Spring WebFlux: 响应式 Web 框架

Spring WebFlux 是 Spring 5（2017）引入的响应式 Web 框架，与基于 Servlet 的 Spring MVC 并列。Boot 总览见 Spring Boot；若只需提升并发能力而不改编程模型，可先看 Java Virtual Threads。

解决的问题

传统 Spring MVC 基于 Servlet 模型，每个请求占用一个线程，调用数据库或外部 API 时线程阻塞等待：

请求进来 → 分配线程 → 调用数据库（等待 100ms，线程阻塞）→ 调用外部 API（等待 200ms，线程阻塞）→ 返回

Tomcat 默认线程池约 200 个线程，高并发下线程池耗尽，后续请求排队。

Spring WebFlux 引入响应式编程模型，底层使用 Netty（非 Servlet 容器），少量线程处理大量并发：

请求进来 → 少量线程（CPU 核数）→ 发起数据库查询（注册回调，线程立刻去处理其他请求）→ 数据返回时触发回调继续处理

编程模型

WebFlux 使用 Reactor 库的 Mono<T>（0 或 1 个异步结果）和 Flux<T>（0 到 N 个异步结果）：

// Spring MVC（同步阻塞）
@GetMapping("/users/{id}")
public User getUser(@PathVariable Long id) {
    return userService.findById(id);  // blocks on DB
}

// Spring WebFlux（异步非阻塞）
@GetMapping("/users/{id}")
public Mono<User> getUser(@PathVariable Long id) {
    return userService.findById(id);  // returns a deferred result
}

WebFlux 的局限

• 编程模型与传统命令式完全不同，调试困难，学习成本高
• 需要支持响应式的驱动（R2DBC 替代 JDBC），不是所有库都有响应式版本
• Java 21 虚拟线程的出现大幅削弱了 WebFlux 在普通业务系统里的核心优势（见 Java Virtual Threads）

何时仍选 WebFlux

• SSE 实时推送
• 需要背压控制（消费者告知生产者降速）的流式处理
• 已有 WebFlux 项目：继续用即可，不必为并发改回 MVC

Java 网络层全景

主流 Java Web 栈最终归为两大谱系：

Servlet 容器系：  Tomcat / Jetty / Undertow
Netty 系：        Netty（或包装 Netty 的 Vert.x）

Undertow

Red Hat / JBoss 出品，Spring Boot 把它作为与 Tomcat、Jetty 并列的一等选项：排除默认 spring-boot-starter-tomcat、引入 spring-boot-starter-undertow 即可。支持 HTTP/1.1、HTTP/2、WebSocket、TLS，非阻塞 IO，比 Tomcat 更轻；Quarkus 默认用它。

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    <exclusions>
        <exclusion>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId>
        </exclusion>
    </exclusions>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-undertow</artifactId>
</dependency>

其它框架的网络层

Tomcat vs Netty：只是 IO 模型不同

二者解决的协议级问题相同（HTTP/1.1、HTTP/2、WebSocket、TLS 都支持），差别只在 IO 模型：

WebFlux 用 Netty 替换 Tomcat，协议复杂度并未消失，只是从 Tomcat 转移到 Netty。

Netty 相对虚拟线程仍占优的场景

Java 21 虚拟线程让阻塞 IO 几乎零成本（见 Java Virtual Threads），多数业务用 Spring MVC + 虚拟线程即可。Netty / WebFlux 仍胜出的场景：

参考

• Spring Boot
• Java Virtual Threads
• Spring WebFlux 官方文档

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