技術標籤：每日一面java

我們這裡用通過唯一 id 獲取知乎的某個回答作為例子，首先我們先明確下，一次HTTP請求到伺服器上處理完之後，將響應寫回這次請求的連線，就是完成這次請求了，如下：

public void request(Connection connection, HttpRequest request) {
    //處理request,省略程式碼
    connection.write(response);//完成響應
}

假設獲取回答需要呼叫兩個介面，獲取評論數量還有獲取回答資訊，傳統的程式碼可能會這麼去寫：

//獲取評論數量
public void getCommentCount(Connection connection, HttpRequest request) {
    Integer commentCount = null;
    try {
        //從快取獲取評論數量，阻塞IO
        commentCount = getCommnetCountFromCache(id);
    } catch(Exception e) {
        try {
            //快取獲取失敗就從資料庫中獲取，阻塞IO
            commentCount = getVoteCountFromDB(id);
        } catch(Exception ex) {
    
        }
    }
    connection.write(commentCount);
}

//獲取回答
public void getAnswer(Connection connection, HttpRequest request) {
    //獲取點贊數量
    Integer voteCount = null;
    try {
        //從快取獲取點贊數量，阻塞IO
        voteCount = getVoteCountFromCache(id);
    } catch(Exception e) {
        try {
            //快取獲取失敗就從資料庫中獲取，阻塞IO
            voteCount = getVoteCountFromDB(id);
        } catch(Exception ex) {
    
        }
    }
    //從資料庫獲取回答資訊，阻塞IO
    Answer answer = getAnswerFromDB(id);
    //拼裝Response
    ResultVO response = new ResultVO();
    if (voteCount != null) {
        response.setVoteCount(voteCount);
    }
    if (answer != null) {
        response.setAnswer(answer);
    }
    connection.write(response);//完成響應
}

 

在這種實現下，你的程序只需要一個執行緒池，承載了所有請求。這種實現下，有兩個弊端：

1. 執行緒池 IO 阻塞，導致某個儲存變慢或者快取擊穿的話，所有服務都堵住了。假設現在評論快取突然掛了，全都訪問資料庫，導致請求變慢。由於執行緒需要等待 IO 響應，導致唯一一個執行緒池被堆滿，無法處理獲取回答的請求。
2. 對於獲取回答資訊，獲取點贊數量其實和獲取回答資訊是可以併發進行的。不用非得先獲取點贊數量之後再獲取回答資訊。

現在，NIO 非阻塞 IO 很普及了，有了非阻塞 IO，我們可以通過響應式程式設計，來讓我們的執行緒不會阻塞，而是一直在處理請求。這是如何實現的呢？

傳統的 BIO，是執行緒將資料寫入 Connection 之後，當前執行緒進入 Block 狀態，直到響應返回，之後接著做響應返回後的動作。NIO 則是執行緒將資料寫入 Connection 之後，將響應返回後需要做的事情以及引數快取到一個地方

那麼，怎樣實現快取響應返回後需要做的事情以及引數的呢？Java 本身提供了兩種介面，一個是基於回撥的 Callback 介面（Java 8 引入的各種Functional Interface），一種是 Future 框架。

基於 Callback 的實現：

//獲取回答
public void getAnswer(Connection connection, HttpRequest request) {
    ResultVO resultVO = new ResultVO();
    getVoteCountFromCache(id, (count, throwable) -> {
        //異常不為null則為獲取失敗
        if (throwable != null) {
            //讀取快取失敗就從資料庫獲取
            getVoteCountFromDB(id, (count2, throwable2) -> {
                if (throwable2 == null) {
                    resultVO.setVoteCount(voteCount);
                }
                //從資料庫讀取回答資訊
                getAnswerFromDB(id, (answer, throwable3) -> {
                    if (throwable3 == null) {
                        resultVO.setAnswer(answer);
                        connection.write(resultVO);
                    } else {
                        connection.write(throwable3);
                    }
                });
            });
        } else {
            //獲取成功，設定voteCount
            resultVO.setVoteCount(voteCount);
            //從資料庫讀取回答資訊
            getAnswerFromDB(id, (answer, throwable2) -> {
                if (throwable2 == null) {
                    resultVO.setAnswer(answer);
                    //返回響應
                    connection.write(resultVO);
                } else {
                    //返回錯誤響應
                    connection.write(throwable2);
                }
            });
        }
    });
}
 

可以看出，隨著呼叫層級的加深，callback 層級越來越深，越來越難寫，而且囉嗦的程式碼很多。並且，基於 CallBack 想實現獲取點贊數量其實和獲取回答資訊併發是很難寫的，這裡還是先獲取點贊數量之後再獲取回答資訊。

那麼基於 Future 呢？我們用 Java 8 之後引入的 CompletableFuture 來試著實現下。

//獲取回答
public void getAnswer(Connection connection, HttpRequest request) {
    ResultVO resultVO = new ResultVO();
        //所有的非同步任務都執行完之後要做的事情
        CompletableFuture.allOf(
                getVoteCountFromCache(id)
                        //發生異常，從資料庫讀取
                        .exceptionallyComposeAsync(throwable -> getVoteCountFromDB(id))
                        //讀取完之後，設定VoteCount
                        .thenAccept(voteCount -> {
                    resultVO.setVoteCount(voteCount);
                }),
                getAnswerFromDB(id).thenAccept(answer -> {
                    resultVO.setAnswer(answer);
                })
        ).exceptionallyAsync(throwable -> {
            connection.write(throwable);
        }).thenRun(() -> {
            connection.write(resultVO);
        });
}

這種實現就看上去簡單多了，並且讀取點贊數量還有讀取回答內容是同時進行的。
Project Reactor 在 Completableuture 這種實現的基礎上，增加了更多的組合方式以及更完善的異常處理機制，以及面對背壓時候的處理機制，還有重試機制。

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