反应式设计模式

目 录 第Ⅰ部分 简介 第1章 为什么需要反应式? 3 1.1 剖析反应式应用 5 1.2 应对负载 6 1.3 应对失败 7 1.4 让系统即时响应 9 1.5 避免大泥球 10 1.6 整合非反应式组件 11 1.7 小结 12 第2章 《反应式宣言》概览 13 2.1 对用户作出反应 13 2.1.1 理解传统方法 14 2.1.2 使用共享资源的延迟分析 16 2.1.3 使用队列限制*大延迟 17 2.2 利用并行性 18 2.2.1 通过并行化降低延迟 19 2.2.2 使用可组合的Future改善并行性 21 2.2.3 为序列式执行表象买单 22 2.3 并行执行的限制 24 2.3.1 阿姆达尔定律 24 2.3.2 通用伸缩性法则 25 2.4 对失败作出反应 26 2.4.1 划分与隔离 28 2.4.2 使用断路器 29 2.4.3 监督 30 2.5 放弃强一致性 32 2.5.1 ACID 2.0 33 2.5.2 接受更新 34 2.6 对反应式设计模式的需求 35 2.6.1 管理复杂性 36 2.6.2 使编程模型更贴近真实世界 37 2.7 小结 38 第3章 行业工具 39 3.1 反应式的早期解决方案 39 3.2 函数式编程 41 3.2.1 不可变性 42 3.2.2 引用透明性 44 3.2.3 副作用 45 3.2.4 函数作为一等公民 46 3.3 即时响应用户 47 3.4 对反应式设计的现有支持 49 3.4.1 绿色线程 49 3.4.2 事件循环 50 3.4.3 通信顺序进程 51 3.4.4 Future和Promise 53 3.4.5 反应式扩展工具包 58 3.4.6 Actor模型 59 3.5 小结 64 第Ⅱ部分 微言大义 第4章 消息传递 67 4.1 消息 67 4.2 垂直伸缩 68 4.3 “基于事件”与“基于消息” 69 4.4 “同步”与“异步” 71 4.5 流量控制 73 4.6 送达保证 75 4.7 作为消息的事件 77 4.8 同步消息传递 79 4.9 小结 79 第5章 位置透明性 81 5.1 什么是位置透明性？ 81 5.2 透明化远程处理的谬误 82 5.3 基于显式消息传递的纠正方案 83 5.4 优化本地消息传递 84 5.5 消息丢失 85 5.6 水平扩展性 87 5.7 位置透明性使测试更加简单 88 5.8 动态组合 88 5.9 小结 90 第6章 分而治之 91 6.1 分层拆解问题 92 6.2 “依赖”与“子模块” 94 6.3 构建你自己的大公司 96 6.4 规范和测试的优点 97 6.5 水平扩展性和垂直伸缩性 98 6.6 小结 99 第7章 原则性失败处理 101 7.1 所有权意味着承诺 101 7.2 所有权隐含生命周期控制 103 7.3 所有级别上的回弹性 104 7.4 小结 105 第8章 有界一致性 107 8.1 封装模块纠正方案 108 8.2 根据事务边界对数据和行为进行分组 109 8.3 跨事务边界建模工作流 109 8.4 失败单元即一致性单元 110 8.5 分离职责 111 8.6 坚持一致性的隔离范围 113 8.7 小结 114 第9章 按需使用非确定性 115 9.1 逻辑编程和声明式数据流 115 9.2 函数式反应式编程 117 9.3 不共享简化并发 118 9.4 共享状态的并发 119 9.5 如何窘境突围？ 119 9.6 小结 121 第10章 消息流 123 10.1 推动数据向前流动 123 10.2 模型化领域流程 125 10.3 认清回弹性的局限性 125 10.4 估计速率和部署规模 126 10.5 为流量控制进行规划 127 10.6 小结 127 第Ⅲ部分 设计模式 第11章 测试反应式应用程序 131 11.1 如何测试 131 11.1.1 单元测试 132 11.1.2 组件测试 133 11.1.3 联动测试 133 11.1.4 集成测试 133 11.1.5 用户验收测试 134 11.1.6 黑盒测试与白盒测试 134 11.2 测试环境 135 11.3 异步测试 136 11.3.1 提供阻塞的消息接收者 137 11.3.2 选择超时时间的难题 139 11.3.3 断言消息的缺失 145 11.3.4 提供同步执行引擎 146 11.3.5 异步断言 148 11.3.6 完全异步的测试 149 11.3.7 断言没有发生异步错误 151 11.4 测试非确定性系统 154 11.4.1 执行计划的麻烦 155 11.4.2 测试分布式组件 155 11.4.3 模拟Actor 156 11.4.4 分布式组件 157 11.5 测试弹性 157 11.6 测试回弹性 158 11.6.1 应用程序回弹性 158 11.6.2 基础设施的回弹性 162 11.7 测试即时响应性 164 11.8 小结 165 第12章 容错及恢复模式 167 12.1 简单组件模式 167 12.1.1 问题设定 168 12.1.2 模式应用 168 12.1.3 模式回顾 170 12.1.4 适用性 171 12.2 错误内核模式 171 12.2.1 问题设定 172 12.2.2 模式应用 172 12.2.3 模式回顾 175 12.2.4 适用性 176 12.3 放任崩溃模式 176 12.3.1 问题设定 177 12.3.2 模式应用 177 12.3.3 模式回顾 178 12.3.4 实现上的考虑 179 12.3.5 推论：心跳模式 180 12.3.6 推论：主动失败信号模式 180 12.4 断路器模式 181 12.4.1 问题设定 182 12.4.2 模式应用 182 12.4.3 模式回顾 186 12.4.4 适用性 187 12.5 小结 187 第13章 复制模式 189 13.1 主动-被动复制模式 190 13.1.1 问题设定 190 13.1.2 模式应用 191 13.1.3 模式回顾 203 13.1.4 适用性 204 13.2 多主复制模式 204 13.2.1 基于共识的复制 205 13.2.2 具有冲突检测与处理方案的复制方式 208 13.2.3 无冲突的可复制数据类型 210 13.3 主动-主动复制模式 217 13.3.1 问题设定 218 13.3.2 模式应用 218 13.3.3 模式回顾 225 13.3.4 与虚拟同步模型的关系 226 13.4 小结 227 第14章 资源管理模式 229 14.1 资源封装模式 229 14.1.1 问题设定 230 14.1.2 模式应用 230 14.1.3 模式回顾 236 14.1.4 适用性 237 14.2 资源借贷模式 237 14.2.1 问题设定 238 14.2.2 模式应用 238 14.2.3 模式回顾 240 14.2.4 适用性 241 14.2.5 实现上的考虑 242 14.2.6 变体：使用资源借贷模式进行局部公开 242 14.3 复杂命令模式 243 14.3.1 问题设定 243 14.3.2 模式应用 244 14.3.3 模式回顾 251 14.3.4 适用性 252 14.4 资源池模式 252 14.4.1 问题设定 253 14.4.2 模式应用 253 14.4.3 模式回顾 255 14.4.4 实现上的考虑 256 14.5 托管阻塞模式 257 14.5.1 问题设定 257 14.5.2 模式应用 258 14.5.3 模式回顾 260 14.5.4 适用性 261 14.6 小结 262 第15章 消息流模式 263 15.1 请求-响应模式 264 15.1.1 问题设定 264 15.1.2 模式应用 265 15.1.3 该模式的常见实例 267 15.1.4 模式回顾 272 15.1.5 适用性 272 15.2 消息自包含模式 273 15.2.1 问题设定 273 15.2.2 模式应用 274 15.2.3 模式回顾 276 15.2.4 适用性 277 15.3 询问模式 277 15.3.1 问题设定 278 15.3.2 模式应用 278 15.3.3 模式回顾 281 15.3.4 适用性 283 15.4 转发流模式 283 15.4.1 问题设定 283 15.4.2 模式应用 284 15.4.3 模式回顾 284 15.4.4 适用性 285 15.5 聚合器模式 285 15.5.1 问题设定 285 15.5.2 模式应用 286 15.5.3 模式回顾 289 15.5.4 适用性 290 15.6 事务序列模式 290 15.6.1 问题设定 291 15.6.2 模式应用 291 15.6.3 模式回顾 293 15.6.4 适用性 294 15.7 业务握手协议(或可靠投递模式) 294 15.7.1 问题设定 295 15.7.2 模式应用 295 15.7.3 模式回顾 300 15.7.4 适用性 301 15.8 小结 301 第16章 流量控制模式 303 16.1 拉取模式 303 16.1.1 问题设定 304 16.1.2 模式应用 304 16.1.3 模式回顾 306 16.1.4 适用性 307 16.2 托管队列模式 307 16.2.1 问题设定 308 16.2.2 模式应用 308 16.2.3 模式回顾 310 16.2.4 适用性 310 16.3 丢弃模式 311 16.3.1 问题设定 311 16.3.2 模式应用 311 16.3.3 模式回顾 313 16.3.4 适用性 316 16.4 限流模式 316 16.4.1 问题设定 316 16.4.2 模式应用 317 16.4.3 模式回顾 320 16.5 小结 320 第17章 状态管理和持久化模式 321 17.1 领域对象模式 321 17.1.1 问题设定 322 17.1.2 模式应用 322 17.1.3 模式回顾 326 17.2 分片模式 326 17.2.1 问题设定 326 17.2.2 模式应用 327 17.2.3 模式回顾 329 17.2.4 重要警告 329 17.3 事件溯源模式 330 17.3.1 问题设定 330 17.3.2 模式应用 330 17.3.3 模式回顾 333 17.3.4 适用性 333 17.4 事件流模式 334 17.4.1 问题设定 334 17.4.2 模式应用 334 17.4.3 模式回顾 336 17.4.4 适用性 337 17.5 小结 337 附录A 反应式系统图示 339 附录B 一个虚构的案例 341 附录C 《反应式宣言》正文 355