SpringBoot WebFlux整合R2DBC实现数据库反应式编程

环境：Springboot2.4.12

R2DBC简介

Spring data R2DBC是更大的Spring data 系列的一部分，它使得实现基于R2DBC的存储库变得容易。R2DBC代表反应式关系数据库连接，这是一种使用反应式驱动程序集成SQL数据库的规范。Spring Data R2DBC使用属性的Spring抽象和Repository支持应用于R2DBC。它使得在反应式应用程序堆栈中使用关系数据访问技术构建Spring驱动的应用程序变得更加容易。

Spring Data R2DBC的目标是在概念上变得简单。为了实现这一点，它不提供缓存、延迟加载、写后处理或ORM框架的许多其他特性。这使得Spring Data R2DBC成为一个简单、有限、固执己见的对象映射器。

Spring Data R2DBC允许一种 functional 方法与数据库交互，提供R2dbcEntityTemplate作为应用程序的入口点。

首先选择数据库驱动程序并创建R2dbcEntityTemplate实例：

• H2 (io.r2dbc:r2dbc-h2)
• MariaDB (org.mariadb:r2dbc-mariadb)
• Microsoft SQL Server (io.r2dbc:r2dbc-mssql)
• MySQL (dev.miku:r2dbc-mysql)
• jasync-sql MySQL (com.github.jasync-sql:jasync-r2dbc-mysql)
• Postgres (io.r2dbc:r2dbc-postgresql)
• Oracle (com.oracle.database.r2dbc:oracle-r2dbc)

WebFlux介绍

Spring框架中包含原始web框架Spring Web MVC是专门为ServletAPI和Servlet容器构建的。反应式堆栈web框架Spring Web Flux是后来在5.0版中添加。它是完全非阻塞的，支持反应流背压(由消费者控制生产者的速度)，并在Netty、Undertow和Servlet 3.1+容器等服务器上运行。

这两个web框架都反映了它们的源模块(Spring Web MVC和Spring Web Flux)的名称，并在Spring框架中共存。每个模块都是可选的。应用程序可以使用一个或另一个模块，在某些情况下，可以同时使用这两个模块 — 例如，带有反应式WebClient的Spring MVC控制器。

依赖管理

<dependencies>
  <dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-webflux</artifactId>
  </dependency>
  <dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-r2dbc</artifactId>
  </dependency>
  <dependency>
    <groupId>dev.miku</groupId>
    <artifactId>r2dbc-mysql</artifactId>
  </dependency>
</dependencies>

应用配置

spring:
  r2dbc:
    url: r2dbc:mysql://localhost:3306/reactive_db
    username: root
    password: 123123
    pool:
      initialSize: 100
      maxSize: 100
---
logging:
  level:
    org.springframework.r2dbc: DEBUG  #输出执行的sql

关于MySQL的R2DBC详细配置查看：https://github.com/mirromutth/r2dbc-mysql

实体&Service

@Table("T_USERS")
public class Users {
  @Id
  private Long id ;
  private String name ;
  private String sex ;
  private Integer age ;
}

Service

@Resource
private R2dbcEntityTemplate template ;
  
@Transactional
public Mono<Users> insertByTemplate(Users users) {
  return template.insert(users) ;
}
public Mono<Integer> removeByTemplate(Long id) {
  Query query = Query.query(Criteria.where("id").is(id)) ;
  return template.delete(query, Users.class) ;
}
public Mono<Integer> updateByTemplate(Users users) {
  CriteriaDefinition criteria = Criteria.where("id").is(users.getId()) ;
  Query query = Query.query(criteria) ;
  Update update = Update.update("name", users.getName()) ;
  return template.update(query, update, Users.class) ;
}
public Mono<Users> selectByTemplate(Long id) {
  Query query = Query.query(Criteria.where("id").is(id)) ;
  return template.select(query, Users.class).single() ;
}
public Flux<Users> selectByTemplate(Integer page, Integer size) {
  Query query =  Query.empty().offset((page - 1) * size).limit(size) ;
  return template.select(query, Users.class) ;
}
public Mono<Long> selecyByTemplateCount() {
  return template.select(Users.class).count() ;
}
public Mono<ResponseEntity<List<Users>>> selectByTemplatePager(Integer page, Integer size) {
  Mono<List<Users>> datas = this.selectByTemplate(page, size).collectList() ;
  Mono<Long> count = this.selecyByTemplateCount() ;
  return datas.zipWith(count, (list, c) -> {
    return ResponseEntity.ok().header("count", c + "").header("page", page + "").header("size", size + "").body(list) ;
  }) ;
}

Controller

@Resource
private UsersService us ;
@PostMapping("/insert")
public Mono<Users> insertByTemplate(@RequestBody Users users) {
  return us.insertByTemplate(users) ;
}
@GetMapping("/remove/{id}")
public Mono<Integer> removeByTemplate(@PathVariable("id")Long id) {
  return us.removeByTemplate(id) ;
}
@PostMapping("/update")
public Mono<Integer> updateByTemplate(@RequestBody Users users) {
  return us.updateByTemplate(users) ;
}
@GetMapping("/query/{id}")
public Mono<Users> selectByTemplate(@PathVariable("id") Long id) {
  return us.selectByTemplate(id).single() ;
}
@GetMapping("/pager")
public Mono<ResponseEntity<List<Users>>> selectByTemplate(Integer page, Integer size) {
  return us.selectByTemplatePager(page, size) ;
}
@GetMapping("/count")
public Mono<Long> selecyByTemplateCount() {
  return us.selecyByTemplateCount() ;
}

R2DBC Repository

通过继承ReactiveCrudRepository或者是ReactiveSortingRepository。Repository支持的方法查询如下表所示：

Repository修改操作：

interface ReactivePersonRepository extends ReactiveSortingRepository<Person, String> {
  Mono<Integer> deleteByLastname(String lastname);            
  Mono<Void> deletePersonByLastname(String lastname);         
  Mono<Boolean> deletePersonByLastname(String lastname);      
}

自定义修改操作：

@Modifying
@Query("UPDATE person SET firstname = :firstname where lastname = :lastname")
Mono<Integer> setFixedFirstnameFor(String firstname, String lastname);

支持乐观锁：

@Version注释提供了与R2DBC上下文中JPA类似的语法，并确保更新仅应用于具有匹配版本的行。因此，version属性的实际值被添加到update查询中，如果另一个操作同时更改了行，则更新不会产生任何影响。在这种情况下，将抛出OptimisticLockingFailureException。以下示例显示了这些功能：

@Table
public class Person {
  @Id Long id;
  String firstname;
  String lastname;
  @Version 
  Long version;
}

如下示例演示了乐观锁异常的触发：

R2dbcEntityTemplate template = …;

// 1. 初始插入数据 此时version = 0
Mono<Person> daenerys = template.insert(new Person("Daenerys"));            

// 2. 加载刚刚插入的数据，此时加载的version = 0
Person other = template.select(Person.class) .matching(query(where("id").is(daenerys.getId()))).first().block();                                                    

// 3. 更新数据，此处更新后该条数据的version = 1
daenerys.setLastname("Targaryen");
template.update(daenerys);                                                            

// 4. 更新数据，由于other中的version = 0 ；而数据库已经是1了，所以这里会触发OptimisticLockingFailureException异常
template.update(other).subscribe();