Reactive 編程模型有哪些價(jià)值？它的原理是什么？如何正確使用？文本為大家詳細(xì)講解。
Reactive 和 Reactive programming

Reactive 直接翻譯的意思式反應(yīng)式，反應(yīng)性。咋一看，似乎不太好懂。

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舉個(gè)例子：在 Excel 里，C 單元格上設(shè)置函數(shù) Sum(A+B)，當(dāng)你改變單元格 A 或者單元格 B 的數(shù)值時(shí)，單元格 C 的值同時(shí)也會(huì)發(fā)生變化。這種行為就是 Reactive。

在計(jì)算機(jī)編程領(lǐng)域，Reactive 一般指的是 Reactive programming。指的是一種面向數(shù)據(jù)流并傳播事件的異步編程范式（asynchronous programming paradigm）。

先舉個(gè)例子大家感受一下：

public static void main(String[] args) {
  FluxProcessor<Integer, Integer> publisher = UnicastProcessor.create();
  publisher.doOnNext(event -> System.out.println(receive event:  + event)).subscribe();

  publisher.onNext(1); // print \'receive event: 1\' publisher.onNext(2); // print \'receive event: 2\' }

代碼 1

以上例代碼（使用 Reactor 類庫）為例，publisher 產(chǎn)生了數(shù)據(jù)流 (1,2)，并且傳播給了 OnNext 事件, 上例中 lambda 響應(yīng)了該事件，輸出了相應(yīng)的信息。上例代碼中生成數(shù)據(jù)流和注冊(cè)/執(zhí)行 lambda 是在同一線程中，但也可以在不同線程中。

注：如果上述代碼執(zhí)行邏輯有些疑惑，可以暫時(shí)將 lambda 理解成 callback 就可以了。

Reactive Manifesto

對(duì)于 Reactive 現(xiàn)在你應(yīng)該大致有一點(diǎn)感覺了，但是 Reactive 有什么價(jià)值，有哪些設(shè)計(jì)原則，估計(jì)你還是有些模糊。這就是 Reactive Manifesto 要解決的疑問了。

使用 Reactive 方式構(gòu)建的系統(tǒng)具有以下特征：

即時(shí)響應(yīng)性 (Responsive)

只要有可能， 系統(tǒng)就會(huì)及時(shí)地做出響應(yīng)。即時(shí)響應(yīng)是可用性和實(shí)用性的基石， 而更加重要的是，即時(shí)響應(yīng)意味著可以快速地檢測(cè)到問題并且有效地對(duì)其進(jìn)行處理。即時(shí)響應(yīng)的系統(tǒng)專注于提供快速而一致的響應(yīng)時(shí)間， 確立可靠的反饋上限， 以提供一致的服務(wù)質(zhì)量。這種一致的行為轉(zhuǎn)而將簡化錯(cuò)誤處理、 建立最終用戶的信任并促使用戶與系統(tǒng)作進(jìn)一步的互動(dòng)。

回彈性 (Resilient)

系統(tǒng)在出現(xiàn)失敗時(shí)依然保持即時(shí)響應(yīng)性。這不僅適用于高可用的、 任務(wù)關(guān)鍵型系統(tǒng)——任何不具備回彈性的系統(tǒng)都將會(huì)在發(fā)生失敗之后丟失即時(shí)響應(yīng)性?；貜椥允峭ㄟ^復(fù)制、 遏制、 隔離以及委托來實(shí)現(xiàn)的。失敗的擴(kuò)散被遏制在了每個(gè)組件內(nèi)部， 與其他組件相互隔離， 從而確保系統(tǒng)某部分的失敗不會(huì)危及整個(gè)系統(tǒng)，并能獨(dú)立恢復(fù)。每個(gè)組件的恢復(fù)都被委托給了另一個(gè)（外部的）組件， 此外，在必要時(shí)可以通過復(fù)制來保證高可用性。（因此）組件的客戶端不再承擔(dān)組件失敗的處理。

彈性 (Elastic)

系統(tǒng)在不斷變化的工作負(fù)載之下依然保持即時(shí)響應(yīng)性。反應(yīng)式系統(tǒng)可以對(duì)輸入（負(fù)載）的速率變化做出反應(yīng)，比如通過增加或者減少被分配用于服務(wù)這些輸入（負(fù)載）的資源。這意味著設(shè)計(jì)上并沒有爭用點(diǎn)和中央瓶頸， 得以進(jìn)行組件的分片或者復(fù)制， 并在它們之間分布輸入（負(fù)載）。通過提供相關(guān)的實(shí)時(shí)性能指標(biāo)， 反應(yīng)式系統(tǒng)能支持預(yù)測(cè)式以及反應(yīng)式的伸縮算法。這些系統(tǒng)可以在常規(guī)的硬件以及軟件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)成本高效的彈性。

消息驅(qū)動(dòng) (Message Driven)

反應(yīng)式系統(tǒng)依賴異步的消息傳遞，從而確保了松耦合、隔離、位置透明的組件之間有著明確邊界。這一邊界還提供了將失敗作為消息委托出去的手段。使用顯式的消息傳遞，可以通過在系統(tǒng)中塑造并監(jiān)視消息流隊(duì)列， 并在必要時(shí)應(yīng)用回壓， 從而實(shí)現(xiàn)負(fù)載管理、 彈性以及流量控制。使用位置透明的消息傳遞作為通信的手段， 使得跨集群或者在單個(gè)主機(jī)中使用相同的結(jié)構(gòu)成分和語義來管理失敗成為了可能。非阻塞的通信使得接收者可以只在活動(dòng)時(shí)才消耗資源， 從而減少系統(tǒng)開銷。

注：

上面描述有很多專有名詞，可能有些疑惑，可以看下相關(guān)名詞解釋。 為什么使用 Reactive 方式構(gòu)建的系統(tǒng)會(huì)具有以上價(jià)值, 我稍后在 Reactor 章節(jié)中介紹。 Reactive Stream

知道了 Reactive 的概念，特征和價(jià)值后，是否有相關(guān)的產(chǎn)品或者框架來幫助我們構(gòu)建 Reactive 式系統(tǒng)呢？在早些時(shí)候有一些類庫 (Rxjava 1.x, Rx.Net) 可以使用，但是規(guī)范并不統(tǒng)一，所以后來 Netfilx, Pivotal 等公司就制定了一套規(guī)范指導(dǎo)大家便于實(shí)現(xiàn)它（該規(guī)范也是受到早期產(chǎn)品的啟發(fā)），這就是 Reactive Stream 的作用。

Reactive Stream 是一個(gè)使用非阻塞 back pressure（回壓）實(shí)現(xiàn)異步流式數(shù)據(jù)處理的標(biāo)準(zhǔn)。目前已經(jīng)在 JVM 和 JavaScript 語言中實(shí)現(xiàn)同一套語意的規(guī)范；以及嘗試在各種涉及到序列化和反序列化的傳輸協(xié)議（TCP, UDP, HTTP and WebSockets）基礎(chǔ)上，定義傳輸 reactive 數(shù)據(jù)流的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

The purpose of Reactive Streams is to provide a standard for asynchronous stream processing with non-blocking backpressure.

Reactive Streams 解決的問題場(chǎng)景

當(dāng)遇到未預(yù)料數(shù)據(jù)流時(shí)，依然可以在可控資源消耗下保持系統(tǒng)的可用性。

Reactive Streams 的目標(biāo)

控制在一個(gè)異步邊界的流式數(shù)據(jù)交換。例如傳遞一個(gè)數(shù)據(jù)到另外一個(gè)線程或者線程池，確保接收方?jīng)]有 buffer（緩存）任意數(shù)量的數(shù)據(jù)。而 back pressure（回壓）是解決這種場(chǎng)景的不可或缺的特性。

Reactive Streams 規(guī)范適用范圍

此標(biāo)準(zhǔn)只描述通過回壓來實(shí)現(xiàn)異步流式數(shù)據(jù)交換的必要的行為和實(shí)體，最小接口，例如下方的 Publisher, Subscriber。Reactive Streams 只關(guān)注在這些組件之間的流式數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)，并不關(guān)注流式數(shù)據(jù)本身的組裝，分割，轉(zhuǎn)換等行為, 例如 map, zip 等 operator。Reactive Streams 規(guī)范包括：

Publisher

產(chǎn)生一個(gè)數(shù)據(jù)流（可能包含無限數(shù)據(jù)）, Subscriber 們可以根據(jù)它們的需要消費(fèi)這些數(shù)據(jù)。

public interface Publisher<T> {    
  public void subscribe(Subscriber<? super T> s);
}

Subscriber

Publisher 創(chuàng)建的元素的接收者。監(jiān)聽指定的事件，例如 OnNext, OnComplete, OnError 等。

publicinterface Subscriber<T> { public void onSubscribe(Subscription s); public void onNext(T t); public void onError(Throwable t); public void onComplete();
}

Subscription

是 Publisher 和 Subscriber 一對(duì)一的協(xié)調(diào)對(duì)象。Subscriber 可以通過它來向 Publisher 取消數(shù)據(jù)發(fā)送或者 request

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