關(guān)于Java框架Vert.x的幾點思考

1、關(guān)于Java框架Vert.x的幾點思考發(fā)表于2015-05-20 17:18|2652次閱讀| 來源CSDN|0條評論| 作者白小勇特別策劃JavaJava20周年程序員電子刊摘要：Vert.x是一個基于JVM、輕量級、高性能的應(yīng)用平臺，非常適用于最新的移動端后臺、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，并擴展出了很多有用的特性。Vert.x簡介在Java20周年之際，Java用戶對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編程語言排行榜上艱難的維持第一名的位置，隨著一些新編程語言的興起，這個領(lǐng)域目前呈現(xiàn)一種混戰(zhàn)的態(tài)勢。

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，距離計劃6月22日發(fā)布Vert.x3.0.0-final越來越近了，Vert.x用戶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中國用戶組Meetup，針對Vert.x工程化開發(fā)問題以及Vert.x3新特性展開了探討。Vert.x（http:/vertx.io/）是一個基于JVM、輕量級、高性能的應(yīng)用平臺，非常適用于最新的移動端后臺、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，并擴展出了很多有用的特性。Vert.x的亮點有：同時

3、支持多種編程語言目前已經(jīng)支持了Java、JavaScript、Ruby、Python、Groovy、Clojure、Ceylon等。對程序員來說，直接好處就是可以使用各種語言豐富的LIB，同時也不再為編程語言選型而糾結(jié)；異步無鎖編程經(jīng)典的多線程編程模型能滿足很多Web開發(fā)場景，但隨著移動互聯(lián)網(wǎng)并發(fā)連接數(shù)的猛增，多線程并發(fā)控制模型性能難以擴展，同時要想控制好并發(fā)鎖需要較高的技巧，目前Reactor異步編程模型開始跑馬圈地，而Vert.x就是這種異步無鎖編程的一個首選；對各種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、；極好的分布式開發(fā)支持Vert.x通過EventBus事件總線，可以輕松編寫分布式解耦的程序，具有很好的擴展性；生態(tài)體系日趨成熟Vert.x歸入Eclipse基金會門下，異步驅(qū)動已經(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框架的多線程模型相比，Vert.x Netty是 Reactor模式的Java實現(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是對其關(guān)鍵原理部分展開分析。圖1 一個經(jīng)典Web Server在收到Web瀏覽器請求后的處理過程圖2 一個經(jīng)典Web Server使用多線程模型，并發(fā)處理來自多個Web瀏 覽器的請求圖3 Web瀏覽器連接到一個Reactor模式的Web Server處理過程。利 用了Initiation Dispatcher組件，把耗時的IO操作事件注冊到Initiation Dispatcher

6、組件圖4 Web瀏覽器訪問一個Reactor模式的Web Server處理過程。耗時IO 操作由其它線程執(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Proactor模式的Web Server處理過程。和Reactor的主要區(qū)別是耗時IO操作交給操作系統(tǒng)異步IO庫執(zhí)行（例如 GNU/Linux aio），操作系統(tǒng)異步IO庫執(zhí)行完畢后，通過異步IO通知機制（例如epoll）觸發(fā)Completion Dispatch，再交給Http Handler執(zhí)行圖6 Web瀏覽器訪問一個Proactor模式的Web Serv

7、er處理過程。和Reactor的主要區(qū)別是耗時IO操作交給操作系統(tǒng)異步IO庫執(zhí)行（例如 GNU/Linux aio），操作系統(tǒng)異步IO庫執(zhí)行完畢后，通過異步IO通知機制（例如epoll）觸發(fā)Completion Dispatch，再交給Http Handler執(zhí)行事實上，Vert.x/Netty的Reactor實現(xiàn)部分是在Netty 4.0如上述所示的代碼中實現(xiàn)，和上述圖中能對應(yīng)的幾個類是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Vert.x2.x的重大升級，不僅僅是package從org.vertx到io.vertx的全面替換，一些重要的核心類也都做了破壞式的重構(gòu)，幾乎很難從vert.x2程序升級到vert.x3.0程序。建議新項目直接從Vert.x3.0開始。以下是Vert.x3的一些功能升級： 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；支持其他語言在Vert.x上的代碼生成； Vert.x3.0項目構(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工廠方式簡化；支持用編程的方式實例化Verticle、以及部署Verticle實例；當(dāng)你阻塞Eventloop主線程時警告，阻塞Reactor主線程是一種錯誤的使用方式；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)點之間的共享數(shù)據(jù)；完全重寫了HTTPclient，更完善； WebSocketAPI改善； SSL/TLS的改善； Eventbus的API改善； 支持Eventbus代理；增加了擴展項目集extstack； 增加了MongoService，支持MongoDB的純異步驅(qū)動； 實現(xiàn)

10、ReactiveStreams； 對reactive-streams的實現(xiàn)； 支持Options類的使用，可以構(gòu)造函數(shù)帶參數(shù)進去；更完整的樣例工程。請見：/vert-x3/example-proj綜述綜合來看，Vert.x3還未正式發(fā)布，但其主體功能已經(jīng)開發(fā)完畢并趨于穩(wěn)定，在應(yīng)用開發(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會給Java和應(yīng)用框架領(lǐng)域帶來不一樣的驚喜。白小勇作者簡介：白小勇，煉石網(wǎng)絡(luò)CipherGateway創(chuàng)始人、CEO，專注公有云安全。曾就職 于中國數(shù)碼集團負(fù)責(zé)研發(fā)CMS、在用友工程負(fù)責(zé)研發(fā)