Java 9中的Reactive Streams的核心接口是什么？

1. 简介

Reactive Streams是一组规范，旨在定义异步流处理组件间的交互方式。这些规范可以用于任何支持异步、惰性流处理的编程语言。在Java 9中，Reactive Streams已经成为了Java平台的一部分。

Reactive Streams主要由四个接口组成：Publisher、Subscriber、Subscription和Processor。其中，Publisher和Subscriber是最基本的两个接口，而Subscription可以在两者之间建立联系。Processor接口是对Publisher和Subscriber接口的扩展，它需要同时实现Publisher和Subscriber接口。

2. Publisher接口

2.1 定义

Publisher接口定义了一种生产数据流的能力，它可以订阅Subscriber接口，从而将数据流发送给Subscriber接口。

public interface Publisher {
    public void subscribe(Subscriber s);
}

在上面的代码中，subscribe()方法用于订阅Subscriber接口，表示Publisher将开始生产数据流，并向Subscriber发送数据。

2.2 示例

下面是一个Publisher接口的示例代码：

import java.util.concurrent.Flow.*;
public class MyPublisher implements Publisher {
    private List> subscribers = new ArrayList<>();
    @Override
    public void subscribe(Subscriber subscriber) {
        subscribers.add(subscriber);
    }
    public void publish(T data) {
        for (Subscriber subscriber : subscribers) {
            subscriber.onNext(data);
        }
    }
}

上面的代码演示了如何实现一个自定义的Publisher接口。该实现类可以将T类型的数据流发送给订阅了该数据流的所有Subscriber接口。

3. Subscriber接口

3.1 定义

Subscriber接口定义了一种消费数据流的能力，它可以订阅Publisher接口，从而接收到生产者所产生的数据流。

public interface Subscriber {
    public void onSubscribe(Subscription s);
    public void onNext(T t);
    public void onError(Throwable t);
    public void onComplete();
}

在上面的代码中，onSubscribe()方法用于订阅数据流，表示Subscriber接口已经准备好接收数据流，而onNext()方法则用于接收数据。当数据流结束时，onComplete()方法将被调用，而当出现错误时，onError()方法将被调用。

3.2 示例

下面是一个Subscriber接口的示例代码：

import java.util.concurrent.Flow.*;
public class MySubscriber implements Subscriber {
    private Subscription subscription;
    @Override
    public void onSubscribe(Subscription subscription) {
        this.subscription = subscription;
        subscription.request(1);
    }
    @Override
    public void onNext(T data) {
        System.out.println("Received data: " + data);
        subscription.request(1);
    }
    @Override
    public void onError(Throwable t) {
        t.printStackTrace();
    }
    @Override
    public void onComplete() {
        System.out.println("Data stream finished");
    }
}

上面的代码演示了如何实现一个自定义的Subscriber接口。该实现类可以接收T类型的数据流并在控制台上输出数据。

4. Subscription接口

4.1 定义

Subscription接口定义了Publisher和Subscriber之间的联系，它允许Subscriber控制数据流的产生速率，并通知Publisher何时停止发送数据。

public interface Subscription {
    public void request(long n);
    public void cancel();
}

在上面的代码中，request()方法用于向Publisher请求n个数据项，而cancel()方法则用于取消数据流的订阅。

4.2 示例

Subscription接口通常由Publisher和Subscriber接口共享，下面是一个Subscription接口的示例代码：

import java.util.concurrent.Flow.*;
public class MySubscription implements Subscription {
    private final Subscriber subscriber;
    private final Executor executor;
    private final int bufferSize;
    private final String[] data;
    private int currentIndex;
    public MySubscription(Subscriber subscriber, Executor executor, int bufferSize, String... data) {
        this.subscriber = subscriber;
        this.executor = executor;
        this.bufferSize = bufferSize;
        this.data = data;
    }
    @Override
    public void request(long n) {
        if (n <= 0) {
            onError(new IllegalArgumentException("Invalid number of elements requested: " + n));
        } else {
            for (int i = 0; i < n; i++) {
                if (currentIndex >= data.length) {
                    onComplete();
                    break;
                } else if (subscriber != null) {
                    subscriber.onNext(data[currentIndex++]);
                }
            }
        }
    }
    @Override
    public void cancel() {
        subscriber.onComplete();
    }
    private void onError(Throwable t) {
        executor.execute(() -> subscriber.onError(t));
    }
    private void onComplete() {
        executor.execute(subscriber::onComplete);
    }
}

上面的代码演示了如何实现一个自定义的Subscription接口。该实现类可以向订阅了该数据流的所有Subscriber接口发送T类型的数据项，并控制数据流的速度。

5. Processor接口

5.1 定义

Processor接口是对Publisher和Subscriber接口的扩展，它需要同时实现Publisher和Subscriber接口，并可以进行数据转换或者过滤等操作。

public interface Processor extends Subscriber, Publisher {
}

在上面的代码中，Processor接口继承了Subscriber和Publisher接口，其中T表示输入类型，R表示输出类型。这意味着Processor接口既可以接收T类型的数据流，也可以向订阅了该数据流的所有Subscriber发送R类型的数据流。

5.2 示例

下面是一个Processor接口的示例代码：

import java.util.concurrent.Flow.*;
public class MyProcessor implements Processor {
    private Subscriber subscriber;
    private Subscription subscription;
    @Override
    public void subscribe(Subscriber subscriber) {
        this.subscriber = subscriber;
    }
    @Override
    public void onSubscribe(Subscription subscription) {
        this.subscription = subscription;
        subscription.request(1);
    }
    @Override
    public void onNext(String data) {
        Integer result = data.length();
        subscriber.onNext(result);
        subscription.request(1);
    }
    @Override
    public void onError(Throwable t) {
        subscriber.onError(t);
    }
    @Override
    public void onComplete() {
        subscriber.onComplete();
    }
}

上面的代码演示了如何实现一个自定义的Processor接口。该实现类可以接收String类型的数据流，并将其转换为Integer类型的数据流，然后向所有Subscriber接口发送数据。

6. 总结

在Java 9中，Reactive Streams已经成为了Java平台的一部分，它提供了一组规范，定义了异步流处理组件间的交互方式。Reactive Streams主要由四个接口组成：Publisher、Subscriber、Subscription和Processor。其中，Publisher和Subscriber是最基本的两个接口，而Subscription可以在两者之间建立联系。Processor接口是对Publisher和Subscriber接口的扩展，它可以进行数据转换或者过滤等操作。通过使用Reactive Streams，我们可以更加方便地处理异步的、惰性的数据流。在使用Reactive Streams时，需要注意遵守其规范，以确保流处理组件之间的交互能够正常进行。