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![Apache Kafka
ReactiveKafka kafka = new ReactiveKafka();
ActorSystem system =
ActorSystem.create("ReactiveKafka");
Publisher<MessageAndMetadata<byte[], String>> topicA
= kafka.consume(new PropertiesBuilder.Consumer(
broker, zk, "topicA","group", decoder)
.build(), system);
topicA.subscribe(subscriber);](https://image.slidesharecdn.com/reactive-web-spring5-jjugccc-151128051833-lva1-app6891/85/Reactive-Web-Spring-5-jjug_ccc-ccc_ef3-87-320.jpg)
![Reactor Streamsへの変換
import reactor.rx.Stream;
import reactor.rx.Streams;
// Streamの要素を直接指定(Cold)
Stream<String> stream = Streams.just("a", "b");
// T[]やIterable<T>からStream<T>への変換(Cold)
Stream<String> stream = Streams.from(value);
// Publisher<T>からStream<T>へ変換
Stream<String> stream = Streams.wrap(publisher);](https://image.slidesharecdn.com/reactive-web-spring5-jjugccc-151128051833-lva1-app6891/85/Reactive-Web-Spring-5-jjug_ccc-ccc_ef3-107-320.jpg)
![Kafka + Reactorで足し算
Publisher<MessageAndMetadata<byte[], String>> topicA =
kafka.consume(new PropertiesBuilder.Consumer(
broker, zk, "a", "group", decoder)
.build(), system);
Publisher<MessageAndMetadata<byte[], String>> topicB =
kafka.consume(new PropertiesBuilder.Consumer(
broker, zk, "b", "group", decoder)
.build(), system);
Publisher<Integer> a = Streams.wrap(topicA)
.map(x -> Integer.valueOf(x.message()));
Publisher<Integer> bx2 = Streams.wrap(topicB)
.map(x -> Integer.valueOf(x.message()))
.map(x -> x * 2);
Streams.combineLatest(a, bx2, tpl -> tpl.getT1()+tpl.getT2())
.consume(c -> {
System.out.println("a + b * 2 = " + c);
});](https://image.slidesharecdn.com/reactive-web-spring5-jjugccc-151128051833-lva1-app6891/85/Reactive-Web-Spring-5-jjug_ccc-ccc_ef3-111-320.jpg)
![class ReadListenerImpl implements ReadListener {
// ...
private final StringBuilder sb = new StringBuilder();
public ReadListenerImpl(ServletInputStream input,
HttpServletResponse resp, AsyncContext ctx) {/* ... */}
public void onDataAvailable() throws IOException {
int len = 0; byte b[] = new byte[1024];
while (input.isReady() && !input.isFinished()
&& (len = input.read(b)) != -1) {
sb.append(new String(b, 0, len));
}
}
public void onAllDataRead() throws IOException {
ServletOutputStream output = resp.getOutputStream();
WriteListener writeListener =
new WriteListenerImpl(output, ctx);
output.setWriteListener(writeListener);
}
public void onError(Throwable th) {
ctx.complete(); th.printStackTrace();
}
}](https://image.slidesharecdn.com/reactive-web-spring5-jjugccc-151128051833-lva1-app6891/85/Reactive-Web-Spring-5-jjug_ccc-ccc_ef3-138-320.jpg)
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- 77. 使用例 Publisher<Integer> publisher =new IntPublisher(); Subscriber<Integer> subscriber = new IntSubscriber(); publisher.subscribe(subscriber); // Next -> 1 // Next -> 2 // Next -> 3 // Next -> 4 // Next -> 5 // Next -> 6 // Next -> 7 // Next -> 8 // Next -> 9 // Next -> 10 // Complete!
- 78. 使用例 Publisher<Integer> publisher =new IntPublisher(); Subscriber<Integer> subscriber = new IntSubscriber(); publisher.subscribe(subscriber); // Next -> 1 // Next -> 2 // Next -> 3 // Next -> 4 // Next -> 5 // Next -> 6 // Next -> 7 // Next -> 8 // Next -> 9 // Next -> 10 // Complete! IntPublisher/IntSubscriberは インターフェースを実装しているだけ で、実は仕様を満たしていない (TCKを通らない)
- 79. Hot / Cold •Hot Stream • ずっと続いていて途中から見はじめるもの • 株価情報、タイムライン、マウスイベント、タイマー イベント、WebSocket、Server-Sent Events、メッ セージキュー • Cold Stream • 再現可能で、最初から最後まで見れるもの • 配列・リスト、ファイル、データベース、計算結果 (Future)
- 80.
- 81. 実装プロダクト(フレームワーク) • Reactor (Pivotal) •RxJava (Netflix) • Akka Streams (Typesafe) • Vert.x (Redhat) • Ratpack • Quasar http://www.reactive-streams.org/announce-1.0.0
- 82. 実装データアクセスライブラリ • MongoDB (公式) •Apache Kafka • Rabbit MQ (Scalaのみ) • Slick3 (Scala) • CouchDB (RxJava only) • PostgreSQL (RxJava only、開発中?) • Spark (検討中? SPARK-10420) • など
- 83. MongoDB • http://mongodb.github.io/mongo-java-driver-reactivestreams/ • MongoDB公式でReactiveStreams API がサポートされている • チュートリアルがあるのでわかりやすい
- 84. MongoDB MongoClient client =MongoClients.create( "mongodb://localhost"); MongoDatabase db = client.getDatabase("mydb"); MongoCollection<Document> collection = db.getCollection("test"); // Insert Document doc = new Document("message", "Hello!"); Publisher<Success> insert = collection.insertOne(doc); insert.subscribe(new PrintSubscriber<>("result=%s")); // Select Publisher<Document> docs = collection.find(); docs.subscribe(new PrintDocumentSubscriber());
- 85. MongoDB // Bulk Operation PrintSubscriber<BulkWriteResult>subscriber = new PrintSubscriber<>("Bulk write results: %s"); collection.bulkWrite(Arrays.asList( new InsertOneModel<>(new Document("_id", 4)), new InsertOneModel<>(new Document("_id", 5)), new InsertOneModel<>(new Document("_id", 6)), new UpdateOneModel<>(new Document("_id", 1), new Document("$set", new Document("x", 2))), new DeleteOneModel<>(new Document("_id", 2)), new ReplaceOneModel<>(new Document("_id", 3), new Document("_id", 3).append("x",4)))) .subscribe(subscriber);
- 86. Apache Kafka • https://github.com/softwaremill/reactive-kafka •Scalaで実装されている。Java用API も用意されている。
- 87. Apache Kafka ReactiveKafka kafka= new ReactiveKafka(); ActorSystem system = ActorSystem.create("ReactiveKafka"); Publisher<MessageAndMetadata<byte[], String>> topicA = kafka.consume(new PropertiesBuilder.Consumer( broker, zk, "topicA","group", decoder) .build(), system); topicA.subscribe(subscriber);
- 88.
- 89. PostgreSQL Db db =new ConnectionPoolBuilder() .hostname("localhost").port(5432).database("demo") .username("postgres").password("") .poolSize(20).build(); // RxJava's Observable Observable<Row> result = db.queryRows("select id,value from demo"); result.subscribe(...); // to Reactive Streams Publisher<Row> publisher = RxReactiveStreams.toPublisher(result); publisher.subscribe(...);
- 90. Publisher単体だと使いにくい • Publisherはただのコールバック • map、flatMap、merge、filer、take、zip といっった合成(compose)や変換(transform) のためのAPIがない→ コールバック地獄に • Publisherはインターフェースでしかないので 実装ライブラリ側で便利なAPIを提供可能。
- 91.
- 92.
- 93. Reactive Extensions(Rx) • 元々はMicrosoftのでErikMeijerによっ て.NET(LINQ)向け開発されたライブラリ • Observerパターンでイベントストリームを扱う • イベントストリームを操作(変換、フィルタ、合成 など)する豊富なAPI群 • 多言語対応(Java, JavaScript, .NET, Swiftなど) http://reactivex.io/
- 94.
- 95.
- 96.
- 97.
- 98.
- 99.
- 100.
- 101.
- 102. RxJava • Netflix社が開発したRxのJava版 • Observable/Observer •Observableに対して豊富なOperation APIを提供 Observable.just('a', 'b', 'c') .take(2) .map(Character::toUpperCase) .consume(System.out::print); // AB
- 103. RxJava • バージョン1.0ではReactive Streamsをnativeサポー トしていない。Publisher<-> Observableアダプ ターが必要 • バージョン2.0でReactive Streams対応予定 // Publisher <-> Observable Publisher<String> publisher = RxReactiveStreams.toPublisher(observable); Observable<String> observable = RxReactiveStreams.toObservable(publisher);
- 104. Reactor • Pivotal社が開発 • LMAXDisruptorの高性能なRing Bufferを使用している • Spring Frameworkの一部の機能で使用されている • Reactive Streamsの Publisher + Composable API → reactor.rx.Stream Streams.just('a', 'b', 'c') .take(2) .map(Character::toUpperCase) .consume(System.out::print); // AB
- 105.
- 106. Reactive StreamsとReactor Streamsの関係 BroadCaster Action Stream Processor SubscriberPublisher Consumer Class Interface extends implements Reactive Streams Reactor Promise
- 107. Reactor Streamsへの変換 import reactor.rx.Stream; importreactor.rx.Streams; // Streamの要素を直接指定(Cold) Stream<String> stream = Streams.just("a", "b"); // T[]やIterable<T>からStream<T>への変換(Cold) Stream<String> stream = Streams.from(value); // Publisher<T>からStream<T>へ変換 Stream<String> stream = Streams.wrap(publisher);
- 108. // Subscription.request(Long.MAX_VALUE)相当 // consumeに渡すラムダ式がonNextで実行される stream.consume(s-> System.out.println(s)); // Subscription.request(2)を繰り返す stream.capacity(2) .consume(s -> System.out.println(s)); // デバッグログ出力 stream.log() .consume(s -> System.out.println(s));
- 109. Reactive Streamsの仕様を 簡単に満たすヘルパー List<Integer> items= /* ... */; Publisher<Integer> publisher = PublisherFactory.forEach((subscriber) -> { Iterator<Integer> iterator = subscriber.context(); if (iterator.hasNext()) { subscriber.onNext(iterator.next()); } else { subscriber.onComplete(); } }, subscriber -> items.iterator());
- 110.
- 111. Kafka + Reactorで足し算 Publisher<MessageAndMetadata<byte[],String>> topicA = kafka.consume(new PropertiesBuilder.Consumer( broker, zk, "a", "group", decoder) .build(), system); Publisher<MessageAndMetadata<byte[], String>> topicB = kafka.consume(new PropertiesBuilder.Consumer( broker, zk, "b", "group", decoder) .build(), system); Publisher<Integer> a = Streams.wrap(topicA) .map(x -> Integer.valueOf(x.message())); Publisher<Integer> bx2 = Streams.wrap(topicB) .map(x -> Integer.valueOf(x.message())) .map(x -> x * 2); Streams.combineLatest(a, bx2, tpl -> tpl.getT1()+tpl.getT2()) .consume(c -> { System.out.println("a + b * 2 = " + c); });
- 112. Kafka + Reactorで足し算 $echo '3' | kafkacat -P -t a -b localhost:9092 $ echo '3' | kafkacat -P -t b -b localhost:9092 $ echo '1' | kafkacat -P -t b -b localhost:9092 a + b * 2 = 5 a + b * 2 = 9
- 113. Reactorでコナミコマンド // Create a"Hot" stream Broadcaster<String> stream = Broadcaster.create(Environment.get()); stream.filter(x -> x.length() == 1) .buffer(10, 1) // 10イベント分を1つずらしでまとめる .map(s -> "↑".equals(s.get(0)) && "↑".equals(s.get(1)) && """.equals(s.get(2)) && """.equals(s.get(3)) && "←".equals(s.get(4)) && "#".equals(s.get(5)) && "←".equals(s.get(6)) && "#".equals(s.get(7)) && "A".equals(s.get(8)) && "B".equals(s.get(9))) .consume(isKonami -> { System.out.println(isKonami ? "Konami!" : "NG"); });
- 114.
- 115. 外部サービス呼び出し (Blocking) public interfaceLinkedInService { List<String> findUsers(String keyword); LinkedInProfile getConnection(String id); } public interface TwitterService { TwitterProfile getUserProfile(String id); } public interface FacebookService { FacebookProfile getUserProfile(String id); }
- 116. 外部サービス呼び出し (NonBlocking) public interfaceLinkedInService { Stream<String> findUsers(String keyword); Stream<LinkedInProfile> getConnection(String id); } public interface TwitterService { Stream<TwitterProfile> getUserProfile(String id); } public interface FacebookService { Stream<FacebookProfile> getUserProfile(String id); }
- 117. flatMap linkedInService.findUsers("JJUG") .take(5) .flatMap(userName -> linkedInService.getConnections(userName) .take(3) .flatMap(connection ->{ String twitterId = connection.getTwitterId(); Publisher<TwitterProfile> twitterProfile = twitterService.getUserProfile(twitterId); String facebookId = connection.getFacebookId(); Publisher<FacebookProfile> facebookProfile = facebookService.getUserProfile(facebookId); return Streams.zip(twitterProfile, facebookProfile, (tp, fp) -> new UserConnectionInfo( userName, connection, tp, fp)); }) ) .subscribe(System.out::println); http://www.slideshare.net/SpringCentral/introduction-to-reactive-programming/60
- 118. Reactor or RxJava? Reactor RxJava • Reactive Streamsを Nativeサポート • Spring連携 • Reactive Extensions のサブセット • Reactive Exensionsを フルセットでサポート • 他言語対応 • Reactive Streamsはア ダプター経由
- 119.
- 120. Reactive Streamsのメリット • 非同期サポートライブラリを作りやすい •async-db-driver • Publisher/Subscriberのみを使ったコアライブラリ • async-db-driver-reactor • ReactorのStreamにラップ • async-db-driver-rxjava • RxJavaのObservableにラップ • ... https://github.com/ReactiveX/RxJava/wiki/Reactive-Streams#recommended-approach
- 121. package com.example.db.driver; import org.reactivestreams.Publisher; publicclass Database { public Publisher getValue(String key) { /* ... */ } } package com.example.db.driver.reactor; public class Database { public Stream getValue(String key) { return Streams.wrap(coreDatabase.getValue(key)); } } package com.example.db.driver.rxjava; public class Database { public Observable getValue(String key) { return RxReactiveStreams.toObservable( coreDatabase.getValue(key)); } } RxJava用 Reactor用 Core API
- 122.
- 123.
- 124.
- 125.
- 126. Spring 5 • Q42016 • JDK 9サポート • Java 8がベースライン • HTTP 2対応 • Reactive対応 • JUnit5対応
- 127. Spring 5 • Q42016 • JDK 9サポート • Java 8がベースライン • HTTP 2対応 • Reactive対応 • JUnit5対応
- 128. Java Webアプリケーション のReactive対応？ • ServletAPIは至るところでBlocking • InputStream/OutputStream • getParameters/getParts • sendError • ...
- 129. 昨今のNoBlocking対応 フレームワーク • Play Framework •Vert.x • Ratpack • Reactor Net • RxNetty 脱Servlet API組 ↓ Netty利用
- 130.
- 131. Servletはダメな子なのか • Servlet 3.0… 非同期処理サポート
- 132. Servletはダメな子なのか • Servlet 3.0… 非同期処理サポート • Servlet 3.1 … Non-Blocking APIサ ポート
- 133. Servlet 3.0 非同期処理サポート void doGet(req,res) { OutputStream out = res.getOutputStream(); AsyncContext ctx = req.startAsync(); doAsyncREST(req).thenAccept(json -> { out.write(json); ctx.complete(); }); } http://www.slideshare.net/SimoneBordet/servlet-31-async-io
- 134. Servlet 3.0 非同期処理サポート void doGet(req,res) { OutputStream out = res.getOutputStream(); AsyncContext ctx = req.startAsync(); doAsyncREST(req).thenAccept(json -> { out.write(json); // Blocking!! ctx.complete(); }); } http://www.slideshare.net/SimoneBordet/servlet-31-async-io
- 135. Servlet 3.1 Non-Blocking APIサポート •リクエストの読み込み/レスポンスの書き込みを Non-Blockingに行うためのAPIが追加された • 以下のシーンで効果的 • ファイルアップロード/ダウンロード • 低速ネットワークからの大量アクセス(モバイル、IoT）
- 136. void doGet(req, res){ OutputStream out = res.getOutputStream(); AsyncContext ctx = req.startAsync(); out.setWriteListener(new WriteListener() { void onWritePossible() { while (on.isReady()) { // ... ctx.complete(); } } }); } http://www.slideshare.net/SimoneBordet/servlet-31-async-io
- 137. Hello Worldサーブレット @WebServlet(urlPatterns ="/hello" , asyncSupported = true) public class HelloServlet extends HttpServlet { @Override public void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) { AsyncContext ctx = req.startAsync(req, resp); ServletInputStream input = req.getInputStream(); ReadListener readListener = new ReadListenerImpl(input, resp, ctx); input.setReadListener(readListener); }
- 138. class ReadListenerImpl implementsReadListener { // ... private final StringBuilder sb = new StringBuilder(); public ReadListenerImpl(ServletInputStream input, HttpServletResponse resp, AsyncContext ctx) {/* ... */} public void onDataAvailable() throws IOException { int len = 0; byte b[] = new byte[1024]; while (input.isReady() && !input.isFinished() && (len = input.read(b)) != -1) { sb.append(new String(b, 0, len)); } } public void onAllDataRead() throws IOException { ServletOutputStream output = resp.getOutputStream(); WriteListener writeListener = new WriteListenerImpl(output, ctx); output.setWriteListener(writeListener); } public void onError(Throwable th) { ctx.complete(); th.printStackTrace(); } }
- 139. class WriteListenerImpl implementsWriteListener { private final ServletOutputStream output; private final AsyncContext ctx; public WriteListenerImpl(ServletOutputStream output, AsyncContext ctx) { this.output = output; this.ctx = ctx; } public void onWritePossible() throws IOException { output.print("Hello World!"); output.flush(); ctx.complete(); } public void onError(Throwable th) { th.printStackTrace(); } }
- 140.
- 141.
- 142.
- 143. 書くのが辛い • Non-Blockingの方が5倍コード量が多い • isReady,isFinishedの制御が難しい • ついgetParameterするとBlock... http://www.slideshare.net/SimoneBordet/servlet-31-async-io
- 144. Spring Reactive • Spring5のReactive対応向け実験プロジェクト • 開発メンバー • Rossen Stoyanchev (Spring MVC) • Stephane Maldini (Reactor, Reactive Streams) • Arjen Poutsma (MVCのREST対応, Spring WS) • Sébastien Deleuze (MVCのScriptEngine対応) • Brian Clozel (MVCの静的リソースハンドリング対応) https://github.com/spring-projects/spring-reactive
- 145. Servlet31HttpHandlerAdapter • HttpServlet実装 • ReadListener/WriteListenerを Observerパターンで実装 •Reactive Streams(Publisher/ Subscriber)を使用
- 146.
- 147. Instead of ... interfaceServerHttpRequest extends HttpRequest { InputStream getBody(); } interface ServerHttpResponse extends HttpMessage { OutputStream getBody(); }
- 148. Use Publisher interface ReactiveServerHttpRequestextends HttpRequest { Publisher<ByteBuffer> getBody(); } interface ReactiveServerHttpResponse extends HttpMessage { Publisher<Void> setBody(Publisher<ByteBuffer> pub); }
- 149.
- 150.
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- 157. Spring MVCのController @RequestMapping("/") @ResponseBody Person hello(@RequestBodyPerson req) { // ... } これまでの
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- 159. Reactive Webアプリケーション Repository DBService ControllerPublisher PublisherPublisher PublisherPublisherPublisher
- 160. Reactive Webアプリケーション Repository DBService ControllerPublisher PublisherPublisher PublisherPublisherPublisher SpringReactive ReactiveExtensions Reactive Streams
- 161. 絶賛開発中 • Reactive Clientの実装 •Filter相当の実装 • Progressive HTML renderingの検討
- 162.
- 163.
- 164. java.util.concurrent.Flow • Reactive StreamsがJDK9に入ります • Flow.Publisher • Flow.Subscriber • Flow.Subscription • Flow.Processor • http://openjdk.java.net/jeps/266 • http://gee.cs.oswego.edu/dl/jsr166/dist/docs/java/util/concurrent/Flow.html @author Doug Lea
- 165. j.u.c.Flow <-> ReactiveStreams • ブリッジ作成を検討中 • https://github.com/reactive-streams/reactive-streams-jvm/issues/294 import java.util.concurrent.Flow; import org.reactivestreams.Publisher; // j.u.c.Flow -> Reactive Streams Publisher<T> toReactive(Flow.Publisher<>T); // Reactive Streams -> j.u.c.Flow Flow.Publisher<T> toFlow(Publisher<T>);
- 166. Servlet 4 • HTTP2とReactiveStreams (Back Pressure)の 連携案 • JDK9にj.u.c.Flowが入ったため、御蔵入りの模様 https://java.net/projects/servlet-spec/lists/jsr369-experts/archive/2015-08/message/1
- 167. まとめ • Blocking ==💴な時代がきている •Non-Blocking化を助けるReactiveなパラダイム • 非同期ストリーム標準 Reactive Streams • イベントストリームの変換・合成 Reactive Extensions • Reactive Webアプリケーション向けフレームワー クSpring ReactiveがSpring 5に向けて開発中
- 168. まとめ • Blocking ==💴な時代がきている •Non-Blocking化を助けるReactiveなパラダイム • 非同期ストリーム標準 Reactive Streams • イベントストリームの変換・合成 Reactive Extensions • Reactive Webアプリケーション向けフレームワー クSpring ReactiveがSpring 5に向けて開発中 Spring Framework を使っていきましょう