响应式编程五股票订阅系统实现

响应式编程五

      • 使用StepVerifier测试响应式流
        • StepVerifier要点
      • 使用StepVerifier进行高级测试
      • 股票订阅系统
        • 数据库表

使用StepVerifier测试响应式流

出于测试目的，Reactor 提供了额外的 reactor-test 模块，该模块提供了 StepVerifier。StepVerifier 提供了一个流式 API，用于为任何 Publisher 构建验证流程。

StepVerifier要点

验证 Publisher 主要有两种方法。第一种是 StepVerifier.<T>create(Publisher<T> source)。使用此技术构建的测试如下所示

StepVerifier.create(Flux.just("foo", "bar")).expectSubscription().expectNext("foo").expectNext("bar").expectComplete().verify();

在此示例中，Publisher 应生成两个特定元素，后续操作将验证特定元素是否已传递给最终订阅者

该类提供的构建器技术可以

定义验证过程中事件发生的顺序。

根据前面的代码，第一个发出的事件必须是与订阅相关的事件，紧跟其后的事件必须是 foo 和bar 字符串。
最后， StepVerifier#expectCompletion 定义终止信号的存在。
在此例中，必须是 Subscriber#onComplete 的调用，或者成功完成给定的 Flux。
要执行验证，或者说对创建流进行订阅，就必须调用 .verify() 方法。
verify() 是一个阻塞调用，它阻塞执行，直到流发出所有预期的事件。
通过使用这种简单的技术，可以使用可计数的元素和事件来验证 Publisher。但是，用大量元素来验证流程是很困难的。
如果检查的是
该发布者已发出元素是否达到特定数量，可以使用 .expectNextCount() 。

 StepVerifier// .create(Flux.range(0, 101)).create(Flux.range(0, 100))// .create(Flux.range(0, 99)).expectSubscription().expectNext(0) // 期望下一个元素与指定的相等.expectNextCount(98) // 从上个期望或从开始订阅开始，期望收到指定个数的元素.expectNext(99) // 期望下一个元素与指定的相等.expectComplete() // 期望收到onComplete信号.verify(); // 阻塞验证
}

尽管 .expectNextCount() 方法解决了一部分问题，但在某些情况下，仅仅检查发出元素的数量是不够的

例如，在

验证负责按特定规则过滤或选择元素的代码时，检查所有发出的项是否与过滤规则匹配非常重要。

为此，StepVerifier 可以使用 Java Hamcrest 等工具立即记录发出的数据及其验证。

如下代码：

Publisher<Wallet> usersWallets = findAllUsersWallets();StepVerifier.create(usersWallets).expectSubscription().recordWith(ArrayList::new).expectNextCount(1).consumeRecordedWith(wallets -> assertThat(wallets,everyItem(hasProperty("owner", equalTo("admin"))))).expectComplete().verify();

与前面的示例相反，每个期望仅涵盖一个元素或指定数量元素的验证， .consumeRecordedWith()可以验证给定 Publisher 发布的所有元素。应该注意的是 .consumeRecordedWith() 只有在指定了.recordWith() 时才有效。反过来，我们应该仔细定义存储记录的集合类。对于多线程发布者而言，用于记录事件的集合类型应该支持并发访问，因此在这些情况下，最好使用

.recordWith(ConcurrentLinkedQueue :: new) 而不是 .recordWith(ArrayList :: new) ，因为与 ArrayList 相比，ConcurrentLinkedQueue 是线程安全的。

除此之外，还有其他功能相似的方法。例如，对下一个元素的期望的定义，如以下代码所示：

StepVerifier.create(Flux.just("alpha-foo", "betta-bar")).expectSubscription().expectNextMatches(e -> e.startsWith("alpha")).expectNextMatches(e -> e.startsWith("betta")).expectComplete().verify();

expectNextMatches() 和 .expectNext() 之间的唯一区别是，前者可以定义自定义的匹配器Predicate ，这使其比后者更灵活。这是因为 .expectNext() 基于元素之间的比较，而这种比较使用元素的 .equals() 方法

类似地， .assertNext() 和 .consumeNextWith() 使编写自定义断言成为可能。要注意， .assertNext() 是 .consumeNextWith() 的别名。 .expectNextMatches() 和.assertNext() 之间的区别在于前者接受 Predicate，必须返回 true 或 false，而后者接收可能抛出异常的Consumer，并且捕获消费者抛出的任何 AssertionError，然后通过 .verify() 方法抛出。
如下面的代码所示：

 StepVerifier.create(findUsersUSDWallet()).expectSubscription().assertNext(wallet -> assertThat(wallet, hasProperty("currency",equalTo("USD"))) //有currency属性，并且属性值等于USD).expectComplete().verify();

最后，只剩下未覆盖的错误情况，这也是正常系统生命周期的一部分。可以检查错误信号的API 方法不是很多，最简单的是 .expectError() 方法，该方法没有参数。
如下代码：

StepVerifier.create(Flux.error(new RuntimeException("Error")))
.expectError()
.verify();

StepVerifier.create(Flux.error(new RuntimeException("Error")))
.expectError()
.verify();

在某些情况下，测试特定错误类型至关重要。例如，如果用户在登录期间输入了错误的凭据，则安全服务应发出 BadCredentialsException.class 。为了验证发出的错误，我们可以使用.expectError(Class<? extends Throwable>)

如以下代码所示：

StepVerifier.create(securityService.login("admin", "wrong"))
.expectSubscription()
.expectError(BadCredentialsException.class)
.verify();

使用StepVerifier进行高级测试

发布者测试的第一步是验证无界Publisher。根据响应式流规范，无限流意味着流永远不会调用Subscriber#onComplete() 方法。由于 StepVerifier 将无限期地等待完成信号，因此，测试将被阻塞，直到它被杀死。

为了解决这个问题，StepVerifier 提供了一个

取消 API，在满足某些期望时，它可以取消对源的订阅。

如下面的代码所示：

Flux<String> webSocketPublisher = ...;
StepVerifier.create(websocketPublisher).expectSubscription().expectNext("Connected").expectNext("Price: $12.00").thenCancel() // 取消订阅.verify();

上述代码表示，在收到 Connected 以及 Price:$ 12.00 消息后，我们将断开或取消订阅WebSocket。

系统验证过程的另一个关键阶段是检查 Publisher 的背压行为。例如，通过 WebSocket与外部系统交互会产生一个只推式的 Publisher。防止此类行为的一种简单方法是使用.onBackpressureBuffer() 操作符保护下游。要使用所选的背压策略检查系统是否按预期运行，必须手动控制用户需求。为此，StepVerifier 提供了 .thenRequest() 方法，它允许我们控制用户需求。

这由以下代码描述：

 Flux<String> websocketPublisher = ...;Class<Exception> expectedErrorClass =reactor.core.Exceptions.failWithOverflow().getClass();StepVerifier.create(websocketPublisher.onBackpressureBuffer(5), 0) // 使用背 压控制.expectSubscription().thenRequest(1).expectNext("Connected").thenRequest(1).expectNext("Price: $12.00").expectError(expectedErrorClass)

在前面的示例中，使用的是 StepVerifier.create() 方法的重载，它接收初始订阅者的请求作为第二个参数。在单参数方法的重载中，默认需求是 Long.MAX_VALUE ，即无限需求。

股票订阅系统

数据库表

SET NAMES utf8mb4;
SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 0;-- ----------------------------
-- Table structure for stock_do
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `stock_do`;
CREATE TABLE `stock_do`  (`symbol` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb4  NOT NULL,`name` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb4  NULL DEFAULT NULL,PRIMARY KEY (`symbol`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8mb4  ROW_FORMAT = Dynamic;-- ----------------------------
-- Records of stock_do
-- ----------------------------
INSERT INTO `stock_do` VALUES ('AMD', 'AMD Yes!');
INSERT INTO `stock_do` VALUES ('AMZN', '亚马逊');
INSERT INTO `stock_do` VALUES ('APPL', '苹果');
INSERT INTO `stock_do` VALUES ('BABA', '阿里巴巴');
INSERT INTO `stock_do` VALUES ('GOOG', '谷歌');
INSERT INTO `stock_do` VALUES ('INTC', '英特尔');
INSERT INTO `stock_do` VALUES ('KO', '可口可乐');
INSERT INTO `stock_do` VALUES ('MSFT', '微软');
INSERT INTO `stock_do` VALUES ('NFLX', '奈飞');
INSERT INTO `stock_do` VALUES ('PYPL', '贝宝');
INSERT INTO `stock_do` VALUES ('SBUX', '星巴克');
INSERT INTO `stock_do` VALUES ('TSLA', '特斯拉');
INSERT INTO `stock_do` VALUES ('XIACY', '小米');-- ----------------------------
-- Table structure for stock_subscription_do
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `stock_subscription_do`;
CREATE TABLE `stock_subscription_do`  (`id` int(0) NOT NULL AUTO_INCREMENT,`email` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb4  NULL DEFAULT NULL,`symbol` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb4  NULL DEFAULT NULL,PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB AUTO_INCREMENT = 10003 CHARACTER SET = utf8mb4  ROW_FORMAT = Dynamic;-- ----------------------------
-- Records of stock_subscription_do
-- ----------------------------
INSERT INTO `stock_subscription_do` VALUES (10001, 'lsd@qq.com', 'TSLA');
INSERT INTO `stock_subscription_do` VALUES (10002, 'lsd@qq.com', 'AMZN');
INSERT INTO `stock_subscription_do` VALUES (10003, 'lsd@qq.com', 'APPL');
INSERT INTO `stock_subscription_do` VALUES (10004, 'lsd@qq.com', 'XIACY');SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;

引入依赖：

    <dependencies><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-thymeleaf</artifactId></dependency><!--对参数的校验--><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-validation</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><scope>runtime</scope></dependency><dependency><groupId>mysql</groupId><artifactId>mysql-connector-java</artifactId><scope>runtime</scope></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-webflux</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.projectlombok</groupId><artifactId>lombok</artifactId></dependency><!--和前端相关--><!--帮我们实现了定义好的表格或者按钮之类--><dependency><groupId>org.webjars</groupId><artifactId>bootstrap</artifactId><version>4.6.0-1</version></dependency><!--这里方便我们用javaScript书写一些逻辑--><dependency><groupId>org.webjars</groupId><artifactId>webjars-locator</artifactId><version>0.30</version></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId><scope>test</scope><exclusions><exclusion><groupId>org.junit.vintage</groupId><artifactId>junit-vintage-engine</artifactId></exclusion></exclusions></dependency></dependencies>

yml配置数据库连接信息
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
创建如上目录文件。

package com.lsd.dao;import com.lsd.entry.StockDO;
import org.springframework.data.repository.reactive.ReactiveCrudRepository;
import org.springframework.stereotype.Repository;@Repository
public interface StockDao extends ReactiveCrudRepository<StockDO,String> {
}
package com.lsd.dao;import com.lsd.entry.StockSubscriptionDO;
import org.springframework.data.repository.reactive.ReactiveCrudRepository;
import org.springframework.stereotype.Repository;
import reactor.core.publisher.Flux;@Repository
public interface StockSubscriptionDao extends ReactiveCrudRepository<StockSubscriptionDO,String> {
//findByEmail(String email)是一个自定义的查询方法。Spring Data能够根据方法名来自动推断执行的查询。在这个例子中，Spring Data会生成一个查询，该查询基于StockSubscriptionDO实体的email属性来查找匹配的记录。Flux<StockSubscriptionDO> findByEmail(String email);
}
package com.lsd.entry;import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;
import org.springframework.data.annotation.Id;@Data
@NoArgsConstructor
public class StockDO {@Idprivate Long id;private String symbol;private String name;
}
package com.lsd.entry;import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;
import org.springframework.data.annotation.Id;@Data
@NoArgsConstructor
public class StockSubscriptionDO {@Idprivate Long id;private String email;private String symbol;
}

创建Controller及service

package com.lsd.webflux;public final class Constants {private Constants(){}public static final String TEST_USER_EMAIL = "lsd@qq.com";}
package com.lsd.webflux.controller;import com.lsd.webflux.Constants;
import com.lsd.webflux.dto.StockPrice;
import com.lsd.webflux.service.StockPriceService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.ui.Model;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.thymeleaf.spring5.context.webflux.ReactiveDataDriverContextVariable;
import reactor.core.publisher.Flux;@Controller
public class WebController {@Autowiredprivate StockPriceService stockPriceService;@RequestMapping("/")public String index(Model model){Flux<StockPrice> price = stockPriceService.getPrice(Constants.TEST_USER_EMAIL);model.addAttribute("email",Constants.TEST_USER_EMAIL);model.addAttribute("stockPrices",new ReactiveDataDriverContextVariable(price));return "index";}}
package com.lsd.webflux.service;import com.lsd.webflux.dto.StockPrice;
import reactor.core.publisher.Flux;public interface StockPriceService {Flux<StockPrice> getPrice(String testUserEmail);
}
package com.lsd.webflux.service;import com.lsd.dao.StockSubscriptionDao;
import com.lsd.entry.StockSubscriptionDO;
import com.lsd.webflux.dto.StockPrice;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import reactor.core.publisher.Flux;
@Slf4j
@Service
public class StockPriceServiceImpl implements StockPriceService{@Autowiredprivate StockSubscriptionDao stockSubscriptionDao;@Autowiredprivate PriceQueryEngine priceQueryEngine;@Overridepublic Flux<StockPrice> getPrice(String email) {return doGetPrice(email);}public Flux<StockPrice> doGetPrice(String email){log.info("获取股票价格信息:{}",email);Flux<StockSubscriptionDO> subscriptions = stockSubscriptionDao.findByEmail(email);return subscriptions.map(stockSubscriptionDO -> stockSubscriptionDO.getSymbol()).map(symbol -> new StockPrice(symbol,priceQueryEngine.getPriceForSymbol(symbol)));}
}
package com.lsd.webflux.dto;import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;@Data
@AllArgsConstructor
public class StockPrice {private String stock;private String price;
}
package com.lsd.webflux.service;import org.springframework.stereotype.Component;import java.util.Random;@Component
public class PriceQueryEngine {//让股票价格随时变化public String getPriceForSymbol(String symbol){Random random = new Random();double value = random.nextDouble() * 300 +100;return String.format("%.2f",value);}
}

处理订阅信息：

package com.lsd.webflux.controller;import com.lsd.webflux.Constants;
import com.lsd.webflux.model.StockSubsciption;
import com.lsd.webflux.model.StockSymbol;
import com.lsd.webflux.service.SubscriptionsService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.ui.Model;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.ModelAttribute;
import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.thymeleaf.spring5.context.webflux.ReactiveDataDriverContextVariable;
import reactor.core.publisher.Flux;@Controller
@RequestMapping("/subscriptions")
public class SubScriptionController {@Autowiredprivate SubscriptionsService subscriptionsService;@PostMappingpublic String addSubscription(@ModelAttribute(value = "stockSymbol")StockSymbol symbol){String email = Constants.TEST_USER_EMAIL;subscriptionsService.addSubscription(email,symbol.getSymbol()).subscribe();return "redirect:/subscriptions?added=" + symbol.getSymbol();}@GetMappingpublic String subscription(Model model){// 获取订阅的股票Flux<StockSubsciption> subscriptions = subscriptionsService.findByEmail(Constants.TEST_USER_EMAIL);model.addAttribute("email",Constants.TEST_USER_EMAIL);model.addAttribute("subscriptions",new ReactiveDataDriverContextVariable(subscriptions));return "subscription";}}
package com.lsd.webflux.service;import com.lsd.entry.StockSubscriptionDO;
import com.lsd.webflux.model.StockSubsciption;
import reactor.core.publisher.Flux;
import reactor.core.publisher.Mono;public interface SubscriptionsService {Flux<StockSubsciption> findByEmail(String testUserEmail);Mono<StockSubscriptionDO> addSubscription(String email, String symbol);
}
package com.lsd.webflux.service;import com.lsd.dao.StockSubscriptionDao;
import com.lsd.entry.StockSubscriptionDO;
import com.lsd.webflux.model.StockSubsciption;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import reactor.core.publisher.Flux;
import reactor.core.publisher.Mono;@Slf4j
@Service
public class SubscriptionsServiceImpl implements SubscriptionsService{@Autowiredprivate StockSubscriptionDao subscriptionDao;@Overridepublic Flux<StockSubsciption> findByEmail(String email) {return doFindByEmail(email);}@Overridepublic Mono<StockSubscriptionDO> addSubscription(String email, String symbol) {return doAddSubscprition(email,symbol);}private Mono<StockSubscriptionDO> doAddSubscprition(String email, String symbol) {log.info("增加订阅信息：{}",symbol);StockSubscriptionDO subscriptionDO = new StockSubscriptionDO();subscriptionDO.setEmail(email);subscriptionDO.setSymbol(symbol);Mono<StockSubscriptionDO> save = subscriptionDao.save(subscriptionDO);return save;}private Flux<StockSubsciption> doFindByEmail(String email) {log.info("通过邮件地址获取订阅股票信息：{}",email);return subscriptionDao.findByEmail(email).map(stockSubscriptionDO ->StockSubsciption.builder().symbol(stockSubscriptionDO.getSymbol()).email(stockSubscriptionDO.getEmail()).build());}
}

新增订阅获取所有股票信息：

package com.lsd.webflux.controller;import com.lsd.webflux.model.Stock;
import com.lsd.webflux.model.StockSymbol;
import com.lsd.webflux.service.StockService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.ui.Model;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.thymeleaf.spring5.context.webflux.ReactiveDataDriverContextVariable;
import reactor.core.publisher.Flux;@Controller
@RequestMapping("/stocks")
public class StockController {@Autowiredprivate StockService stockService;@GetMappingprivate String getStocks(Model model){Flux<Stock> stocks = stockService.getAllStocks();model.addAttribute("stocks",new ReactiveDataDriverContextVariable(stocks));model.addAttribute("stockSymbol",new StockSymbol());return "stocks";}
}
package com.lsd.webflux.service;import com.lsd.webflux.model.Stock;
import reactor.core.publisher.Flux;public interface StockService {Flux<Stock> getAllStocks();
}
package com.lsd.webflux.service;import com.lsd.dao.StockDao;
import com.lsd.webflux.model.Stock;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import reactor.core.publisher.Flux;@Slf4j
@Service
public class StockServiceImpl implements StockService{@Autowiredprivate StockDao stockDao;@Overridepublic Flux<Stock> getAllStocks() {return doGetAllStocks();}private Flux<Stock> doGetAllStocks() {log.info("获取所有的股票信息");return stockDao.findAll().map(stockDO -> Stock.builder().symbol(stockDO.getSymbol()).name(stockDO.getName()).build());}
}

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