Seminar Spring Boot – Reactive Anwendungen mit WebFlux

Inhaltsverzeichnis

• Seminarprofil
• Lernziele
• Schwerpunkte
• Praxisübungen
• Zielgruppe und Vorkenntnisse

Seminarprofil

Reaktive Programmierung kann bei vielen gleichzeitigen I/O-Vorgängen Ressourcen effizient nutzen, verlangt jedoch ein anderes Denkmodell als klassische imperative Verarbeitung. Dieses Seminar baut Reactor-Grundlagen auf und überführt sie in WebFlux-Anwendungen mit klaren Fehler- und Teststrategien.

Neben funktionalen Endpunkten und annotierten Controllern werden WebClient, reaktiver Datenzugriff, Security, Context und Observability behandelt. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf dem Erkennen blockierender Stellen und der Frage, wann WebFlux sinnvoll ist und wann ein klassisches Modell einfacher bleibt.

Lernziele

• Reactive Streams, Publisher, Subscriber und Backpressure verstehen
• Mono- und Flux-Pipelines lesbar und fehlerrobust gestalten
• WebFlux-Endpunkte und nicht blockierende HTTP-Clients entwickeln
• Reaktiven Datenzugriff und Transaktionsgrenzen einordnen
• Context, Security und Observability über reaktive Ketten erhalten
• Reaktive Komponenten mit StepVerifier und WebTestClient testen
• Blockierende Stellen erkennen und Architekturentscheidungen begründen

Schwerpunkte

Reactive Grundlagen

• Reactive Streams und Nachfrage-gesteuerte Verarbeitung
• Cold und Hot Publisher sowie Lazy Execution
• Mono, Flux und grundlegende Operatoren

Pipelines und Fehlerbehandlung

• Transformation, Kombination, Filterung und Sequenzierung
• Fehlerkanal, Retry, Timeout, Fallback und Ressourcenfreigabe
• Debugging, Checkpoints und verständliche Stacktraces

Spring WebFlux

• Annotierte Controller und funktionale Router
• Datenbindung, Validation, Streaming und Server-Sent Events
• WebFilter und zentrale Fehlerbehandlung

WebClient und externe Dienste

• Nicht blockierende Requests, Statusbehandlung und Body-Streaming
• Timeouts, Resilience und Connection-Pool-Konfiguration
• Parallelisierung ohne unkontrollierte Lastverstärkung

Daten und Transaktionen

• R2DBC und reaktive Repositories
• Reaktive Transaktionsgrenzen und Konsistenz
• Brücken zu blockierenden Bibliotheken und Scheduler-Auswahl

Security, Context und Observability

• Reactive Security und methodenbezogener Zugriffsschutz
• Reactor Context für Security- und Korrelationsdaten
• Metriken, Tracing und Log-Korrelation in Pipelines

Tests und Architekturentscheidung

• StepVerifier, virtuelle Zeit und Fehlerfälle
• WebTestClient und Integrationstests
• Eignungskriterien, Mischarchitekturen und typische Antimuster

Praxisübungen

1. Mono- und Flux-Pipelines für einen mehrstufigen Datenfluss entwickeln.
2. Timeout, Retry und Fallback für unterschiedliche Fehlerklassen implementieren.
3. Einen WebFlux-Endpunkt mit Validierung und zentralem Fehlerformat erstellen.
4. Einen externen Dienst nicht blockierend über WebClient integrieren.
5. Reaktiven Datenzugriff und eine Transaktionsgrenze für den Geschäftsfall ergänzen.
6. Eine blockierende Bibliotheksstelle erkennen, isolieren und bewerten.
7. Pipelines mit StepVerifier und die API mit WebTestClient testen.
8. Trace- und Korrelationsinformationen durch die reaktive Kette verfolgen.

Zielgruppe und Vorkenntnisse

Zielgruppe: Erfahrene Java- und Spring-Entwicklung, Backend-Entwicklung und Softwarearchitektur für I/O-intensive oder streamingorientierte Systeme.

Vorkenntnisse: Gute Spring-Boot-, Java- und REST-Kenntnisse. Erfahrung mit Lambdas und funktionalen Konzepten ist erforderlich; Reactor-Vorkenntnisse sind nicht notwendig.