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Spring响应式编程之Reactor操作符详解

2025-09-05 08:44:53 作者：minh_coo

文章介绍了Reactor库中常用的响应式流操作符,分为创建、转换、组合、条件和错误处理五类,详细列举了每类操作符的功能和用途,这些操作符旨在提高响应式流的可读性和开发效率,帮助开发者更高效地处理数据流

操作符Processo<T,R>

操作符并不是响应式流规范的一部分，但为了改进响应式代码的可读性并降低开发成本，Reactor 库中的 API 提供了一组丰富的操作符，这些操作符为响应式流规范提供了最大的附加值。

下面介绍一些常用的操作符。

（1）创建操作符

just：创建一个包含单个元素的Mono或多个元素的Flux；
empty：创建一个空的Flux或Mono；
defer：在订阅时动态创建一个新的Flux或Mono；
fromArray：从数组创建Flux；
fromIterable：从Iterable对象创建Flux；
range：创建一个从start到end的整数序列Flux；
interval：创建一个按时间间隔发布数据的Flux；

import reactor.core.publisher.Flux;
import reactor.core.publisher.Mono;

import java.time.Duration;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.CompletableFuture;

public class CreationExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 示例 1: 使用 Mono 创建操作符
        Mono<String> monoJust = Mono.just("Hello, Mono");
        Mono<String> monoEmpty = Mono.empty();
        Mono<String> monoDefer = Mono.defer(() -> Mono.just("Deferred Mono"));

        // 订阅 Mono 并打印结果
        monoJust.subscribe(System.out::println);
        monoEmpty.subscribe(System.out::println, Throwable::printStackTrace, () -> System.out.println("Completed"));
        monoDefer.subscribe(System.out::println);

        // 示例 2: 使用 Flux 创建操作符
        Flux<String> fluxJust = Flux.just("A", "B", "C");
        Flux<String> fluxFromArray = Flux.fromArray(new String[]{"A", "B", "C"});
        List<String> list = Arrays.asList("A", "B", "C");
        Flux<String> fluxFromIterable = Flux.fromIterable(list);
        Flux<String> fluxFromStream = Flux.fromStream(Stream.of("A", "B", "C"));
        Flux<Integer> fluxRange = Flux.range(1, 5);
        Flux<Long> fluxInterval = Flux.interval(Duration.ofSeconds(1));
        Flux<String> fluxDefer = Flux.defer(() -> Flux.just("Deferred Flux"));

        // 订阅 Flux 并打印结果
        fluxJust.subscribe(System.out::println);
        fluxFromArray.subscribe(System.out::println);
        fluxFromIterable.subscribe(System.out::println);
        fluxFromStream.subscribe(System.out::println);
        fluxRange.subscribe(System.out::println);
        fluxInterval.take(5).subscribe(System.out::println);
        fluxDefer.subscribe(System.out::println);
    }
}

（2）转换操作符

map：将Mono中的值或Flux中的每个元素转换为另一种类型；
flatmap：将Mono中的值或Flux中的每个元素转换为另一个Mono或另一个Publisher，并展平结果；
flatMapSequential：类似于flatMap，但保持顺序并并行处理；
flatMapMany：将Mono中的值转换为Flux；
collectList：将Flux中的所有元素收集到一个List中，返回Mono<List<T>>；
collectMap：将Flux中的元素收集到一个Map中，返回Mono<Map<K,V>>；
reduce：聚合Flux中的元素，返回Mono；
buffer：将Flux中的元素收集到List中，按指定大小进行分组；
window：将Flux中的元素分组到Flux中，每组包含指定数量的元素；

import reactor.core.publisher.Flux;
import reactor.core.publisher.Mono;

import java.util.List;

public class ConversionExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 示例 1: 使用 Mono 转换操作符
        Mono<Integer> mono = Mono.just("123")
                                 .map(Integer::parseInt)
                                 .flatMap(i -> Mono.just(i * 2))
                                 .doOnNext(System.out::println);

        mono.subscribe();

        // 示例 2: 使用 Flux 转换操作符
        Flux<Integer> flux = Flux.just("1", "2", "3", "4", "5")
                                 .map(Integer::parseInt)
                                 .filter(i -> i % 2 == 0)
                                 .flatMap(i -> Flux.just(i * 2))
                                 .concatMap(i -> Flux.just(i + 1))
                                 .buffer(2)
                                 .doOnNext(System.out::println);

        flux.subscribe();
    }
}

（3）组合操作符

zipWith：将两个Mono的值组合成一个新的Mono；
zip：将多个Flux的元素组合成一个Flux；
then：在当前Mono或Flux完成后执行另一个Mono或Flux；
thenReturn：在当前Mono或Flux完成后返回一个指定的值；
thenMany：在当前Mono完成后返回一个Flux；
when：等待多个Publisher完成

import reactor.core.publisher.Flux;
import reactor.core.publisher.Mono;

public class CombinationExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 示例 1: 使用 Mono 组合操作符
        Mono<String> mono1 = Mono.just("Hello");
        Mono<String> mono2 = Mono.just("World");
        Mono<String> combined = mono1.zipWith(mono2, (a, b) -> a + " " + b);
        combined.subscribe(System.out::println); // 输出: Hello World

        Mono<Void> when = Mono.when(mono1, mono2);
        when.subscribe(null, Throwable::printStackTrace, () -> System.out.println("Completed")); // 输出: Completed

        // 示例 2: 使用 Flux 组合操作符
        Flux<String> flux1 = Flux.just("A", "B", "C");
        Flux<String> flux2 = Flux.just("1", "2", "3");
        Flux<String> merged = Flux.merge(flux1, flux2);
        merged.subscribe(System.out::println); // 输出: A 1 B 2 C 3

        Flux<String> concatenated = Flux.concat(flux1, flux2);
        concatenated.subscribe(System.out::println); // 输出: A B C 1 2 3

        Flux<String> zipped = Flux.zip(flux1, flux2, (a, b) -> a + b);
        zipped.subscribe(System.out::println); // 输出: A1 B2 C3

        Flux<String> combinedLatest = Flux.combineLatest(flux1, flux2, (a, b) -> a + b);
        combinedLatest.subscribe(System.out::println); // 输出: C3

        Flux<String> started = flux1.startWith("Start");
        started.subscribe(System.out::println); // 输出: Start A B C
    }
}

（4）条件操作符

hasElement：判断Mono是否包含元素；
hasElements：判断Flux是否包含元素；
hasElementWith：判断Mono是否包含与给定Predicate匹配的元素；
all：判断Flux中的所有元素是否都满足给定的条件；
any：判断Flux中是否有任意一个元素满足给定的条件；
isEmpty：判断Flux是否为空；
switchIfEmpty：如果Mono或Flux为空，则切换到另一个Mono或Flux；
defaultIfEmpty：如果Mono或Flux为空，则返回默认值；

import reactor.core.publisher.Flux;
import reactor.core.publisher.Mono;

public class ConditionalExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 示例 1: 使用 Mono 条件操作符
        Mono<String> mono = Mono.just("Hello");
        Mono<Boolean> hasElement = mono.hasElement();
        hasElement.subscribe(System.out::println); // 输出: true

        Mono<String> emptyMono = Mono.<String>empty();
        Mono<String> switchIfEmptyMono = emptyMono.switchIfEmpty(Mono.just("Default"));
        switchIfEmptyMono.subscribe(System.out::println); // 输出: Default

        Mono<String> defaultIfEmptyMono = emptyMono.defaultIfEmpty("Default");
        defaultIfEmptyMono.subscribe(System.out::println); // 输出: Default

        // 示例 2: 使用 Flux 条件操作符
        Flux<Integer> flux = Flux.just(1, 2, 3, 4);
        Mono<Boolean> allMatch = flux.all(i -> i > 0);
        allMatch.subscribe(System.out::println); // 输出: true

        Mono<Boolean> anyMatch = flux.any(i -> i > 3);
        anyMatch.subscribe(System.out::println); // 输出: true

        Mono<Boolean> hasElements = flux.hasElements();
        hasElements.subscribe(System.out::println); // 输出: true

        Mono<Boolean> isEmpty = flux.isEmpty();
        isEmpty.subscribe(System.out::println); // 输出: false

        Flux<Integer> emptyFlux = Flux.<Integer>empty();
        Flux<Integer> switchIfEmptyFlux = emptyFlux.switchIfEmpty(Flux.just(10, 20, 30));
        switchIfEmptyFlux.subscribe(System.out::println); // 输出: 10 20 30

        Flux<Integer> defaultIfEmptyFlux = emptyFlux.defaultIfEmpty(999);
        defaultIfEmptyFlux.subscribe(System.out::println); // 输出: 999
    }
}

（5）错误处理操作符

onErrorResume：当发生错误时，切换到另一个数据流；
onErrorReturn：当发生错误时，返回一个默认值；
onErrorMap：将错误映射为另一个错误；
retry重试操作一定次数；
retryWhen：当错误发生时，根据提供的Publisher逻辑重试；
doOnError：当发生错误时执行一些额外的逻辑；

import reactor.core.publisher.Mono;
import reactor.core.publisher.Flux;

public class ErrorHandlingExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 示例 1: 使用 Mono 错误处理操作符
        Mono<String> mono1 = Mono.error(new RuntimeException("Error"))
                                 .onErrorResume(e -> Mono.just("Recovered"));
        mono1.subscribe(System.out::println); // 输出: Recovered

        Mono<String> mono2 = Mono.error(new RuntimeException("Error"))
                                 .onErrorReturn("Default");
        mono2.subscribe(System.out::println); // 输出: Default

        Mono<String> mono3 = Mono.error(new RuntimeException("Error"))
                                 .onErrorMap(e -> new IllegalArgumentException("Mapped Error", e));
        mono3.subscribe(System.out::println, Throwable::printStackTrace); // 输出: Mapped Error

        Mono<String> mono4 = Mono.error(new RuntimeException("Error"))
                                 .retry(3);
        mono4.subscribe(System.out::println, Throwable::printStackTrace);

        Mono<String> mono5 = Mono.error(new RuntimeException("Error"))
                                 .retryWhen(companion -> companion.take(3));
        mono5.subscribe(System.out::println, Throwable::printStackTrace);

        Mono<String> mono6 = Mono.error(new RuntimeException("Error"))
                                 .doOnError(e -> System.out.println("Error occurred: " + e.getMessage()));
        mono6.subscribe(System.out::println, Throwable::printStackTrace);

        // 示例 2: 使用 Flux 错误处理操作符
        Flux<String> flux1 = Flux.just("A", "B")
                                 .concatWith(Mono.error(new RuntimeException("Error")))
                                 .onErrorResume(e -> Flux.just("Recovered"));
        flux1.subscribe(System.out::println); // 输出: A B Recovered

        Flux<String> flux2 = Flux.just("A", "B")
                                 .concatWith(Mono.error(new RuntimeException("Error")))
                                 .onErrorReturn("Default");
        flux2.subscribe(System.out::println); // 输出: A B Default

        Flux<String> flux3 = Flux.just("A", "B")
                                 .concatWith(Mono.error(new RuntimeException("Error")))
                                 .onErrorMap(e -> new IllegalArgumentException("Mapped Error", e));
        flux3.subscribe(System.out::println, Throwable::printStackTrace); // 输出: Mapped Error

        Flux<String> flux4 = Flux.just("A", "B")
                                 .concatWith(Mono.error(new RuntimeException("Error")))
                                 .retry(3);
        flux4.subscribe(System.out::println, Throwable::printStackTrace);

        Flux<String> flux5 = Flux.just("A", "B")
                                 .concatWith(Mono.error(new RuntimeException("Error")))
                                 .retryWhen(companion -> companion.take(3));
        flux5.subscribe(System.out::println, Throwable::printStackTrace);

        Flux<String> flux6 = Flux.just("A", "B")
                                 .concatWith(Mono.error(new RuntimeException("Error")))
                                 .doOnError(e -> System.out.println("Error occurred: " + e.getMessage()));
        flux6.subscribe(System.out::println, Throwable::printStackTrace);
    }
}

总结

以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持脚本之家。