Los diferentes reactores extendidos

Introducción

Reactor es una biblioteca de programación reactiva que ofrece un enfoque basado en el flujo para la programación asíncrona. Se utiliza para crear aplicaciones reactivas en Java. A continuación, se detallan los distintos proyectos de Reactor.

Reactor Netty

Hemos visto que es posible programar con Netty, pero que es tedioso y hay mucho código boilerplate.

Programación Netty con Spring

Reactor Netty es un framework para el desarrollo de aplicaciones de red asíncronas basadas en eventos. Proporciona funcionalidades de cliente y servidor para los protocolos TCP, HTTP y UDP, que son no bloqueantes y soportan la contrapresión. Este framework está construido sobre la sólida base del framework Netty.

Reactor Netty es el servidor por defecto utilizado por Spring WebFlux. Cuando se crea una aplicación WebFlux con Spring, el servidor Reactor Netty se configura automáticamente para gestionar solicitudes y las respuestas asíncronas mediante programación reactiva. También puede configurar otros servidores si lo desea. Sin embargo, como Reactor Netty es la opción por defecto, se recomienda aprovechar al máximo la reactividad en Spring WebFlux.

Podemos usar la librería Spring Reactor Netty para hacer programación en red en un estilo funcional, como hacíamos antes con un motor como Vert.x, antes de que Spring Reactor Netty estuviera disponible.

Para nuestros ejemplos, utilizamos Java 17 LTS porque 21 es, en el momento de escribir esto, incompatible con Lombok. Reactor funciona con Java 8 y posteriores, pero nosotros utilizamos Spring...

Protocolo TCP

Reactor puede utilizarse para diseñar una aplicación TCP para:

Reactor Netty proporciona una herramienta fácil de usar y configurar. Se trata de la clase TcpServer, que oculta la mayor parte de la funcionalidad de Netty necesaria para crear un servidor TCP, a la vez que añade una contrapresión Reactive Streams.

Vamos a empezar con un par cliente/servidor que utilizaremos para explicar el comportamiento y las posibles variantes con más detalle más adelante. Vamos a utilizar reactor-netty como parte de una aplicación Spring-boot.

El lanzador:

@SpringBootApplication 
public class ReactorNettyServerApplication implements CommandLineRunner { 
  
  public static void main(String[] args) { 
    SpringApplication.run(ReactorNettyServerApplication.class, args); 
  } 
  
  @Override  
  public void run(String... args) throws Exception { 
  }  
} 

El servidor:

@Slf4j  
@Component  
public class ServerSimple {  
  
  // Inyecta el valor del puerto del servidor desde application.properties 
  @Value("${server.port}") 
  private int PORT;  
  
  // Inyecta el valor de wiretap desde application.properties 
  @Value("${server.wiretap}")  ...

Servidor HTTP

En general, la utilización del servidor HTTP de Spring Reactor Netty es limitado, puesto que ya disponemos de WebFlux para ello. El servidor HTTP Spring Reactor Netty suele reservarse para casos concretos, tales como los cercanos a Vert.x o en escenarios con múltiples puertos con fines de simulación (como mocks).

Una de las ventajas de utilizar Spring Reactor Netty para un servidor HTTP es la posibilidad de gestionar la contrapresión. Esto permite controlar mejor el flujo de datos entre el servidor y los clientes, evitando problemas de sobrecarga o congestión.

Sin embargo, es importante señalar que Spring ha creado un proyecto dedicado específicamente a satisfacer esta necesidad: Spring WebFlux. Spring WebFlux es la versión reactiva del Spring MVC tradicional y ofrece una solución completa para gestionar aplicaciones reactivas y servidores HTTP.

En la mayoría de los casos, se recomienda utilizar Spring WebFlux en lugar del servidor HTTP Spring Reactor Netty, ya que esto le permite beneficiarse de todas las funcionalidades y ventajas de un enfoque totalmente reactivo.

La utilización del servidor HTTP Spring Reactor Netty se limitará a casos muy concretos fuera del alcance de este libro, tales como escenarios que requieran HTTP 2.0 o una optimización específica para los Server-Sent Events. Para la mayoría de las aplicaciones reactivas, Spring WebFlux...

Servidor UDP

Reactor Netty también ofrece la opción de crear servidores UDP. El servidor UDP es muy similar al servidor TCP en términos de implementación y configuración. Sin embargo, existen diferencias fundamentales entre UDP (User Datagram Protocol) y TCP (Transmission Control Protocol).

UDP es un protocolo de comunicación de red que permite enviar datagramas de manera no fiable y sin conexión. A diferencia de TCP, que garantiza la entrega de paquetes en orden y gestiona las retransmisiones en caso de pérdida, UDP no ofrece mecanismos de garantía de entrega o retransmisión.

La ligereza y velocidad de UDP lo convierten en una opción atractiva para ciertas aplicaciones en las que la pérdida de unos pocos paquetes no es crítica, como las aplicaciones multimedia en streaming o los juegos online. Sin embargo, esta velocidad y ligereza pueden provocar la pérdida de datos en caso de congestión o interrupción de la red.

Aunque el servidor UDP de Reactor Netty ofrece una alternativa ligera y rápida para algunas aplicaciones específicas, es importante tener en cuenta las limitaciones de UDP en términos de entrega fiable de paquetes y ordenación de mensajes.

He aquí cinco casos de uso comunes para un servidor UDP con Spring Reactor Netty:

Conclusión sobre el Reactor Netty

En conclusión, Reactor Netty es una potente biblioteca que ofrece un enfoque reactivo para construir servidores y clientes de red de alto rendimiento. Gracias a su arquitectura basada en el modelo de programación reactiva, Reactor Netty permite gestionar eficazmente muchos clientes simultáneos manteniendo un uso óptimo de los recursos.

Las características que ofrece Reactor Netty, como la gestión de conexiones asíncronas, el soporte de diversos protocolos de red (TCP, UDP), la personalización detallada de los parámetros de red y la compatibilidad con herramientas de monitorización como Micrometer, lo convierten en una opción ideal para aplicaciones con requisitos exigentes de rendimiento y escalabilidad.

El uso de Reactor Netty es especialmente relevante en el contexto de la programación reactiva, donde la gestión del flujo de datos es primordial. Su perfecta integración con el framework Spring también permite aprovechar al máximo las capacidades reactivas del ecosistema Spring.

Sin embargo, es importante tener en cuenta que Reactor Netty puede ser más complejo de utilizar que algunas alternativas para casos de uso más sencillos. Por ello, su uso está especialmente recomendado para escenarios que requieran una gestión avanzada de las conexiones, un alto rendimiento y escalabilidad.

Reactor Netty...

Reactor Rabbit MQ

RabbitMQ es un sistema de mensajería de código abierto basado en el protocolo AMQP (Advanced Message Queuing Protocol), que facilita el intercambio de mensajes fiables y asíncronos entre diferentes aplicaciones o componentes de un sistema distribuido. Utiliza colas que permiten a los productores enviar mensajes y a los consumidores recuperarlos y procesarlos. RabbitMQ garantiza la entrega segura de mensajes y ofrece características como la persistencia de mensajes, el enrutamiento flexible, los modelos avanzados de mensajería, la extensibilidad mediante plugins, el alto rendimiento y mecanismos de gestión de lista de espera. Se utiliza ampliamente en arquitecturas distribuidas para la comunicación entre servicios, gestión de lista de espera de tareas, implementación de flujos de trabajo, etc., ofreciendo una solución fiable y escalable para sistemas que requieren comunicación asíncrona y entrega garantizada de mensajes.

docker run -it --rm --name mi_rabbitmq -p 5672:5672 -p 
15672:15672 rabbitmq:3.12-management 

Reactor Kafka