1. 概述

Spring 的反应式编程引入了一个新的应用时代，这些应用既响应迅速又可扩展。Reactor项目是这个生态系统中管理异步和事件驱动编程的优秀工具包。

MathFlux 是 Reactor 项目的一部分，它为我们提供了针对反应式编程设计的各种数学函数。

在这篇教程中，我们将探索 Reactor 的 MathFlux 模块，了解如何使用它在反应式流上执行各种数学运算。

2. Maven 依赖

在 IDE 中创建一个 Spring Boot 项目，并在 pom.xml 文件中添加以下依赖：reactor-core 和 reactor-extra：

<dependency>
    <groupId>io.projectreactor</groupId>
    <artifactId>reactor-core</artifactId>
    <version>3.6.0</version>
</dependency>

<dependency>
    <groupId>io.projectreactor.addons</groupId>
    <artifactId>reactor-extra</artifactId>
    <version>3.6.0</version>
</dependency>

此外，为了有效测试代码，我们还需要包含 reactor-test：

<dependency>
    <groupId>io.projectreactor</groupId>
    <artifactId>reactor-test</artifactId>
    <version>3.6.0</version>
    <scope>test</scope>
</dependency>

3. 使用 `MathFlux` 的基础数学函数

MathFlux 中的大多数函数需要输入元素个数大于一，并且输出元素个数为一。

这些函数通常接受一个 [Flux](/reactor-core) 作为输入，返回一个 [Mono](/java-reactor-flux-vs-mono) 作为输出。

reactor.math 包含一个名为 MathFlux 的静态类，它是 Flux 的一个专门版本，包含如 max()、min()、sumInt() 和 averageDouble() 等数学运算符。

可以通过调用 MathFlux 类的相关方法来执行数学运算。

现在让我们详细探讨 MathFlux 的基础数学函数。

3.1. 和

sumInt() 方法计算整数 Flux 中元素的总和，简化了在反应式流中累加数值的操作。

接下来，我们将创建一个用于测试 sumInt() 方法的单元测试。我们将使用 [StepVerifier](/reactive-streams-step-verifier-test-publisher) 来测试我们的代码。

这个单元测试确保 sumInt() 方法准确地计算给定 Flux 中元素的总和，并验证实现的正确性：

@Test
void givenFluxOfNumbers_whenCalculatingSum_thenExpectCorrectResult() {
    Flux<Integer> numbers = Flux.just(1, 2, 3, 4, 5);
    Mono<Integer> sumMono = MathFlux.sumInt(numbers);
    StepVerifier.create(sumMono)
      .expectNext(15)
      .verifyComplete();
}

首先，我们创建一个表示数据集的整数 Flux，然后将其作为参数传递给 sumInt() 方法。

3.2. 平均值

averageDouble() 方法计算整数 Flux 中元素的平均值，有助于计算输入的平均值。

这个单元测试计算整数 1 到 5 的平均值，并与预期结果 3 进行比较：

@Test
void givenFluxOfNumbers_whenCalculatingAverage_thenExpectCorrectResult() {
    Flux<Integer> numbers = Flux.just(1, 2, 3, 4, 5);
    Mono<Double> averageMono = MathFlux.averageDouble(numbers);
    StepVerifier.create(averageMono)
      .expectNext(3.0)
      .verifyComplete();
}

3.3. 最小值

min() 方法确定整数 Flux 中的最小值。

这个单元测试旨在验证 min() 方法的功能：

@Test
void givenFluxOfNumbers_whenFindingMinElement_thenExpectCorrectResult() {
    Flux<Integer> numbers = Flux.just(3, 1, 5, 2, 4);
    Mono<Integer> minMono = MathFlux.min(numbers);
    StepVerifier.create(minMono)
      .expectNext(1)
      .verifyComplete();
}

3.4. 最大值

我们可以使用 MathFlux 的 max() 函数找到最大值。输出被封装在一个 Mono<Integer> 中，代表一个只发出单个 Integer 结果的反应式流。

这个单元测试验证了在 Flux 中识别最大整数的正确性：

@Test
void givenFluxOfNumbers_whenFindingMaxElement_thenExpectCorrectResult() {
    Flux<Integer> numbers = Flux.just(3, 1, 5, 2, 4);
    Mono<Integer> maxMono = MathFlux.max(numbers);
    StepVerifier.create(maxMono)
      .expectNext(5)
      .verifyComplete();
}

在这个单元测试中，给定的 Flux 包含 3、1、5、2 和 4。max() 方法的目的是找出最大元素，在这个例子中是 5。

4. 总结

在这篇文章中，我们讨论了在 Spring 反应式编程中使用 MathFlux 的方法。通过利用其功能，我们可以简化反应式应用中的复杂数学任务。我们看到 MathFlux 使我们能够无缝管理复杂的数据处理，使 Spring 反应式应用更加直观和强大。

一如既往，这篇教程的源代码可在 GitHub 上获取。

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