JAVA实现流式响应

前言

流式响应(如基于 Spring WebFlux 实现的 SSE)依托 Spring WebFlux 框架构建,核心作用是让服务器能实时、分段地向客户端推送数据,而非一次性返回完整结果。

依赖

<!-- Spring WebFlux核心依赖 -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-webflux</artifactId>
</dependency>

流式响应代码(一句一句返回)

	/**
     * 流式响应
     * 记得加produces = MediaType.TEXT_EVENT_STREAM_VALUE,否则会一起返回
     */
    @SneakyThrows
    @PostMapping(value = "streamPush", produces = MediaType.TEXT_EVENT_STREAM_VALUE)
    public Flux<Object> streamPush(){
		//查询数据
		List<String> dataList = new ArrayList<>();
		//图片地址
		String annotatedImage = "";
        return Flux.interval(Duration.ofSeconds(1))
                .flatMap(tick -> Flux.create(sink -> this.streamingOutput(sink,dataList,annotatedImage)))
                .takeUntil("[COMPLETED]"::equals)
                .share()
                .publishOn(Schedulers.boundedElastic());
    }
    
	/**
     * 流式输出核心逻辑:分段推送数据,支持自定义格式
     * @param sink 数据流写入端(控制数据推送)
     * @param list 业务数据列表
     * @param annotatedImage 图片地址
     */
    public void streamingOutput(FluxSink<Object> sink, List<String> list, String annotatedImage){
    	//sink.next就会手动推送数据
        sink.next("<incident>");
        for (String data : list) {
            sink.next(data);
        }
        sink.next("</incident>");
        sink.next("<img>");
        sink.next(annotatedImage);
        sink.next("</img>");
        sink.next("[COMPLETED]");
        sink.complete();
    }

流式响应效果(一句一句返回)

在这里插入图片描述

流式响应代码(逐字返回)

	/**
     * 流式响应
     * 记得加produces = MediaType.TEXT_EVENT_STREAM_VALUE,否则会一起返回
     */
    @SneakyThrows
    @PostMapping(value = "streamPush", produces = MediaType.TEXT_EVENT_STREAM_VALUE)
    public Flux<Object> streamPush(){
		//查询数据
		List<String> dataList = new ArrayList<>();
		//图片地址
		String annotatedImage = "";
        return Flux.interval(Duration.ofSeconds(1))
                .flatMap(tick -> Flux.create(sink -> this.streamingOutput(sink,dataList,annotatedImage)))
                .takeUntil("[COMPLETED]"::equals)
                .share()
                .publishOn(Schedulers.boundedElastic());
    }
    
	/**
     * 流式输出核心逻辑:分段推送数据,支持自定义格式
     * @param sink 数据流写入端(控制数据推送)
     * @param list 业务数据列表
     * @param annotatedImage 图片地址
     */
    public void streamingOutput(FluxSink<Object> sink, List<String> list, String annotatedImage){
    	//sink.next就会手动推送数据
        sink.next("<incident>");
        for (String data : list) {
//            sink.next(data);
            // 逐字符发送(可添加延迟模拟打字)
            for (char c : data.toCharArray()) {
                sink.next(String.valueOf(c));
                // 可选:添加短暂延迟(注意:阻塞操作需谨慎,建议用异步延迟)
                try {
                    Thread.sleep(50); // 50ms间隔,可调整
                } catch (InterruptedException e) {
                    Thread.currentThread().interrupt();
                }
            }
        }
        sink.next("</incident>");
        sink.next("<img>");
        sink.next(annotatedImage);
        sink.next("</img>");
        sink.next("[COMPLETED]");
        sink.complete();
    }

流式响应效果(逐字返回)

在这里插入图片描述

### Java 中处理流式响应的方法 在Java中,处理流式响应可以通过多种方式进行优化,以减少等待时间和降低内存消耗,从而提升系统性能[^3]。 #### 使用Servlet 3.1及以上版本支持异步I/O操作 对于传统的Web应用程序来说,可以利用Servlet 3.1引入的支持来实现实时推送数据到客户端的功能。这种方式允许服务器端持续不断地向浏览器发送更新而不需要关闭连接: ```java @WebServlet(urlPatterns = "/stream", asyncSupported = true) public class StreamServlet extends HttpServlet { @Override protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException { AsyncContext ctx = req.startAsync(); // 设置响应头 resp.setContentType("text/event-stream"); PrintWriter writer = resp.getWriter(); new Thread(() -> { try { for (int i = 0; i < 5; ++i) { String message = "data: Message number " + i + "\n\n"; writer.write(message); writer.flush(); Thread.sleep(1000); // Simulate delay between messages. } ctx.complete(); } catch (InterruptedException e) { throw new RuntimeException(e); } }).start(); } } ``` 此代码片段展示了如何创建一个简单的SSE(Server-Sent Events)接口,在每次迭代时都会立即将消息写入输出流并刷新缓冲区,使得客户端能够立即接收到新产生的事件。 #### 利用Spring WebFlux框架构建反应式应用 当涉及到更复杂的场景比如微服务架构下的RESTful API开发时,则推荐采用基于Reactor库的Spring WebFlux模块来进行非阻塞式的HTTP请求/响应处理: ```java @RestController @RequestMapping("/api/stream") public class ReactiveController { private final Flux<String> dataStream; public ReactiveController() { this.dataStream = Flux.interval(Duration.ofSeconds(1)) .map(seq -> "Item-" + seq); } @GetMapping(value="/items", produces=MediaType.TEXT_EVENT_STREAM_VALUE) public Flux<String> streamItems(){ return dataStream; } } ``` 上述例子定义了一个`@RestController`类中的方法用于提供无限数量的数据项作为SSE源供订阅者消费;这里的关键在于使用了`Flux<T>`这种Publisher类型的对象代表可能发出多个元素序列,并且指定了媒体类型为"text/event-stream"以便于兼容大多数现代浏览器解析该格式的内容。 #### 结合gRPC实现高效的双向流传输 如果项目需求涉及到了高性能、低延迟的服务间通讯,那么gRPC是一个不错的选择因为它原生就提供了三种不同形式的流模式——单次请求-多次回复(`server streaming`)、多次请求-一次回复(`client streaming`)以及全双工(`bidirectional streaming`)。下面给出的是关于后者的一个简单实例说明怎样编写相应的`.proto`文件和服务端逻辑[^2]: .proto 文件定义: ```protobuf service StudentService { rpc GetStudentsWrapperByAges(stream StudentRequest) returns (stream StudentResponseList) {} } message StudentRequest { ... } message StudentResponseList { repeated Student students = 1; } ``` 服务端实现: ```java class MyStudentServiceImpl extends StudentServiceGrpc.StudentServiceImplBase { @Override public StreamObserver<StudentRequest> getStudentsWrapperByAges(StreamObserver<StudentResponseList> responseObserver){ AtomicReference<List<Student>> studentBuffer = new AtomicReference<>(new ArrayList<>()); return new StreamObserver<>() { @Override public void onNext(StudentRequest request) { List<Student> matchingStudents = findMatchingStudents(request.getAge()); synchronized(studentBuffer){ studentBuffer.get().addAll(matchingStudents); if(!studentBuffer.get().isEmpty()){ responseObserver.onNext( StudentResponseList.newBuilder() .addAllStudents(studentBuffer.get()) .build() ); studentBuffer.set(new ArrayList<>()); } } } @Override public void onError(Throwable t) {} @Override public void onCompleted() { responseObserver.onCompleted(); } }; } } ``` 这段程序实现了对来自客户端的一系列年龄范围查询请求作出即时反馈的能力,每当有新的匹配结果加入临时列表之后就会立刻打包成一条完整的应答信息推送给对方直到所有输入都被处理完毕为止。
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