详解Spring Boot中的RestTemplate和WebClient

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在开发 Spring Boot 应用时，与 RESTful Web 服务进行通信是一个常见的需求。过去，开发者通常使用 RestTemplate 来实现这一目的。然而，随着反应式编程的兴起以及对更高效资源利用的需求，WebClient 已成为更受欢迎的选择。本文将探讨 RestTemplate 和 WebClient 之间的差异，并通过实际示例强调 WebClient 为什么更适合现代应用程序。

什么时候用 RestTemplate

RestTemplate的定义

RestTemplate 是 Spring Framework 提供的一个同步阻塞客户端，专门用于访问 RESTful Web 服务。它会执行请求并等待响应的返回。尽管它简单易用且广受欢迎，但由于其阻塞特性，使其不太适合高吞吐量或低延迟的应用场景。

RestTemplate的特点

同步和阻塞：
容易实现基本 HTTP 请求
与传统的 Spring 应用完美集成

RestTemplate的适用场景

同步应用场景：如果您的应用程序是一个同步的阻塞系统，每个操作都需要等待前一个操作完成，那么使用 RestTemplate 就足够且更为简单。以下是一些适用场景：不采用反应式或异步模式的遗留系统、低流量和最低可扩展性需求的内部工具或系统。
简单请求用例：对于一些简单的使用场景，比如发送一次性 HTTP 请求、下载小文件或将数据发布到服务，RestTemplate 提供了很好的易用性。比如可以用来快速实现CRUD操作、与现有的Spring MVC程序快速集成。
遗留系统：许多较早的应用程序是在 WebClient 出现之前开发的，并且对 RestTemplate 有很大的依赖。将这些应用程序重构为使用 WebClient 可能需要付出大量的努力，但直接的好处却很有限。
并发要求不高：在对并发要求不高的应用程序中，资源的使用率并不是问题，使用 RestTemplate 就足够了。比如：具有有限用户的内部企业应用、批处理作业或进行定期 HTTP 调用的 ETL 系统等。
测试和原型：对于快速原型设计或测试 API，RestTemplate 通常受到青睐，因为它简单且设置开销低。

为什么RestTemplate被广泛应用

历史意义：

RestTemplate 是在 Spring 生态系统早期引入的，成为了在反应式编程兴起之前 Spring 应用程序中进行 HTTP 通信的标准。
多年来，它一直是使用 REST API 的 Spring 默认选项，许多开发者对此非常熟悉。

易用性：

RestTemplate 的简单 API 允许开发人员以最少的配置执行常见的 HTTP 操作，如 GET、POST、PUT 和 DELETE。

强大的生态系统支持：

许多 Spring Boot 教程、指南和示例都使用了 RestTemplate，确保开发人员能够获得丰富的资源和社区支持。

同步特性：

它的阻塞特性与传统编程模式相符，使得开发者在从桌面或集成应用程序转向 Web 服务时感到非常自然。

成熟稳定：

RestTemplate 是一个成熟稳定的库，是许多用例的可靠选择。

什么时候用 WebClient

WebClient的定义

WebClient 是 Spring WebFlux 框架中引入的一种非阻塞、反应式的 Web 客户端。它旨在支持异步和流式处理，成为需要高并发和可扩展性的应用程序的理想选择。

WebClient 的主要特点

异步和非阻塞
支持同步编程与响应式编程
适合于流处理和实时应用
内置对函数式编程的支持

WebClient 是 Spring WebFlux 模块中引入的一个强大工具，专门用于处理异步和非阻塞的 HTTP 请求。它的多样性、效率以及现代化设计使其成为各种应用的理想选择。以下是 WebClient 在多个场景中表现出色的详细讨论，值得推荐。

WebClient的适用场景

响应式与非阻塞型应用：WebClient 是构建反应式应用程序的首选工具。反应式编程的目标是通过使用非阻塞 I/O 来高效处理大量的并发请求。这些情况适合使用 WebClient：
- 反应式 API，如果您的应用程序使用 Reactor、RxJava 或其他反应式框架，WebClient 可以与之无缝集成。
- 事件驱动架构：依赖事件的系统（如物联网平台）能够从 WebClient 的异步特性中获益。
微服务通信：在微服务架构中，服务之间通常需要进行相互通信。WebClient 支持高效且高吞吐量的服务间通信。它允许并发请求，同时发送多个请求，而不会阻塞线程。低延迟响应：以更短的响应时间处理实时数据。
高并发要求的应用：对于需要处理许多同时请求的应用程序，WebClient 是理想的选择。与 RestTemplate 等阻塞客户端相比，它使用的线程更少，从而具有更好的可扩展性。适用于在受限资源上运行的数千个用户或服务的应用程序。典型的业务场景有：百万级用户的社交平台、具有一些因销售活动短期内产生大量并发请求的电商平台。
流式和实时数据：WebClient 擅长处理流数据和服务器发送事件（SSE）。将 WebClient 用于需要以下条件的应用程序：
- 数据流：例如，使用实时股票价格更新或传感器数据。
- 长连接：为聊天或实时控制面板等应用程序处理 WebSockets 或 SSE。
处理大型Payload：处理大型文件上传/下载或流式处理大型数据集的应用程序应使用 WebClient，因为它可以有效地利用资源：
- 由于其非阻塞 I/O，因此具有高效的内存处理。
- 支持流式处理数据块，而无需将整个内容加载到内存中。
遗留系统的现代化改造：随着系统的发展，传统的同步应用程序通常会现代化为异步、反应式系统。WebClient 非常适合此类转换、与传统的同步 API 无缝协作，同时支持反应式设计。通过允许系统的某些部分是被动的，实现部分现代化。
容错和弹性：WebClient 可以与 Resilience4j 等库集成，以提供容错、弹性的通信。可以轻松实现请求重试、断路器、超时处理等。
安全和令牌管理：WebClient 为安全通信提供强大的支持，包括：OAuth2集成、自定义身份验证。
测试和模拟API：WebClient 适合用于测试目的，它与 WireMock 等模拟服务器集成。可以方便的模拟 API 响应以进行集成测试。

RestTemplate和WebClient比较

示例 1：从外部 API 获取数据

import org.springframework.web.client.RestTemplate;

public class RestTemplateExample {
    private RestTemplate restTemplate = new RestTemplate();

    public String getUserDetails(String userId) {
        String url = "https://api.example.com/users/" + userId;
        return restTemplate.getForObject(url, String.class);
    }
}


import org.springframework.web.reactive.function.client.WebClient;
import reactor.core.publisher.Mono;

public class WebClientExample {
    private WebClient webClient = WebClient.create();

    public Mono<String> getUserDetails(String userId) {
        String url = "https://api.example.com/users/" + userId;
        return webClient.get()
                        .uri(url)
                        .retrieve()
                        .bodyToMono(String.class);
    }
}

主要区别：

RestTemplate 阻塞，直到 API 调用完成。
WebClient 返回一个 Mono，允许应用程序在等待响应的同时处理其他任务。

示例 2：并发 API 调用

# 使用 RestTemplate（在多线程环境中效率低下）：

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class RestTemplateConcurrentExample {
    private RestTemplate restTemplate = new RestTemplate();

    public void fetchMultipleUsers(String[] userIds) {
        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(userIds.length);
        for (String userId : userIds) {
            executor.submit(() -> {
                String url = "https://api.example.com/users/" + userId;
                String response = restTemplate.getForObject(url, String.class);
                System.out.println(response);
            });
        }
        executor.shutdown();
    }
}



# 使用 WebClient（高效且优雅）：
import reactor.core.publisher.Flux;

public class WebClientConcurrentExample {
    private WebClient webClient = WebClient.create();

    public Flux<String> fetchMultipleUsers(String[] userIds) {
        return Flux.fromArray(userIds)
                   .flatMap(userId -> webClient.get()
                                               .uri("https://api.example.com/users/" + userId)
                                               .retrieve()
                                               .bodyToMono(String.class));
    }
}

主要区别：

RestTemplate 需要显式管理线程，这增加了复杂性。
WebClient 本身就处理并发，从而减少样板代码。

从 RestTemplate 迁移到 WebClient

如何把项目中从 RestTemplate 切换到 WebClient？

添加依赖项

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-webflux</artifactId>
</dependency>

将同步调用替换为反应式等效调用
更新测试以处理反应式数据类型，如 Mono 和 Flux。

总结

WebClient 是一个强大、多功能且现代化的 HTTP 客户端，专为 Spring Boot 应用程序设计，使开发者能够构建高效、响应式和可扩展的系统。它特别适合高并发环境、实时数据处理、微服务以及现代响应式应用程序。对于新项目或迁移到响应式范式的项目，WebClient 是一个理想的选择。

尽管 RestTemplate 更为简单，且可能足以满足小型应用或遗留系统的需求，但 WebClient 是现代、可扩展和反应式 Spring Boot 应用的首选。它提供了一种更高效的方式与 Web 服务进行交互，特别是在需要高并发和低延迟的场景下。

通过使用 WebClient，开发者能够让他们的应用程序具备前瞻性，并充分发挥反应式编程的优势。

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