订阅软件研发RSS CSDN首页> 软件研发

关于Java框架Vert.x的几点思考

发表于2015-05-20 17:18| 次阅读| 来源CSDN| 0 条评论| 作者白小勇

摘要:Vert.x是一个基于JVM、轻量级、高性能的应用平台,非常适用于最新的移动端后台、互联网、企业应用架构。Vert.x基于全异步Java服务器Netty,并扩展出了很多有用的特性。

Vert.x简介

在Java20周年之际,Java用户对Java的抱怨与日俱增,比如内存管理、笨重的JavaEE等。而Java依然在TIOBE编程语言排行榜上艰难的维持第一名的位置,随着一些新编程语言的兴起,这个领域目前呈现一种混战的态势。

在这种背景下,Java届的小鲜肉框架——Vert.x于2015年5月7日发布了3.0-milestone5版本,距离计划6月22日发布Vert.x3.0.0-final越来越近了,Vert.x用户组的粉丝们近期已经迫不及待地在宇宙中心(注:北京五道口)组织了一次Vert.x中国用户组Meetup,针对Vert.x工程化开发问题以及Vert.x3新特性展开了探讨。Vert.x(http://vertx.io/)是一个基于JVM、轻量级、高性能的应用平台,非常适用于最新的移动端后台、互联网、企业应用架构。

Vert.x基于全异步Java服务器Netty,并扩展出了很多有用的特性。Vert.x的亮点有:

同时支持多种编程语言——目前已经支持了Java、JavaScript、Ruby、Python、Groovy、Clojure、Ceylon等。对程序员来说,直接好处就是可以使用各种语言丰富的LIB,同时也不再为编程语言选型而纠结;

异步无锁编程——经典的多线程编程模型能满足很多Web开发场景,但随着移动互联网并发连接数的猛增,多线程并发控制模型性能难以扩展,同时要想控制好并发锁需要较高的技巧,目前Reactor异步编程模型开始跑马圈地,而Vert.x就是这种异步无锁编程的一个首选;

对各种IO的丰富支持——目前Vert.x的异步模型已支持TCP、UDP、FileSystem、DNS、EventBus、Sockjs等;

极好的分布式开发支持——Vert.x通过EventBus事件总线,可以轻松编写分布式解耦的程序,具有很好的扩展性;

生态体系日趋成熟——Vert.x归入Eclipse基金会门下,异步驱动已经支持了Postgres、MySQL、MongoDB、Redis等常用组件,并且有若干Vert.x在生产环境中的应用案例。

Reactor模式

和传统Java框架的多线程模型相比,Vert.x Netty是 Reactor模式的Java实现。考古了一下Reactor模式, 其理论最早由Washington University的Douglas C. Schmidt教授在1995年提出,在《Proactor - An Object Behavioral Pattern for Demultiplexing and Dispatching Handlers for Asynchronous Events 》这篇论文中做了 完整介绍。 

图1-6是对其关键原理部分展开分析。


图1 一个经典Web Server在收到Web浏览器请求后的处理过程


图2 一个经典Web Server使用多线程模型,并发处理来自多个Web浏 览器的请求


图3 Web浏览器连接到一个Reactor模式的Web Server处理过程。利 用了Initiation Dispatcher组件,把耗时的IO操作事件注册到Initiation Dispatcher组件


图4 Web浏览器访问一个Reactor模式的Web Server处理过程。耗时IO 操作由其它线程执行,IO执行完成后通知Initiation Dispatcher,再回到 Http Handler执行


图5 Web浏览器连接一个Proactor模式的Web Server处理过程。和Reactor的主要区别是耗时IO操作交给操作系统异步IO库执行(例如 GNU/Linux aio),操作系统异步IO库执行完毕后,通过异步IO通知机制(例如epoll)触发Completion Dispatch,再交给Http Handler执行


图6 Web浏览器访问一个Proactor模式的Web Server处理过程。和Reactor的主要区别是耗时IO操作交给操作系统异步IO库执行(例如 GNU/Linux aio),操作系统异步IO库执行完毕后,通过异步IO通知机制(例如epoll)触发Completion Dispatch,再交给Http Handler执行

事实上,Vert.x/Netty的Reactor实现部分是在Netty 4.0如上述所示的代码中实现,和上述图中能对应的几个类是io.netty.channel.nio.NioEventLoop,io.netty. channel.epoll.EpollEventLoop,java.nio.channels.spi.SelectorProvide。

Vert.x3.0的更新

Vert.x3.0是对Vert.x2.x的重大升级,不仅仅是package从org.vertx到io.vertx的全面替换,一些重要的核心类也都做了破坏式的重构,几乎很难从vert.x2程序升级到vert.x3.0程序。建议新项目直接从Vert.x3.0开始。以下是Vert.x3的一些功能升级:

  • Vert.x2.x中的模块体系去掉了。目前Vert.x3.0推荐用Maven的模块体系,当然不仅限于Maven;支持其他语言在Vert.x上的代码生成;
  • Vert.x3.0项目构建,从Gradle改为Maven;为了更好地利用Java8的Lambdas表达式,只支持Java8;默认采用扁平的classpath结构;
  • Verticle工厂方式简化;支持用编程的方式实例化Verticle、以及部署Verticle实例;当你阻塞Eventloop主线程时警告,阻塞Reactor主线程是一种错误的使用方式;移除了PlatformManager模块;集群管理可以用编程的方式调用支持集群节点之间的共享数据;完全重写了HTTPclient,更完善;
  • WebSocketAPI改善;
  • SSL/TLS的改善;
  • Eventbus的API改善;
  • 支持Eventbus代理;增加了扩展项目集'ext'stack;
  • 增加了MongoService,支持MongoDB的纯异步驱动;
  • 实现ReactiveStreams;
  • 对reactive-streams的实现;
  • 支持Options类的使用,可以构造函数带参数进去;
更完整的样例工程。请见:https://github.com/vert-x3/example-proj

综述

综合来看,Vert.x3还未正式发布,但其主体功能已经开发完毕并趋于稳定,在应用开发中已经可以考虑使用。程序员在适应了异步回调式的编程方式后,相信很快可能感受到Reactor模式的性能红利和Vert.x的魅力。也许Vert.x会给Java和应用框架领域带来不一样的惊喜。


白小勇

作者简介:白小勇,炼石网络CipherGateway创始人、CEO,专注公有云安全。曾就职 于中国数码集团负责研发CMS、在用友工程负责研发ERP和代码 生成器平台、用友电信事业部研发平台总监,毕业于北京理工大 学。关注领域:密码应用、数据处理引擎技术、云平台、快速应 用开发平台。


PS:对Vert.x感兴趣的开发者朋友,可以移步去Vert.x Meetup,现场与大牛们零距离探讨技术问题,聆听Vert.x的最佳实践,您也可以成为vert.x模块的贡献者。

本文选自程序员电子版2015年5月B刊,该期更多文章请查看这里。2000年创刊至今所有文章目录请查看程序员封面秀。欢迎订阅程序员电子版(含iPad版、Android版、PDF版)。
0
0
  • CSDN官方微信
  • 扫描二维码,向CSDN吐槽
  • 微信号:CSDNnews
程序员移动端订阅下载

微博关注

相关热门文章