Reactor 中的 Mono 和 Flux：深入解析与操作符指南

原创于 2025-06-17 10:38:26 发布 · 612 阅读

11 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#响应式编程 Reactor

部署运行你感兴趣的模型镜像

一、核心概念与区别

1. Mono（单数流）

定义：表示可能包含 0个或1个 元素的异步序列
特点：
- 类似 Java 的 Optional 或 Future
- 发出一个元素后立即发出完成信号
- 适合单值异步操作
典型场景：
- 单个 HTTP 请求响应
- 数据库查询单个记录
- 返回单一计算结果

2. Flux（复数流）

定义：表示可能包含 0到N个 元素的异步序列
特点：
- 类似 Java 的 Stream 或集合
- 可以发出多个元素后完成
- 支持背压(backpressure)
典型场景：
- 流式数据处理
- 数据库查询多条记录
- 实时事件流(如SSE)

二、核心操作符详解

通用操作符（Mono 和 Flux 都支持）

1. 创建操作

// 从值创建
Mono.just("Hello")
Flux.just("A", "B", "C")

// 从集合创建
Flux.fromIterable(Arrays.asList(1, 2, 3))

// 延迟创建
Mono.fromCallable(() -> expensiveOperation())
Flux.fromStream(Stream.generate(() -> random.nextInt()))

2. 转换操作

// map - 同步转换
Mono.just(5).map(x -> x * 2)  // Mono(10)
Flux.range(1,3).map(x -> x+1) // Flux(2,3,4)

// flatMap - 异步转换（1→N）
Mono.just(1).flatMap(x -> Mono.just(x * 2))  // Mono(2)
Flux.just(1,2).flatMap(x -> Flux.range(1,x)) // Flux(1,1,2)

3. 过滤操作

// filter
Flux.range(1,10).filter(x -> x%2==0)  // 2,4,6,8,10

// take/drop
Flux.range(1,10).take(3)  // 1,2,3
Flux.range(1,10).drop(7)   // 8,9,10

Mono 特有操作符

1. 默认值处理

// defaultIfEmpty
Mono.empty().defaultIfEmpty("default")  // Mono("default")

// switchIfEmpty
Mono.empty().switchIfEmpty(Mono.just("fallback"))

2. 单值特殊处理

// then - 忽略值继续执行
Mono.just(1).then(Mono.just("done"))  // Mono("done")

// thenReturn - 忽略值返回指定值
Mono.just(1).thenReturn("completed")  // Mono("completed")

Flux 特有操作符

1. 流控制

// buffer - 缓冲
Flux.range(1,5).buffer(2)  // [1,2], [3,4], [5]

// window - 窗口化
Flux.range(1,5).window(2)  // Flux(1,2), Flux(3,4), Flux(5)

2. 背压处理

// onBackpressureBuffer
Flux.range(1,1000).onBackpressureBuffer(50)

// onBackpressureDrop
Flux.range(1,1000).onBackpressureDrop()

3. 组合操作

// zipWith - 一对一组合
Flux.just("A","B").zipWith(Flux.just(1,2))
// 输出: ("A",1), ("B",2)

// mergeWith - 合并流
Flux.just(1,2).mergeWith(Flux.just(3,4))  // 1,2,3,4

三、实用代码示例

案例1：WebFlux 控制器

@GetMapping("/user/{id}")
public Mono<User> getUser(@PathVariable String id) {
    return userRepository.findById(id)
                       .switchIfEmpty(Mono.error(new UserNotFoundException()));
}

@GetMapping("/orders")
public Flux<Order> getOrders() {
    return orderRepository.findAll()
                        .filter(o -> o.getStatus() == Status.COMPLETED)
                        .take(100);
}

案例2：响应式数据处理

Flux.fromIterable(dataList)
    .window(Duration.ofSeconds(1))  // 每秒一个窗口
    .flatMap(window -> 
        window.groupBy(Data::getCategory)
             .flatMap(group -> 
                 group.reduce(new Stats(), Stats::accumulate)
             )
    )
    .subscribe(stats -> storeStats(stats));

案例3：错误处理

Mono.just(userInput)
    .map(Integer::parseInt)
    .onErrorResume(e -> {
        log.warn("Invalid input", e);
        return Mono.just(0);
    })
    .flatMap(number -> calculate(number))
    .retryWhen(Retry.backoff(3, Duration.ofSeconds(1)));