關(guān)于Java框架Vert.x的幾點(diǎn)思考

1、關(guān)于Java框架Vert.x的幾點(diǎn)思考發(fā)表于2015-05-20 17:18|2652次閱讀| 來(lái)源CSDN|0條評(píng)論| 作者白小勇特別策劃JavaJava20周年程序員電子刊摘要：Vert.x是一個(gè)基于JVM、輕量級(jí)、高性能的應(yīng)用平臺(tái)，非常適用于最新的移動(dòng)端后臺(tái)、互聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)應(yīng)用架構(gòu)。Vert.x基于全異步Java服務(wù)器Netty，并擴(kuò)展出了很多有用的特性。Vert.x簡(jiǎn)介在Java20周年之際，Java用戶(hù)對(duì)Java的抱怨與日俱增，比如內(nèi)存管理、笨重的JavaEE等。而Java依然在TIOBE編程語(yǔ)言排行榜上艱難的維持第一名的位置，隨著一些新編程語(yǔ)言的興起，這個(gè)領(lǐng)域目前呈現(xiàn)一種混戰(zhàn)的態(tài)勢(shì)。

2、在這種背景下，Java屆的小鮮肉框架Vert.x于2015年5月7日發(fā)布了3.0-milestone5版本，距離計(jì)劃6月22日發(fā)布Vert.x3.0.0-final越來(lái)越近了，Vert.x用戶(hù)組的粉絲們近期已經(jīng)迫不及待地在宇宙中心（注：北京五道口）組織了一次Vert.x中國(guó)用戶(hù)組Meetup，針對(duì)Vert.x工程化開(kāi)發(fā)問(wèn)題以及Vert.x3新特性展開(kāi)了探討。Vert.x（http:/vertx.io/）是一個(gè)基于JVM、輕量級(jí)、高性能的應(yīng)用平臺(tái)，非常適用于最新的移動(dòng)端后臺(tái)、互聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)應(yīng)用架構(gòu)。Vert.x基于全異步Java服務(wù)器Netty，并擴(kuò)展出了很多有用的特性。Vert.x的亮點(diǎn)有：同時(shí)

3、支持多種編程語(yǔ)言目前已經(jīng)支持了Java、JavaScript、Ruby、Python、Groovy、Clojure、Ceylon等。對(duì)程序員來(lái)說(shuō)，直接好處就是可以使用各種語(yǔ)言豐富的LIB，同時(shí)也不再為編程語(yǔ)言選型而糾結(jié)；異步無(wú)鎖編程經(jīng)典的多線(xiàn)程編程模型能滿(mǎn)足很多Web開(kāi)發(fā)場(chǎng)景，但隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)并發(fā)連接數(shù)的猛增，多線(xiàn)程并發(fā)控制模型性能難以擴(kuò)展，同時(shí)要想控制好并發(fā)鎖需要較高的技巧，目前Reactor異步編程模型開(kāi)始跑馬圈地，而Vert.x就是這種異步無(wú)鎖編程的一個(gè)首選；對(duì)各種IO的豐富支持目前Vert.x的異步模型已支持TCP、UDP、FileSystem、DNS、EventBus、Sockjs等

4、；極好的分布式開(kāi)發(fā)支持Vert.x通過(guò)EventBus事件總線(xiàn)，可以輕松編寫(xiě)分布式解耦的程序，具有很好的擴(kuò)展性；生態(tài)體系日趨成熟Vert.x歸入Eclipse基金會(huì)門(mén)下，異步驅(qū)動(dòng)已經(jīng)支持了Postgres、MySQL、MongoDB、Redis等常用組件，并且有若干Vert.x在生產(chǎn)環(huán)境中的應(yīng)用案例。Reactor模式和傳統(tǒng)Java框架的多線(xiàn)程模型相比，Vert.x Netty是 Reactor模式的Java實(shí)現(xiàn)?？脊帕艘幌翿eactor模式， 其理論最早由Washington University的Douglas C. Schmidt教授在1995年提出，在Proactor - An Obj

5、ect Behavioral Pattern for Demultiplexing and Dispatching Handlers for Asynchronous Events 這篇論文中做了 完整介紹。圖1-6是對(duì)其關(guān)鍵原理部分展開(kāi)分析。圖1 一個(gè)經(jīng)典Web Server在收到Web瀏覽器請(qǐng)求后的處理過(guò)程圖2 一個(gè)經(jīng)典Web Server使用多線(xiàn)程模型，并發(fā)處理來(lái)自多個(gè)Web瀏 覽器的請(qǐng)求圖3 Web瀏覽器連接到一個(gè)Reactor模式的Web Server處理過(guò)程。利 用了Initiation Dispatcher組件，把耗時(shí)的IO操作事件注冊(cè)到Initiation Dispatcher

6、組件圖4 Web瀏覽器訪(fǎng)問(wèn)一個(gè)Reactor模式的Web Server處理過(guò)程。耗時(shí)IO 操作由其它線(xiàn)程執(zhí)行，IO執(zhí)行完成后通知Initiation Dispatcher，再回到 Http Handler執(zhí)行圖5 Web瀏覽器連接一個(gè)Proactor模式的Web Server處理過(guò)程。和Reactor的主要區(qū)別是耗時(shí)IO操作交給操作系統(tǒng)異步IO庫(kù)執(zhí)行（例如 GNU/Linux aio），操作系統(tǒng)異步IO庫(kù)執(zhí)行完畢后，通過(guò)異步IO通知機(jī)制（例如epoll）觸發(fā)Completion Dispatch，再交給Http Handler執(zhí)行圖6 Web瀏覽器訪(fǎng)問(wèn)一個(gè)Proactor模式的Web Serv

7、er處理過(guò)程。和Reactor的主要區(qū)別是耗時(shí)IO操作交給操作系統(tǒng)異步IO庫(kù)執(zhí)行（例如 GNU/Linux aio），操作系統(tǒng)異步IO庫(kù)執(zhí)行完畢后，通過(guò)異步IO通知機(jī)制（例如epoll）觸發(fā)Completion Dispatch，再交給Http Handler執(zhí)行事實(shí)上，Vert.x/Netty的Reactor實(shí)現(xiàn)部分是在Netty 4.0如上述所示的代碼中實(shí)現(xiàn)，和上述圖中能對(duì)應(yīng)的幾個(gè)類(lèi)是ty.channel.nio.NioEventLoop，ty. channel.epoll.EpollEventLoop，java.nio.channels.spi.SelectorP

8、rovide。Vert.x3.0的更新Vert.x3.0是對(duì)Vert.x2.x的重大升級(jí)，不僅僅是package從org.vertx到io.vertx的全面替換，一些重要的核心類(lèi)也都做了破壞式的重構(gòu)，幾乎很難從vert.x2程序升級(jí)到vert.x3.0程序。建議新項(xiàng)目直接從Vert.x3.0開(kāi)始。以下是Vert.x3的一些功能升級(jí)： Vert.x2.x中的模塊體系去掉了。目前Vert.x3.0推薦用Maven的模塊體系，當(dāng)然不僅限于Maven；支持其他語(yǔ)言在Vert.x上的代碼生成； Vert.x3.0項(xiàng)目構(gòu)建，從Gradle改為Maven；為了更好地利用Java8的Lambdas表達(dá)式，只支

9、持Java8；默認(rèn)采用扁平的classpath結(jié)構(gòu)； Verticle工廠(chǎng)方式簡(jiǎn)化；支持用編程的方式實(shí)例化Verticle、以及部署Verticle實(shí)例；當(dāng)你阻塞Eventloop主線(xiàn)程時(shí)警告，阻塞Reactor主線(xiàn)程是一種錯(cuò)誤的使用方式；移除了PlatformManager模塊；集群管理可以用編程的方式調(diào)用支持集群節(jié)點(diǎn)之間的共享數(shù)據(jù)；完全重寫(xiě)了HTTPclient，更完善； WebSocketAPI改善； SSL/TLS的改善； Eventbus的API改善； 支持Eventbus代理；增加了擴(kuò)展項(xiàng)目集extstack； 增加了MongoService，支持MongoDB的純異步驅(qū)動(dòng)； 實(shí)現(xiàn)

10、ReactiveStreams； 對(duì)reactive-streams的實(shí)現(xiàn)； 支持Options類(lèi)的使用，可以構(gòu)造函數(shù)帶參數(shù)進(jìn)去；更完整的樣例工程。請(qǐng)見(jiàn)：/vert-x3/example-proj綜述綜合來(lái)看，Vert.x3還未正式發(fā)布，但其主體功能已經(jīng)開(kāi)發(fā)完畢并趨于穩(wěn)定，在應(yīng)用開(kāi)發(fā)中已經(jīng)可以考慮使用。程序員在適應(yīng)了異步回調(diào)式的編程方式后，相信很快可能感受到Reactor模式的性能紅利和Vert.x的魅力。也許Vert.x會(huì)給Java和應(yīng)用框架領(lǐng)域帶來(lái)不一樣的驚喜。白小勇作者簡(jiǎn)介：白小勇，煉石網(wǎng)絡(luò)CipherGateway創(chuàng)始人、CEO，專(zhuān)注公有云安全。曾就職 于中國(guó)數(shù)碼集團(tuán)負(fù)責(zé)研發(fā)CMS、在用友工程負(fù)責(zé)研發(fā)