我這樣回答了Spring 5的新特性，面試官對我刮目相看
最近，有一個小伙伴拿到了自己滿意的Offer，和他交談的過程中得知他面試官問他關(guān)于Spring的問題比較多，其中最讓面試官滿意的就是自己回答關(guān)于Spring 5的知識點回答的不錯。
Spring5是2017年9月發(fā)布的，現(xiàn)在已經(jīng)將近兩年的時間了，很多人可能還不知道他到底有哪些特性，恰好最近看了一本書《Spring 5 核心原理與30個類手寫實戰(zhàn)》，覺得里面的內(nèi)容不錯，經(jīng)作者授權(quán)，節(jié)選其中部分內(nèi)容，介紹下關(guān)于Spring 5的新特性，這本書我在文末也會送出5本。
Spring5于2017年9月發(fā)布了通用版本，它是自2013年12月以來第一個主要的Spring版本。它提供了一些人們期待已久的改進，還采用了一種全新的編程范例，以反應(yīng)式原則為基礎(chǔ)。
這個版本是很長時間以來最令人激動的版本。Spring 5兼容Java™8和JDK 9，它集成了反應(yīng)式流，以方便后續(xù)提供一種顛覆性方法來實現(xiàn)端點和Web應(yīng)用程序開發(fā)。
當(dāng)然，反應(yīng)式編程不僅是此版本的主題，還是令許多程序員激動不已的重大特性。人們對能夠針對負載波動進行無縫擴展的容災(zāi)和響應(yīng)式服務(wù)的需求在不斷增加，Spring 5很好地滿足了這一需求。
下面介紹Java SE 8和Java EE 7 API升級的基本內(nèi)容、Spring 5的新反應(yīng)式編程模型、對HTTP/2的支持，以及Spring通過Kotlin對函數(shù)式編程的全面支持。還會簡要介紹測試和性能增強，最后介紹對Spring核心和容器的一般性修訂。
升級到Java SE 8和Java EE 7
以前的Spring一直在支持一些棄用的Java版本，而Spring 5已從“舊包袱”中解放出來。為了充分利用Java 8的特性，它的代碼庫已進行了改進，而且要求將Java 8作為最低的JDK版本。
Spring 5在類路徑（和模塊路徑）上完全兼容Java 9，而且它通過了JDK 9測試套件的測試。對Java 9愛好者而言，這是一個好消息。
在API級別上，Spring 5兼容Java EE 8技術(shù)，滿足對Servlet 4.0、Bean Validation 2.0和全新的JSON Binding API的需求。對Java EE API的最低要求為V7，該版本引入了針對Servlet、JPA和Bean Validation API的次要版本。
反應(yīng)式編程模型
Spring 5最令人興奮的新特性是它的反應(yīng)式編程模型。Spring 5基于一種反應(yīng)式基礎(chǔ)而構(gòu)建，而且是完全異步和非阻塞的。只需少量的線程，新的事件循環(huán)執(zhí)行模型就可以垂直擴展。
Spring 5采用反應(yīng)式流來提供在反應(yīng)式組件中傳播負壓的機制。負壓是一個確保來自多個生產(chǎn)者的數(shù)據(jù)不會讓使用者不堪重負的概念。
Spring WebFlux是Spring 5的反應(yīng)式核心，它為開發(fā)人員提供了兩種為Spring Web編程而設(shè)計的編程模型：基于注解的模型和Functional WebFramework（WebFlux.fn）。
基于注解的模型是Spring Web MVC的現(xiàn)代替代方案，該模型基于反應(yīng)式基礎(chǔ)而構(gòu)建，而Functional Web Framework是基于@Controller注解的編程模型的替代方案。這些模型都通過同一種反應(yīng)式規(guī)則來運行，后者調(diào)整非阻塞HTTP來適應(yīng)反應(yīng)式流API。
使用注解進行編程
Web MVC程序員應(yīng)該對Spring 5的基于注解的編程模型非常熟悉，Spring 5調(diào)整了Web MVC的@Controller編程模型，采用了相同的注解。
在下面的代碼中BookController類提供了兩個方法，分別響應(yīng)針對某個圖書列表的HTTP請求，以及針對具有給定id的圖書的HTTP請求。請注意Mono和Flux等對象。這些對象是實現(xiàn)反應(yīng)式流規(guī)范中的Publisher接口的反應(yīng)式類型，它們的職責(zé)是處理數(shù)據(jù)流。Mono對象處理一個僅含1個元素的流，而Flux表示一個包含N個元素的流。
- @RestController
- public class BookController { //反應(yīng)式控制器
- @GetMapping("/book")
- Flux<Book> list() {
- returnthis.repository.findAll();
- }
- @GetMapping("/book/{id}")
- Mono<Book> findById(@PathVariable String id) {
- returnthis.repository.findOne(id);
- }
- }
以上是針對Spring Web編程的注解，下面我們使用函數(shù)式Web框架來解決同一個問題。
函數(shù)式編程
Spring 5的函數(shù)式方法將請求委托給處理函數(shù)，這些函數(shù)接收一個服務(wù)器請求實例并返回一種反應(yīng)式類型。來看一段代碼，創(chuàng)建BookHandler類，其中l(wèi)istBooks()和getBook()方法相當(dāng)于Controller中的功能。
- publicclassBookHandler {
- public Mono<ServerResponse> listBooks(ServerRequest request) {
- return ServerResponse.ok()
- .contentType(APPLICATION_JSON)
- .body(repository.allPeople(), Book.class);
- }
- public Mono<ServerResponse> getBook(ServerRequest request) {
- return repository.getBook(request.pathVariable("id"))
- .then(book -> ServerResponse.ok()
- .contentType(APPLICATION_JSON)
- .body(fromObject(book)))
- .otherwiseIfEmpty(ServerResponse.notFound().build());
- }
- }
通過路由函數(shù)來匹配HTTP請求參數(shù)與媒體類型，將客戶端請求路由到處理函數(shù)。下面的代碼展示了圖書資源端點URI將調(diào)用委托給合適的處理函數(shù)：
- BookHandler handler = new BookHandler();
- RouterFunction<ServerResponse> personRoute =
- route(
- GET("/books/{id}")
- .and(accept(APPLICATION_JSON)), handler::getBook)
- .andRoute(
- GET("/books")
- .and(accept(APPLICATION_JSON)), handler::listBooks);
這些示例背后的數(shù)據(jù)存儲也支持完整的反應(yīng)式體驗，該體驗是通過Spring Data對反應(yīng)式 Couchbase、Reactive MongoDB和Cassandra的支持來實現(xiàn)的。
使用 REST 端點執(zhí)行反應(yīng)式編程
新的編程模型脫離了傳統(tǒng)的Spring Web MVC模型，引入了一些很不錯的新特性。
舉例來說，WebFlux模塊為RestTemplate提供了一種完全非阻塞、反應(yīng)式的替代方案，名為WebClient。下面創(chuàng)建一個WebClient，并調(diào)用books端點來請求一本給定id為1234的圖書。
- //通過WebClient調(diào)用REST端點
- Mono<Book> book =WebClient.create("http://localhost:8080")
- .get()
- .url("/books/{id}", 1234)
- .accept(APPLICATION_JSON)
- .exchange(request)
- .then(response -> response.bodyToMono(Book.class));
支持HTTP/2
HTTP/2提高了傳輸性能，減少了延遲，并提高了應(yīng)用程序的吞吐量，從而提供了豐富的Web體驗。
Spring 5提供專門的HTTP/2特性支持，還支持人們期望出現(xiàn)在JDK 9中的新HTTP客戶端。盡管HTTP/2的服務(wù)器推送功能已通過Jetty Servlet引擎的ServerPushFilter類向Spring開發(fā)人員公開很長一段時間了，但如果發(fā)現(xiàn)Spring 5中開箱即用地提供了HTTP/2性能增強，Web優(yōu)化者們一定會為此歡呼雀躍。
Spring 5.1提供Servlet 4.0，HTTP/2新特性將由Tomcat 9.0、Jetty9.3和Undertow 1.4原生提供。
Kotlin和Spring WebFlux
Kotlin是一種來自JetBrains的面向?qū)ο笳Z言，支持函數(shù)式編程。它的主要優(yōu)勢之一是與Java有非常高的互操作性。通過引入對Kotlin的專門支持，Spring 5全面吸納了這一優(yōu)勢。它的函數(shù)式編程風(fēng)格與Spring WebFlux模塊完美匹配，它的新路由DSL利用了函數(shù)式Web框架及干凈且符合語言習(xí)慣的代碼。可以像下面代碼中這樣簡單地表達端點路由：
- //Kotlin用于定義端點的路由DSL
- @Bean
- fun apiRouter() = router {
- (accept(APPLICATION_JSON) and "/api").nest {
- "/book".nest {
- GET("/", bookHandler::findAll)
- GET("/{id}", bookHandler::findOne)
- }
- "/video".nest {
- GET("/", videoHandler::findAll)
- GET("/{genre}", videoHandler::findByGenre)
- }
- }
- }
使用Kotlin 1.1.4以上版本時，還添加了對Kotlin的不可變類的支持（通過帶默認值的可選參數(shù)），以及對完全支持null的API的支持。
使用Lambda表達式注冊Bean
作為傳統(tǒng)XML和JavaConfig的替代方案，現(xiàn)在可以使用Lambda表達式注冊Spring Bean，使Bean可以實際注冊為提供者。下面代碼中使用Lambda表達式注冊了一個Book Bean：
- GenericApplicationContext context = newGenericApplicationContext();
- context.registerBean(Book.class, () ->new
- Book(context.getBean(Author.class))
- );
Spring Web MVC支持最新的 API
全新的WebFlux模塊提供了許多新的、令人興奮的功能，但Spring 5也迎合了愿意繼續(xù)使用 Spring MVC的開發(fā)人員的需求。Spring 5中更新了“模型-視圖-控制器”框架，以兼容WebFlux和最新版的Jackson 2.9和Protobuf 3.0，甚至包括對新的Java EE 8 JSON-Binding API的支持。
除了HTTP/2特性的基礎(chǔ)服務(wù)器實現(xiàn)，Spring Web MVC還通過MVC控制器方法的一個參數(shù)來支持Servlet 4.0 的PushBuilder。最后，Web MVC全面支持Reactor 3.1的Flux和Mono對象，以及RxJava 1.3和RxJava 2.1，它們被視為來自MVC控制器方法的返回值。這項支持的最終目的是支持Spring Data中新的反應(yīng)式WebClient和反應(yīng)式存儲庫。
使用JUnit 5執(zhí)行條件和并發(fā)測試
1. JUnit和Spring 5
Spring5全面接納了函數(shù)式范例，并支持JUnit5及其新的函數(shù)式測試風(fēng)格。還提供了對JUnit 4的向后兼容性，以確保不會破壞舊代碼。
Spring5的測試套件通過多種方式得到了增強，但最明顯的是它對JUnit 5的支持?，F(xiàn)在可以在單元測試中利用Java 8中提供的函數(shù)式編程特性。以下代碼演示了這一支持：
- @Test
- void givenStreamOfInts_SumShouldBeMoreThanFive() {
- assertTrue(Stream.of(20, 40, 50)
- .stream()
- .mapToInt(i -> i)
- .sum() > 110, () -> "Total should be more than 100");
- }
2. 遷移到JUnit 5
如果你對升級到JUnit 5持觀望態(tài)度，StevePerry的分兩部分的深入剖析教程將說服你進行嘗試。
Spring5繼承了JUnit 5在Spring TestContext Framework內(nèi)實現(xiàn)多個擴展API的靈活性。舉例，開發(fā)人員可以使用JUnit 5的條件測試執(zhí)行注解@EnabledIf和@DisabledIf來自動計算一個SpEL（Spring Expression Language）表達式，并適當(dāng)?shù)貑⒂没蚪脺y試。借助這些注解，Spring 5支持以前很難實現(xiàn)的復(fù)雜的條件測試方案。SpringTextContext Framework現(xiàn)在能夠并發(fā)執(zhí)行測試。
3. 使用 Spring WebFlux 執(zhí)行集成測試
Spring Test現(xiàn)在包含一個WebTestClient，后者支持對Spring WebFlux服務(wù)器端點執(zhí)行集成測試。WebTestClient使用模擬請求和響應(yīng)來避免耗盡服務(wù)器資源，并能直接綁定到WebFlux服務(wù)器的基礎(chǔ)架構(gòu)。
WebTestClient可綁定到真實的服務(wù)器，或者使用控制器或函數(shù)。在下面的代碼中，WebTestClient被綁定到localhost：
- WebTestClient testClient = WebTestClient
- .bindToServer()
- .baseUrl("http://localhost:8080")
- .build();
下面的代碼將WebTestClient綁定到RouterFunction：
- RouterFunction bookRouter = RouterFunctions.route(
- RequestPredicates.GET("/books"),
- request -> ServerResponse.ok().build()
- );
- WebTestClient
- .bindToRouterFunction(bookRouter)
- .build().get().uri("/books")
- .exchange()
- .expectStatus().isOk()
- .expectBody().isEmpty();
包清理和棄用
Spring5終止了對一些過時API的支持。遭此厄運的有Hibernate 3和Hibernate 4，為了支持Hibernate 5，它們遭到了棄用。另外，對Portlet、Velocity、JasperReports、XMLBeans、JDO和Guava的支持也已終止。
包級別上的清理工作仍在繼續(xù)。Spring 5不再支持beans.factory.access、jdbc.support.nativejdbc、mock.staticmock（來自spring-aspects模塊）或web.view.tiles2M。Tiles 3現(xiàn)在是Spring的最低要求。
Spring核心和容器的一般更新
Spring 5改進了掃描和識別組件的方法，使大型項目的性能得到提升。目前，掃描是在編譯時執(zhí)行的，而且向META-INF/spring.components文件中的索引文件添加了組件坐標(biāo)。該索引是通過一個為項目定義的特定于平臺的應(yīng)用程序構(gòu)建任務(wù)來生成的。
標(biāo)有來自javax包的注解的組件會添加到索引中，任何帶@Index注解的類或接口都會添加到索引中。Spring的傳統(tǒng)類路徑掃描方式?jīng)]有被刪除，而是保留下來作為一種后備選擇。有許多針對大型代碼庫的明顯性能優(yōu)勢，托管許多Spring項目的服務(wù)器也會縮短啟動時間。
Spring 5還添加了對@Nullable的支持，后者可用于指示可選的注入點。使用者現(xiàn)在必須準(zhǔn)備接受null值。此外，還可以使用此注解來標(biāo)記可以為null的參數(shù)、字段和返回值。@Nullable主要用于IntelliJ IDEA等IDE，但也可用于Eclipse和FindBugs，它使得在編譯時處理null值變得更方便，無須在運行時發(fā)送NullPointerExceptions。
Spring Logging還提升了性能，自帶開箱即用的Commons Logging橋接器。現(xiàn)在已通過資源抽象支持防御性編程，為getFile訪問提供了isFile指示器。
我如何看Spring 5
Spring 5的首要特性是新的反應(yīng)式編程模型，這代表著對提供可無縫擴展、基于Spring的響應(yīng)式服務(wù)的重大保障。隨著人們對Spring 5的采用，反應(yīng)式編程有望成為使用Java語言的Web和企業(yè)應(yīng)用程序開發(fā)的未來。
未來的Spring將繼續(xù)體現(xiàn)這一承諾，因為SpringSecurity、Spring Data和Spring Integration有望采用反應(yīng)式編程的特征和優(yōu)勢。
總之，Spring 5代表著一次大受Spring開發(fā)人員歡迎的華麗轉(zhuǎn)變，同時也為其他框架指出了一條發(fā)展之路。Spring 5的升級也為Spring Boot、Spring Cloud提供了非常豐富的經(jīng)驗，Spring不只是一個框架，已然成了一個編程生態(tài)。
