TheDevConf 2020 - Paradigma reativo? Por dentro da programação reativa com Spring Webflux e Projeto Reactor - Trilha Design de Código e XP

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PARADIGMA REATIVO? Kamila Santos Por dentro da programação reativa com Spring Webflux e Projeto Reactor

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KAMILA SANTOS Desenvolvedora Backend Ame Digital Bacharel em ciência da computação Co organizadora das comunidades Perifacode, WoMakersCode e DevsJavaGirl

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PARADIGMA REATIVO

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PARADIGMA REATIVO É um paradigma de programação orientado a fluxos de dados/eventos, bem como a propagação dos mesmos de forma assíncrona.

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PARADIGMA REATIVO Por trabalhar de forma assíncrona é altamente recomendada para lidar com grande volume de dados que sofrem grandes mudanças em tempo real.

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PARADIGMA REATIVO Também é bastante utilizado em redes sociais (front e back) por funcionar orientado a ações do usuário que resultam em eventos.

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MANIFESTO REATIVO

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https://www.reactivemanifesto.org/

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RESPONSIVO O sistema responde em tempo hábil, se possível

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RESILIENTE O sistema permanece responsivo a falhas

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ELÁSTICO O sistema permanece responsivo em face de uma carga de trabalho variável.

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MESSAGE DRIVEN Os aplicativos reativos contam com a passagem de mensagens assíncronas para estabelecer um limite entre os componentes, garantindo acoplamento flexível, isolamento e transparência

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RX JAVA

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RXJAVA É uma implementação para a JVM das Reactie Extensions , que é uma biblioteca assíncrona e baseada em eventos que trabalha com sequências de observables.

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RXJAVA Estende do padrão observer -> cada objeto chamado (subject), tem uma listas de dependentes (observers) que são notificados pelo subject automaticamente a cada mudança de estado por meio de seus operadores e métodos.

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RXJAVA Suporta sequências de dados e eventos para compor suas sequências de eventos de forma declarativa.

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REACTIVE STREAMS

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REACTIVE STREAMS Iniciativa para fornecer um padrão / guia / regras para processamento de fluxo assíncrono com backpressure NIO

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INTERFACE FLOW.PUBLISHER métodos para produzir streams e demais eventos

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INTERFACE FLOW.SUBSCRIBER métodos para receber streams e demais eventos

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INTERFACE FLOW.SUBSCRIPTION métodos para vincular o Publisher e o Subscriber.

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INTERFACE FLOW.PROCESSOR define métodos para fazer algumas operações avançadas, como transformar itens de publishers para subscriber

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CLASS SUBMISSIONPUBLISHER IMPLEMENTS FLOW.PUBLISHER Producer flexível de itens, em conformidade com a Reactive Streams.

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REACTIVE STREAMS destinado a ambientes de tempo de execução (JVM), bem como protocolos de rede.https://github.com/reactive-streams/reactive-streams-jvm

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REACTIVE STREAMS o objetivo principal é definir a troca de dados de fluxo através de um limite assíncrono.

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REACTIVE STREAMS seu escopo é encontrar um conjunto mínimo de métodos, interfaces e protocolos que irão descrever as operações e entidades necessárias para ter fluxos de dados assíncronos com backpressure NIO.

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CONCEITOS DE PROGRAMAÇÃO REATIVA

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BACKPRESSURE Resistência ou força que se opõe ao fluxo de dados desejado por meio do software. Feedback do receptor ao produtor de que ele não está suportando a carga.

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STREAM Sequência de objetos que suporta vários métodos que podem ser operados para produzir um resultado

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STREAM vinculado a uma fonte de dados, um stream é capaz de emitir três eventos:

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ONNEXT() representa algum valor, vá para o próximo valor de uma lista

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ONERROR() houve um erro na execução

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ONCOMPLETE() no caso de eventos finitos, indica que foi concluído

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FLUX Pode emitir de 0 to N eventos, passando por OnNext (), OnComplete () e onError.

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OBSERVABLE um observable pode passar mensagens de forma assíncrona.

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SUBSCRIBER consome os dados recebidos da subscription

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PUBLISHER produz os dados que serão consumidos pela assinatura.

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SUBSCRIPTION conexão entre o Subscriber e o Publisher

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COLD OBSERVABLE a sequência de eventos só é executada se o Observable tiver um subscriber associado

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HOT OBSERVABLE ele emite eventos independentemente de haver um subscriber associado

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SPRING WEBFLUX

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SPRING WEBFLUX Spring WebFlux pode ser definido como uma versão “paralela” ao já conhecido e amplamente utilizado Spring MVC (servlet), tendo como principal diferença o suporte para streams NIO reativos e por suportar o conceito de backpressure com o servidor Netty vindo por default embutido em seu arquitetura.

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SPRING WEBFLUX A partir da versão 5.0 do Spring Framework temos uma parte reativa além da estrutura Servlet que já existia, cada módulo destes é opcional, você pode usar a parte Servlet, a parte reativa ou mesmo ambas em suas aplicações.

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HTTPS://DOCS.SPRING.IO/SPRING-FRAMEWORK/DOCS/5.0.0.BUILD-SNAPSHOT/SPRING-FRAMEWORK-REFERENCE/HTML/WEB-REACTIVE.HTML

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SPRING WEBFLUX Spring Webflux foi desenvolvido porque precisávamos de aplicativos não bloqueantes que pudessem trabalhar com um pequeno número de threads simultaneamente e que pudessem ser executados com alguns recursos de hardware.

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SPRING WEBFLUX no Servlet 3.1, uma API NIO foi fornecida, mas seu uso não corresponde ao resto da API e a todos os conceitos por trás do Servlet, que possui contratos de bloqueio.

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SPRING WEBFLUX Estes fatores foram decisivos para o desenvolvimento de uma nova API que fosse utilizada independentemente do tempo de execução e de forma não bloqueante, o que foi possível com os servidores (Netty por exemplo) que se consolidaram na operação assíncrona e não bloqueante.

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SPRING WEBFLUX Outra razão é que o WebFlux torna mais fácil entender e usar conceitos de programação funcional / reativa. Com a adição de recursos funcionais do Java 8 e Flowable API no Java 9 , que permitiu ao Spring WebFlux ter functional endpoints e annotated controllers nos aplicativos.

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COMO AS REQUESTS FUNCIONAM? Este modelo, dependendo do volume de requisições e da forma como foi desenvolvido, pode causar lentidão na sua aplicação e até mesmo um erro de Out Of Memory (este tipo de erro geralmente ocorre quando mantemos objetos por muito tempo ou tentamos processar muito de dados de uma vez)

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E NO WEBFLUX?

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PROJETO REACTOR

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REACTOR É uma biblioteca baseada nas Reactive Streams Specifications, é totalmente não bloqueante e interage diretamente com a API Java funcional (Stream, Duration e Completable Future), para composição de elementos utilizando Flux e Mono em arquiteturas de microsserviços , oferecendo mecanismos de backpressure prontos para TCP, UDP e HTTP (incluindo sockets da web).

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REACTOR Seus operators e schedulers podem suportar um grande volume de transferência (até 10 milhões de solicitações por segundo, de acordo com a documentação do Reactor https://projectreactor.io/), também foi a primeira biblioteca reativa a implementar alguns pontos sugeridos pela reactive streams applications( https://github.com/reactor/reactive-streams- commons), que mais tarde também foram implementados por RxJava2.

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REACTOR Seus módulos são fluxos reativos abstratos e interoperáveis para facilitar o seu desenvolvimento, podendo ser utilizados com:Spring FrameworksDrivers e clientes (por exemplo CloudFoundry Java Client https://github.com/cloudfoundry/cf-java-client)- em protocolos / contratos como R2DBC (https://r2dbc.io/) e RSocket (https://rsocket.io/), por exemplo.

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REACTOR CORE é a parte principal desta biblioteca, os outros módulos são dependentes dela, ela fornece tipos reativos que implementam um Publisher que fornece Flux e Mono

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REACTOR NETTY é o servidor de nosso aplicativo NIO, usada para o desenvolvimento de servidores altamente escaláveis.

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BENEFÍCIOS

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BENEFÍCIOS não bloqueante, o que gera certo ganho de desempenho.

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BENEFÍCIOS menos threads, menos memória usada / gasta

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BENEFÍCIOS segue os princípios do manifesto reativo: aplicativos responsivos, resilientes, elásticos e orientados por mensagens.

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PROBLEMAS

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PROBLEMA Uma forma diferente de programação (programação declarativa)

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PROBLEMAS Difícil de depurar (rastreamento de pilha mais complicado de entender).

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SHOW ME THE CODE

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DEMO EM: https://github.com/Kamilahsantos/TheDevConf-2020-ReactiveParadigm- Example

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OBRIGADA <3 Demais redes sociais e demo no QRCode Linkedin https://www.linkedin.co m/in/kamila-santos- oliveira/ Twitter @kamilah_santos