12.6　微服务平台Vert.x

12.6　微服务平台Vert.x
- 12.6.1　在文件ivy.xml中添加Vert.x依赖
- 12.6.2　创建Web服务

Vert.x是一个用于JVM开发的现代微型Web服务框架，最初由VMWare开发，但现在是一个Eclipse Foundation项目。Vert.x是一个货真价实的多语言框架，提供了针对Java 、Groovy、Scala、Kotlin等多种JVM语言以及Nashorn（JavaScript）、JRuby和Ceylon的官方文档。

Vert.x的核心目标是高性能和可伸缩性，为此它使用了类似于Node.js的异步编程模型。简而言之，Vert.x有一个等待事件发生的主事件循环，事件发生时，它调用注册的事件处理程序对其进行处理。你在应用程序中编写的事件处理程序应尽快返回，因为这些代码执行时，Vert.x的主事件循环将无法接收并处理新事件。

如果系统中所有的事件处理程序都能快速处理事件，单个Vert.x应用程序实例就能处理数百乃至数千个请求。在Node.js和Python中，故事到这里就结束了。需要更强大的威力时，必须运行多个独立的应用程序实例，因为这些语言无法充分利用多核CPU。这浪费了宝贵的内存和资源。Vert.x运行在JVM上，能够在不同的CPU内核中运行单个应用程序实例中的多个事件循环，从而充分发挥当今CPU的威力。为简化开发工作，一个事件处理程序通常只能在单个事件循环中使用。因此，开发人员通常根本不用考虑复杂的并发和多线程问题。

　还有其他的可能性。例如，可让基于Vert.x的应用程序的多个实例组成集群，集群中的实例可以运行在同一台机器上，也可以运行在不同的服务器上。

有时候，有些操作可能需要很长时间才能完成。例如，向繁忙的数据库服务器查询并对返回的复杂数据结构进行计算时，无法保证事件处理程序将快速返回。对于这样的情形，Vert.x提供了简单的解决方案：将长时间运行的任务委托给独立的工作线程。事件循环将任务委托给工作线程，自己则继续处理其他事件。每过一段时间，它就会检查任务是否已完成，如果已完成，就根据计算得到的结果对相应的事件进行处理。由于可用的线程数是可以配置的，因此在基于Vert.x的应用程序中，能够妥善地管理可用的服务器资源（内存、线程等）。

12.6.1　在文件ivy.xml中添加Vert.x依赖

为了确定必须提供的有关Vert.x的依赖信息，我们将采用前面获悉H2数据库系统依赖信息的方法：使用Maven的在线搜索引擎（http://search.maven.org）。

为获取正确的依赖信息并将其添加到文件ivy.xml中，请执行如下操作。

访问前述URL并搜索vertx-core。
找到Groupid为io.vertx、ArtifactId为vertx-core的条目，并单击其版本号（编写本书期间为3.4.1）。
在产品详情（artifact details）页面中，单击Apache Ivy，并将相应的XML条目（我看到的是复制到剪贴板中：

在Eclipse中，打开文件ivy.xml file，并将前面复制的内容粘贴到H2数据库的条目后面。

为让Ivy下载必要的依赖并将其添加到项目的类路径中，请执行如下步骤。

(1) 右击文件ivy.xml并选择Add Ivy Library…。

(2) 单击Finish按钮。Ivy将下载必要的依赖。

12.6.2　创建Web服务

首先，在文件Main.groovy的开头（package语句后面）添加必要的import语句：

package webservice
import java.sql.DriverManager
import groovy.sql.Sql
import io.vertx.core.AbstractVerticle
import io.vertx.core.Future
import io.vertx.core.Vertx
import io.vertx.core.http.HttpMethod

能够处理Vert.x事件的类被称为Verticle。通过扩展Vert.x框架提供的抽象类AbstractVerticle，可轻松地让类变成Verticle。为此，请找到下面的代码行：

class Main {
  ...
}

将其修改成下面这样：

class Main extends AbstractVerticle {
  ...
}

在抽象类AbstractVerticle中，最重要的方法是start()，它在Vert.x初始化Verticle时被调用，你应使用它来启动Vert.x内置的HTTP服务器以及注册事件处理程序。这里也将分步创建这个方法。首先来定义方法start()本身：

public void start(Future<Void> fut) {
}

传入的Future对象用于让Vert.x知道Verticle是否成功地初始化并启动了自己。在这个示例中，我们需要设置一个HTTP服务器，而设置和配置好一切可能需要一段时间。Vert.x不会等待方法start()返回，而是在Verticle初始化期间继续执行其他任务。这要求我们在启动后调用Future对象的方法complete()，而在没有启动时调用fail()。

AbstractVerticle类提供了一个名为vertx的变量，我们可使用它来与Vert.x框架通信。下面首先来编写设置内置HTTP服务器的代码，为此在方法start()中添加如下代码：

Vertx
  .createHttpServer()
  .requestHandler() { request ->
}
.listen(8080) { result ->
  if (result.succeeded()) {
    fut.complete()
  } else {
    fut.fail(result.cause())
  }
}

抽象类AbstractVerticle提供的变量vertx指向一个实现了io.vertx.core.Vertx接口的类的实例，而这个类的每个方法都返回变量vertx指向的对象。这让你能够串接对这个对象的方法调用。要不是因为这一点，我们就必须在全部三个方法调用前面都加上vertx。

我们让HTTP服务器侦听端口8080。HTTP服务器初始化完毕后，将调用传递给方法listen()的闭包。服务器能够成功地启动时，其方法succeeded()将返回true；在这种情况下，将对传递给方法start()的Future对象调用方法complete()。这样Vert.x便知道Verticle已准备就绪了。如果HTTP服务器无法启动（例如，由于端口8080已被其他应用程序占用），将调用Future对象的fail()方法，这将导致应用程序停止执行。

方法requestHandler()指定一个HTTP请求处理程序；Vert.x主事件循环遇到HTTP请求时，将调用通过参数传递给这个方法的闭包。有一些Vert.x扩展，它们添加了复杂的路由器功能，使得能够预先注册URL，这让Vert.x能够与Express（Node.js）和Flask（Python）等流行的Web应用程序框架媲美。这里不会使用这些扩展，因为就这个简单的示例项目而言，根本不需要它们。

下面来编写HTTP请求处理程序，为此在.requestHandler(){ request -> }块中添加如下代码：

if (request.path() == "/blogs/" && request.method() == HttpMethod.GET){
  request
    .response()
    .putHeader("content-type", "application/xml")
    .end( generateXML().toString() )
} else {
  request
    .response()
    .setStatusCode(404)
    .end("Error 404");
}

request对象的所有方法都返回它，因此也可串接通过这个对象发起的方法调用。这些代码非常简单：如果请求是对URL /blogs/的GET HTTP请求，就调用返回XML数据的函数generateXML()；否则返回HTTP代码404（页面未找到）。

再来详细地说说方法generateXML()。它新建一个数据库连接、生成XML并关闭数据库连接。在大型应用程序（尤其是多线程大型应用程序）中，建议不要共享JDBC数据库连接。在这里，我们的做法是为每个请求都新建一个连接，并在处理完请求后关闭连接。就这里这样的小型示例而言，这没什么问题，但在更复杂的Web应用程序中，应使用连接池系统。新建数据库连接的开销很高，而通过使用连接池系统，可确保未用的连接被归还给连接池以便重用。在JVM平台中，可使用的连接池系统有很多。

现在余下的唯一工作是确保Verticle已启动。一种选择是直接在JVM方法static main()中完成这项任务。为此，重写方法main()，使其类似于下面这样（删除代码行println(app.generateXML())并添加突出显示的代码行）：

static public void main(String[] args) {
  def app = new Main()
  def connection = app.createDatabaseConnection()
  app.createDatabaseStructure(connection)
  app.addDemoRecords(connection)
  connection.close()
  Vertx vertx = Vertx.vertx()
  vertx.deployVerticle(new Main())
}

我们保留了生成数据库结构和创建示例记录的代码。在这些代码后面，我们创建一个Vertx实例，并使用方法deployVerticle来部署它。这将启动Vert.x系统，而这个系统将调用Verticle的方法start()。

现在应该可以运行这些代码了，为此可按Ctrl + F11（cmd + F11）。如果一切顺利，你将在控制台窗口中看到如下输出：

SLF4J: Failed to load class "org.slf4j.impl.StaticLoggerBinder".
SLF4J: Defaulting to no-operation (NOP) logger implementation
SLF4J: See http://www.slf4j.org/codes.html#StaticLoggerBinder for further
details.

由于我们没有在项目中添加Simple Logging Facade For Java（SLF4J）依赖，Vert.x系统不知道如何写入日志。我们完成可忽略这种警告，应用程序将继续运行，而不会有其他的输出。如果出现栈跟踪，请核查代码。现在启动你喜欢的浏览器，并访问如下URL：http://localhost:8080/blogs/。

你将在浏览器中看到示例博文的XML表示：

如果你修改URL，这个Web服务将返回一个404错误页面：

要停止这个Web服务，可在选项卡Console中单击工具栏上工具提示为“Terminate”的按钮：

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