功能性的 Bean 定义

DeepSeek V3 中英对照 Functional Bean Definitions

Spring Cloud Function 支持一种“函数式”风格的 Bean 声明，适用于需要快速启动的小型应用程序。这种函数式的 Bean 声明方式是 Spring Framework 5.0 的一个特性，并在 5.1 版本中得到了显著增强。

比较函数式与传统 Bean 定义

这是一个使用熟悉的 @Configuration 和 @Bean 声明风格的 Spring Cloud Function 应用程序示例：

@SpringBootApplication
public class DemoApplication {

  @Bean
  public Function<String, String> uppercase() {
    return value -> value.toUpperCase();
  }

  public static void main(String[] args) {
    SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);
  }

}

json

现在来看看功能性的 beans：用户应用程序代码可以重构成“功能性”形式，如下所示：

@SpringBootConfiguration
public class DemoApplication implements ApplicationContextInitializer<GenericApplicationContext> {

  public static void main(String[] args) {
    FunctionalSpringApplication.run(DemoApplication.class, args);
  }

  public Function<String, String> uppercase() {
    return value -> value.toUpperCase();
  }

  @Override
  public void initialize(GenericApplicationContext context) {
    context.registerBean("demo", FunctionRegistration.class,
        () -> new FunctionRegistration<>(uppercase())
            .type(FunctionTypeUtils.functionType(String.class, String.class)));
  }

}

json

主要区别在于：

• 主类是一个 ApplicationContextInitializer。

• @Bean 方法已转换为对 context.registerBean() 的调用。

• @SpringBootApplication 已被替换为 @SpringBootConfiguration，以表明我们没有启用 Spring Boot 自动配置，但仍将该类标记为“入口点”。

• Spring Boot 的 SpringApplication 已被 Spring Cloud Function 中的 FunctionalSpringApplication 替换（它是其子类）。

在 Spring Cloud Function 应用中注册的业务逻辑 Bean 的类型为 FunctionRegistration。这是一个包装器，包含了函数以及有关输入和输出类型的信息。在应用的 @Bean 形式中，这些信息可以通过反射推导出来，但在函数式 Bean 注册中，除非我们使用 FunctionRegistration，否则部分信息会丢失。

使用 ApplicationContextInitializer 和 FunctionRegistration 的替代方法是让应用程序本身实现 Function（或 Consumer 或 Supplier）。示例（与上述内容等效）：

@SpringBootConfiguration
public class DemoApplication implements Function<String, String> {

  public static void main(String[] args) {
    FunctionalSpringApplication.run(DemoApplication.class, args);
  }

  @Override
  public String apply(String value) {
    return value.toUpperCase();
  }

}

json

如果你添加一个单独的、独立的类型为 Function 的类，并使用 run() 方法的替代形式将其注册到 SpringApplication 中，它同样可以工作。关键是通过类声明在运行时提供泛型类型信息。

假设你有

@Component
public class CustomFunction implements Function<Flux<Foo>, Flux<Bar>> {
	@Override
	public Flux<Bar> apply(Flux<Foo> flux) {
		return flux.map(foo -> new Bar("This is a Bar object from Foo value: " + foo.getValue()));
	}

}

java

你这样注册它：

@Override
public void initialize(GenericApplicationContext context) {
		context.registerBean("function", FunctionRegistration.class,
				() -> new FunctionRegistration<>(new CustomFunction()).type(CustomFunction.class));
}

java

功能 Bean 声明的限制

大多数 Spring Cloud Function 应用的范围相较于整个 Spring Boot 来说相对较小，因此我们能够轻松地将其适应这些函数式 bean 定义。如果你超出了这个有限的范围，可以通过切换回 @Bean 风格的配置，或者使用混合方法来扩展你的 Spring Cloud Function 应用。例如，如果你想利用 Spring Boot 的自动配置功能与外部数据存储集成，你将需要使用 @EnableAutoConfiguration。如果你愿意，你的函数仍然可以使用函数式声明来定义（即“混合”风格），但在这种情况下，你需要显式地关闭“全函数式模式”，使用 spring.functional.enabled=false，以便 Spring Boot 可以重新掌控。

函数可视化与控制

Spring Cloud Function 支持通过 Actuator 端点以及编程方式可视化 FunctionCatalog 中可用的函数。

编程方式

要以编程方式查看应用程序上下文中可用的函数，您只需要访问 FunctionCatalog。在那里，您可以找到获取目录大小、查找函数以及列出所有可用函数名称的方法。

例如，

FunctionCatalog functionCatalog = context.getBean(FunctionCatalog.class);
int size = functionCatalog.size(); // will tell you how many functions available in catalog
Set<String> names = functionCatalog.getNames(null); will list the names of all the Function, Suppliers and Consumers available in catalog
. . .

java

执行器

由于 actuator 和 web 是可选的，你必须首先添加其中一个 web 依赖项，并手动添加 actuator 依赖项。以下示例展示了如何为 Web 框架添加依赖项：

<dependency>
     <groupId>org.springframework.boot</groupId>
     <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>

xml

以下示例展示了如何为 WebFlux 框架添加依赖：

<dependency>
       <groupId>org.springframework.boot</groupId>
       <artifactId>spring-boot-starter-webflux</artifactId>
</dependency>

xml

你可以通过以下方式添加 Actuator 依赖：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>

xml

你还需要通过设置以下属性来启用 functions 执行器端点：--management.endpoints.web.exposure.include=functions。

访问以下 URL 以查看 FunctionCatalog 中的函数：[\<host>:\<port>/actuator/functions](http://<host>:<port>/actuator/functions)

例如，

curl http://localhost:8080/actuator/functions

text

你的输出应该看起来像这样：

{"charCounter":
	{"type":"FUNCTION","input-type":"string","output-type":"integer"},
 "logger":
 	{"type":"CONSUMER","input-type":"string"},
 "functionRouter":
 	{"type":"FUNCTION","input-type":"object","output-type":"object"},
 "words":
 	{"type":"SUPPLIER","output-type":"string"}. . .

text

测试功能应用程序

Spring Cloud Function 还提供了一些用于集成测试的工具，这些工具对于 Spring Boot 用户来说会非常熟悉。

假设这是你的应用程序：

@SpringBootApplication
public class SampleFunctionApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SampleFunctionApplication.class, args);
    }

    @Bean
    public Function<String, String> uppercase() {
        return v -> v.toUpperCase();
    }
}

java

这是对该应用程序封装的 HTTP 服务器进行集成测试的内容：

@SpringBootTest(classes = SampleFunctionApplication.class,
            webEnvironment = WebEnvironment.RANDOM_PORT)
public class WebFunctionTests {

    @Autowired
    private TestRestTemplate rest;

    @Test
    public void test() throws Exception {
        ResponseEntity<String> result = this.rest.exchange(
            RequestEntity.post(new URI("/uppercase")).body("hello"), String.class);
        System.out.println(result.getBody());
    }
}

java

或者当使用函数 bean 定义样式时：

@FunctionalSpringBootTest
public class WebFunctionTests {

    @Autowired
    private TestRestTemplate rest;

    @Test
    public void test() throws Exception {
        ResponseEntity<String> result = this.rest.exchange(
            RequestEntity.post(new URI("/uppercase")).body("hello"), String.class);
        System.out.println(result.getBody());
    }
}

java

这个测试与你为相同应用程序的 @Bean 版本编写的测试几乎完全相同——唯一的区别是使用了 @FunctionalSpringBootTest 注解，而不是常规的 @SpringBootTest。所有其他部分，比如 @Autowired 的 TestRestTemplate，都是 Spring Boot 的标准功能。

为了帮助正确管理依赖关系，以下是 POM 文件的摘录

<parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>
    . . . .
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-function-web</artifactId>
        <version>4.2.1</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        <scope>test</scope>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
        <scope>test</scope>
    </dependency>

xml

或者，你可以使用 FunctionCatalog 为非 HTTP 应用编写测试。例如：

@FunctionalSpringBootTest
public class FunctionalTests {

	@Autowired
	private FunctionCatalog catalog;

	@Test
	public void words() {
		Function<String, String> function = catalog.lookup(Function.class,
				"uppercase");
		assertThat(function.apply("hello")).isEqualTo("HELLO");
	}

}

java