WebFlux vs WebMVC vs Servlet 技術對比

WebFlux、WebMVC 和 Servlet 是 Java Web 開發中三種不同的技術架構，它們在編程模型、并發模型和適用場景上有顯著區別。以下是它們的核心對比：

核心區別總覽

特性	Servlet	Spring WebMVC	Spring WebFlux
編程模型	同步阻塞	同步阻塞	異步非阻塞
底層協議	Servlet API	Servlet API	Reactive HTTP
線程模型	1 請求 = 1 線程	1 請求 = 1 線程	少量線程處理大量請求
I/O 處理	阻塞式	阻塞式	非阻塞式
容器支持	Tomcat/Jetty	Tomcat/Jetty	Netty/Undertow
注解兼容性	無	@Controller/@GetMapping	@Controller/@GetMapping
返回類型	void/String	String/ModelAndView	Mono/Flux
數據庫支持	JDBC/JPA	JDBC/JPA	R2DBC/MongoDB Reactive
適用場景	傳統企業應用	傳統 Web 應用	高并發微服務/實時流

---

詳細對比

1. Servlet

• 本質：Java EE 標準規范，基于同步阻塞 I/O。
• 特點：
  • 每個請求占用一個線程，線程在 I/O 操作時阻塞。
  • 依賴 Servlet 容器（如 Tomcat、Jetty）。
  • 適用場景：
    傳統 Spring MVC 應用。
    需要與舊系統兼容的應用程序。
• 代碼示例：

@WebServlet("/hello")
public class HelloServlet extends HttpServlet {protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) {resp.getWriter().write("Hello Servlet!");}
}

• 缺點
  • 高并發時線程池容易耗盡（如 10K 并發需要 10K 線程）。

---

2. Spring WebMVC（基于 Servlet 的增強）

• 特點
  • 仍基于 Servlet：底層使用 Servlet API，但通過 Spring 封裝簡化開發。
  • 同步阻塞模型：和 Servlet一樣，每個請求占用一個線程。
  • 注解驅動：提供 @Controller、@RequestMapping 等注解。
  • 適用場景：
    • 需要 REST API 或模板渲染（如 Thymeleaf）的傳統應用。
    • 依賴阻塞式庫（如 JDBC、JPA）的項目。
• 示例代碼

@RestController
public class HelloController {@GetMapping("/hello")public String hello() {return "Hello WebMVC!";}
}

• 缺點
  • 和 Servlet 相同的線程阻塞問題，不適合高并發 I/O 密集型場景。

---

3. Spring WebFlux（響應式非阻塞）

• 特點
  • 非阻塞異步模型：基于 Reactor 庫（Mono/Flux），通過事件循環（Event Loop）處理請求（如 Netty）。
  • 脫離 Servlet 規范：支持非 Servlet 容器（如 Netty、Undertow）。
  • 響應式編程：函數式風格，支持背壓（Backpressure）。
  • 適用場景：
    • 高并發、低延遲的 I/O 密集型應用（如微服務網關）。
    • 需要與響應式數據庫交互（如 MongoDB Reactive、R2DBC）。
• 示例代碼

@RestController
public class HelloController {@GetMapping("/hello")public Mono<String> hello() {return Mono.just("Hello WebFlux!");}
}

• 缺點
  • 學習曲線陡峭（需熟悉 Reactive Streams）。
  • 阻塞式庫（如 JDBC）不能直接使用。

---

如何選擇？

1. 需要簡單、兼容舊系統 → Servlet/WebMVC
   例如：ERP 系統、CMS 后臺。
2. 高并發、低資源消耗 → WebFlux
   例如：API 網關、實時監控、消息推送。
3. 已有阻塞式依賴（如 JDBC） → WebMVC
   WebFlux 必須配合響應式數據庫（如 R2DBC）。

性能對比（理論值）

• WebMVC（Tomcat）：
  10K 并發需要約 10K 線程（默認線程池 200）。
• WebFlux（Netty）：
  10K 并發僅需 4-8 個線程（事件循環線程數通常為 CPU 核數）。

注意事項

• WebFlux 不總是更快：如果業務邏輯是 CPU 密集型（如復雜計算），WebFlux 無優勢。
• 調試難度：WebFlux 的異步棧追蹤（Stack Trace）更難分析。
  選擇時需根據實際業務需求和團隊技術棧決定。