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 {
    @Id
    private 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 {
    @Id
    private 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 {

    @Autowired
    private 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{
    @Autowired
    private StockSubscriptionDao stockSubscriptionDao;
    @Autowired
    private PriceQueryEngine priceQueryEngine;

    @Override
    public 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 {
    @Autowired
    private SubscriptionsService subscriptionsService;

    @PostMapping
    public 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();
    }

    @GetMapping
    public 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{
    @Autowired
    private StockSubscriptionDao subscriptionDao;
    @Override
    public Flux<StockSubsciption> findByEmail(String email) {
        return doFindByEmail(email);
    }

    @Override
    public 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 {
    @Autowired
    private StockService stockService;

    @GetMapping
    private 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{
    @Autowired
    private StockDao stockDao;
    @Override
    public 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());
    }
}