)
		}
	}
}
1 创建 Validator 实例。
2 应用验证。
3 对于400响应抛出异常。
class PersonHandler(private val repository: PersonRepository) {

	private val validator = PersonValidator() (1)

	// ...

	fun createPerson(request: ServerRequest): ServerResponse {
		val person = request.body<Person>()
		validate(person) (2)
		repository.savePerson(person)
		return ok().build()
	}

	private fun validate(person: Person) {
		val errors: Errors = BeanPropertyBindingResult(person, "person")
		validator.validate(person, errors)
		if (errors.hasErrors()) {
			throw ServerWebInputException(errors.toString()) (3)
		}
	}
}
1 创建 Validator 实例。
2 应用验证。
3 对于400响应抛出异常。

Handlers can also use the standard bean validation API (JSR-303) by creating and injecting a global Validator instance based on LocalValidatorFactoryBean. See Spring Validation.spring-doc.cadn.net.cn

RouterFunction

Router functions are used to route the requests to the corresponding HandlerFunction. Typically, you do not write router functions yourself, but rather use a method on the RouterFunctions utility class to create one. RouterFunctions.route() (no parameters) provides you with a fluent builder for creating a router function, whereas RouterFunctions.route(RequestPredicate, HandlerFunction) offers a direct way to create a router.spring-doc.cadn.net.cn

通常,建议使用route()构建器,因为它为典型的映射场景提供了方便的快捷方式,而不需要难以发现的静态导入。 例如,路由器函数构建器提供了方法GET(String, HandlerFunction)来创建GET请求的映射;以及POST(String, HandlerFunction)用于POST请求。spring-doc.cadn.net.cn

除了基于HTTP方法的映射,路由构建器还提供了一种在映射请求时引入其他条件的方法。 对于每个HTTP方法,都有一个重载的变体,它将RequestPredicate作为参数,通过该参数可以表达其他约束条件。spring-doc.cadn.net.cn

谓词

你可以编写自己的 RequestPredicate,但是RequestPredicates工具类提供了常用的实现,这些实现基于请求路径、HTTP方法、内容类型等。 以下示例使用请求谓词来根据Accept头创建约束:spring-doc.cadn.net.cn

RouterFunction<ServerResponse> route = RouterFunctions.route()
	.GET("/hello-world", accept(MediaType.TEXT_PLAIN),
		request -> ServerResponse.ok().body("Hello World")).build();
import org.springframework.web.servlet.function.router

val route = router {
	GET("/hello-world", accept(TEXT_PLAIN)) {
		ServerResponse.ok().body("Hello World")
	}
}

你可以通过以下方式组合多个请求谓词:spring-doc.cadn.net.cn

许多来自RequestPredicates的谓词是组合的。 例如,RequestPredicates.GET(String)是由RequestPredicates.method(HttpMethod)RequestPredicates.path(String)组合而成的。 上面显示的例子还使用了两个请求谓词,因为构建器内部使用 RequestPredicates.GET,并将其与accept谓词组合。spring-doc.cadn.net.cn

路由

路由函数是按顺序进行评估的:如果第一个路由不匹配,将评估第二个,依此类推。 因此,先声明更具体的路由再声明一般的路由是有意义的。 当以后将路由函数注册为Spring bean时,这一点也很重要。 请注意,这种行为与基于注解的编程模型不同,在基于注解的编程模型中,会自动选择“最具体”的控制器方法。spring-doc.cadn.net.cn

在使用路由器功能构建器时,所有定义的路由都将组合成一个RouterFunction,该RouterFunctionbuild()返回。 还有其他方法可以将多个路由器功能组合在一起:spring-doc.cadn.net.cn

以下示例展示了四个路由的组成:spring-doc.cadn.net.cn

import static org.springframework.http.MediaType.APPLICATION_JSON;
import static org.springframework.web.servlet.function.RequestPredicates.*;

PersonRepository repository = ...
PersonHandler handler = new PersonHandler(repository);

RouterFunction<ServerResponse> otherRoute = ...

RouterFunction<ServerResponse> route = route()
	.GET("/person/{id}", accept(APPLICATION_JSON), handler::getPerson) (1)
	.GET("/person", accept(APPLICATION_JSON), handler::listPeople) (2)
	.POST("/person", handler::createPerson) (3)
	.add(otherRoute) (4)
	.build();
1 GET /person/{id} 带有匹配JSON的 Accept 标头被路由到 PersonHandler.getPerson
2 GET /person 带有匹配JSON的 Accept 标头被路由到 PersonHandler.listPeople
3 POST /person 没有附加谓词时映射到 PersonHandler.createPerson,并且
4 otherRoute 是一个在其他地方创建并添加到路由构建中的路由器函数。
import org.springframework.http.MediaType.APPLICATION_JSON
import org.springframework.web.servlet.function.router

val repository: PersonRepository = ...
val handler = PersonHandler(repository);

val otherRoute = router {  }

val route = router {
	GET("/person/{id}", accept(APPLICATION_JSON), handler::getPerson) (1)
	GET("/person", accept(APPLICATION_JSON), handler::listPeople) (2)
	POST("/person", handler::createPerson) (3)
}.and(otherRoute) (4)
1 GET /person/{id} 带有匹配JSON的 Accept 标头被路由到 PersonHandler.getPerson
2 GET /person 带有匹配JSON的 Accept 标头被路由到 PersonHandler.listPeople
3 POST /person 没有附加谓词时映射到 PersonHandler.createPerson,并且
4 otherRoute 是一个在其他地方创建并添加到路由构建中的路由器函数。

嵌套路由

一组路由器函数通常会有一个共享的谓词,例如一个共享的路径。 在上面的例子中,共享的谓词将是一个匹配/person的路径谓词,被三条路由使用。 当使用注解时,你可以通过使用类型级别的@RequestMapping注解来消除这种重复。 在WebMvc.fn中,可以通过路由器函数构建器上的path方法来共享路径谓词。 例如,上面的最后几行可以通过使用嵌套路由来改进:spring-doc.cadn.net.cn

RouterFunction<ServerResponse> route = route()
	.path("/person", builder -> builder (1)
		.GET("/{id}", accept(APPLICATION_JSON), handler::getPerson)
		.GET(accept(APPLICATION_JSON), handler::listPeople)
		.POST(handler::createPerson))
	.build();
1 请注意,第二个参数path是一个接受路由器构建器的消费者。
import org.springframework.web.servlet.function.router

val route = router {
	"/person".nest { (1)
		GET("/{id}", accept(APPLICATION_JSON), handler::getPerson)
		GET(accept(APPLICATION_JSON), handler::listPeople)
		POST(handler::createPerson)
	}
}
1 使用 nest DSL。

尽管基于路径的嵌套是最常见的,但你可以通过使用构建器上的nest方法来根据任何类型的谓词进行嵌套。 上述代码中仍然包含一些重复的部分,即共享的Accept-header谓词。 我们可以通过结合使用nest方法和accept来进行进一步优化:spring-doc.cadn.net.cn

RouterFunction<ServerResponse> route = route()
	.path("/person", b1 -> b1
		.nest(accept(APPLICATION_JSON), b2 -> b2
			.GET("/{id}", handler::getPerson)
			.GET(handler::listPeople))
		.POST(handler::createPerson))
	.build();
import org.springframework.web.servlet.function.router

val route = router {
	"/person".nest {
		accept(APPLICATION_JSON).nest {
			GET("/{id}", handler::getPerson)
			GET("", handler::listPeople)
			POST(handler::createPerson)
		}
	}
}

运行服务器

您通常在基于DispatcherHandler的设置中通过MVC配置运行路由功能,该配置使用Spring配置来声明处理请求所需的组件。MVC Java配置声明以下基础设施组件以支持功能性端点:spring-doc.cadn.net.cn

  • RouterFunctionMapping: 检测Spring配置中的一个或多个 RouterFunction<?> bean,对其进行排序,通过 RouterFunction.andOther 将其组合,并将请求路由到生成的组合 RouterFunctionspring-doc.cadn.net.cn

  • HandlerFunctionAdapter: 简单的适配器,允许DispatcherHandler调用 一个被映射到请求的HandlerFunctionspring-doc.cadn.net.cn

上述组件让功能端点适应DispatcherServlet请求处理生命周期,并且(潜在地)与注解控制器并行运行,如果声明了任何注解控制器的话。这也是Spring Boot WebStarters如何启用功能端点的方式。spring-doc.cadn.net.cn

以下示例展示了一个WebFlux Java配置:spring-doc.cadn.net.cn

@Configuration
@EnableMvc
public class WebConfig implements WebMvcConfigurer {

	@Bean
	public RouterFunction<?> routerFunctionA() {
		// ...
	}

	@Bean
	public RouterFunction<?> routerFunctionB() {
		// ...
	}

	// ...

	@Override
	public void configureMessageConverters(List<HttpMessageConverter<?>> converters) {
		// configure message conversion...
	}

	@Override
	public void addCorsMappings(CorsRegistry registry) {
		// configure CORS...
	}

	@Override
	public void configureViewResolvers(ViewResolverRegistry registry) {
		// configure view resolution for HTML rendering...
	}
}
@Configuration
@EnableMvc
class WebConfig : WebMvcConfigurer {

	@Bean
	fun routerFunctionA(): RouterFunction<*> {
		// ...
	}

	@Bean
	fun routerFunctionB(): RouterFunction<*> {
		// ...
	}

	// ...

	override fun configureMessageConverters(converters: List<HttpMessageConverter<*>>) {
		// configure message conversion...
	}

	override fun addCorsMappings(registry: CorsRegistry) {
		// configure CORS...
	}

	override fun configureViewResolvers(registry: ViewResolverRegistry) {
		// configure view resolution for HTML rendering...
	}
}

过滤处理程序函数

你可以通过使用路由函数构建器上的 beforeafterfilter 方法来过滤处理器函数。通过注解,你可以使用 @ControllerAdvice、一个 ServletFilter 或两者结合来实现类似的功能。过滤器将应用于由构建器构建的所有路由。这意味着在嵌套路由中定义的过滤器不会应用到“顶级”路由上。 例如,考虑以下示例:spring-doc.cadn.net.cn

RouterFunction<ServerResponse> route = route()
	.path("/person", b1 -> b1
		.nest(accept(APPLICATION_JSON), b2 -> b2
			.GET("/{id}", handler::getPerson)
			.GET(handler::listPeople)
			.before(request -> ServerRequest.from(request) (1)
				.header("X-RequestHeader", "Value")
				.build()))
		.POST(handler::createPerson))
	.after((request, response) -> logResponse(response)) (2)
	.build();
1 添加自定义请求头的before过滤器仅应用于两个GET路由。
2 The after 过滤器会记录响应,它被应用于所有路由,包括嵌套的路由。
import org.springframework.web.servlet.function.router

val route = router {
	"/person".nest {
		GET("/{id}", handler::getPerson)
		GET(handler::listPeople)
		before { (1)
			ServerRequest.from(it)
					.header("X-RequestHeader", "Value").build()
		}
	}
	POST(handler::createPerson)
	after { _, response -> (2)
		logResponse(response)
	}
}
1 添加自定义请求头的before过滤器仅应用于两个GET路由。
2 The after 过滤器会记录响应,它被应用于所有路由,包括嵌套的路由。

The filter 方法在路由构建器上接受一个 HandlerFilterFunction: 一个接受 ServerRequestHandlerFunction 并返回一个 ServerResponse 的函数。该处理器函数参数表示链中的下一个元素。这通常是被路由到的处理器,但也可能是应用了多个过滤器时的另一个过滤器。spring-doc.cadn.net.cn

现在我们可以为我们的路由添加一个简单的安全过滤器,假设我们有一个SecurityManager可以判断特定路径是否允许。 以下示例展示了如何实现这一点:spring-doc.cadn.net.cn

SecurityManager securityManager = ...

RouterFunction<ServerResponse> route = route()
	.path("/person", b1 -> b1
		.nest(accept(APPLICATION_JSON), b2 -> b2
			.GET("/{id}", handler::getPerson)
			.GET(handler::listPeople))
		.POST(handler::createPerson))
	.filter((request, next) -> {
		if (securityManager.allowAccessTo(request.path())) {
			return next.handle(request);
		}
		else {
			return ServerResponse.status(UNAUTHORIZED).build();
		}
	})
	.build();
import org.springframework.web.servlet.function.router

val securityManager: SecurityManager = ...

val route = router {
	("/person" and accept(APPLICATION_JSON)).nest {
		GET("/{id}", handler::getPerson)
		GET("", handler::listPeople)
		POST(handler::createPerson)
		filter { request, next ->
			if (securityManager.allowAccessTo(request.path())) {
				next(request)
			}
			else {
				status(UNAUTHORIZED).build();
			}
		}
	}
}

上一个示例演示了调用 next.handle(ServerRequest) 是可选的。 我们只在允许访问时才运行处理器函数。spring-doc.cadn.net.cn

除了使用路由器功能构建器上的 filter 方法,还可以通过 RouterFunction.filter(HandlerFilterFunction) 将过滤器应用于现有的路由器功能。spring-doc.cadn.net.cn

CORS支持通过专门的CorsFilter为功能性端点提供。