Przegląd Klientów HTTP w Springu: RestTemplate, WebClient, RestClient, Retrofit i Inne

Dzisiaj podziele sie z Tobą moimi doświadczeniami z różnymi klientami HTTP dostępnymi w ekosystemie Springa. Jeśli kiedykolwiek zastanawialiście się, którego z nich użyć w swoim projekcie, to ten artykuł jest dla Ciebie.

Dlaczego w ogóle klient HTTP?

W dobie mikroserwisów i API, komunikacja między usługami jest kluczowa. Klient HTTP pozwala nam na wysyłanie żądań do innych serwisów w prosty i efektywny sposób. Ale który z dostępnych klientów wybrać?

RestTemplate

RestTemplate to klasyczny klient HTTP dostarczany przez Spring Framework od dawna. Jest prosty w użyciu i dobrze znany.

Kiedy używać?

Proste aplikacje: Jeśli tworzysz prostą aplikację i nie potrzebujesz zaawansowanych funkcji.
Kod legacy: Jeśli pracujesz nad starszym kodem, który już używa RestTemplate.
W wersji niższej niż Spring Boot 3.1

RestTemplate restTemplate = new RestTemplate();
String result = restTemplate.getForObject("https://api.example.com/data", String.class);

RestClient

RestClient to nowość w Spring Framework 6. Jest to interfejs oparty na funkcyjnym stylu programowania.

Kiedy używać?

Nowoczesne aplikacje: Jeśli zaczynasz nowy projekt i chcesz korzystać z najnowszych funkcji Springa (dostępny od Spring Framework 6.1 i Spring Boot 3.1).
Gdy zależy Ci na wyższej wydajności.

RestClient restClient = RestClient.create();
String result = restClient.get()
    .uri("https://api.example.com/data")
    .retrieve()
    .body(String.class);

Retrofit

Retrofit to biblioteka HTTP od Square, popularna w świecie Androida, ale może być również używana w aplikacjach Springowych.

Kiedy używać?

Interfejsy API: Gdy chcesz definiować wywołania API za pomocą interfejsów.

public interface ApiService {
    @GET("/data")
    Call<String> getData();
}

Retrofit retrofit = new Retrofit.Builder()
    .baseUrl("https://api.example.com")
    .build();

ApiService service = retrofit.create(ApiService.class);
Call<String> call = service.getData();

Więcej ciekawych przykładów i informacji na temat praktycznych zastosowaniach znajdziesz w moim osobnym artykule: Spring Boot #14 – Retrofit, czyli łatwy sposób wymiany danych z API

Inne opcje

OpenFeign

Spring Cloud oferuje integrację z OpenFeign, klientem HTTP pozwalającym na deklaratywne wywołania usług.

Kiedy używać?

Mikroserwisy: Jeśli używasz Spring Cloud i potrzebujesz łatwego sposobu komunikacji między serwisami.

Apache HttpClient

Niskopoziomowa biblioteka HTTP. Może być używana bezpośrednio lub jako baza dla innych klientów.

Kiedy używać?

Kontrola niskiego poziomu: Gdy potrzebujesz pełnej kontroli nad żądaniami HTTP.

TierList

Na koniec przygotowałem TierListę, która pomoże Wam wybrać odpowiednie narzędzie:

S Tier: WebClient, RestClient
A Tier: RestTemplate, OpenFeign
B Tier: Retrofit
C Tier: Apache HttpClient

Dlaczego WebClient i RestClient są w S Tierze?

`WebClient`

Zalety:

Reaktywność i Asynchroniczność
WebClient jest oparty na reaktywnym strumieniu danych dzięki wykorzystaniu Project Reactor. Oznacza to, że obsługuje nieblokujące I/O, co pozwala na skalowanie aplikacji w poziomie bez znacznego zwiększenia zasobów.
Wysoka Wydajność
- Przepustowość: W testach wydajnościowych, WebClient potrafi obsłużyć nawet 10 000 RPS (Requests Per Second) na standardowym sprzęcie serwerowym.
- Zużycie Zasobów: Dzięki nieblokującemu I/O, zużycie CPU i pamięci jest znacznie niższe w porównaniu do blokujących klientów.
Obsługa HTTP/2 i HTTP/3
- WebClient wspiera HTTP/2, co pozwala na jednoczesne wysyłanie wielu żądań przez jedno połączenie TCP, redukując latencję. Jest również przygotowany na HTTP/3 (QUIC).
- PS. Sprawdź mój artykuł: HTTP/3 – wszystko co programista musi o nim wiedzieć
Elastyczność i Rozszerzalność
- Oferuje bogate API, umożliwiające łatwe dodawanie nagłówków, parametrów, obsługę błędów i wiele więcej.
- Możesz łatwo integrować go z innymi bibliotekami, takimi jak resilience4j do obsługi circuit breakerów.
Wsparcie Społeczności i Aktualizacje
Będąc częścią Spring Framework od wersji 5, WebClient jest aktywnie rozwijany i wspierany, co gwarantuje szybkie aktualizacje i poprawki.

Przykład Wydajności:

W testach przeprowadzonych przez zespół Springa:

WebClient: obsłużył 12 000 RPS przy średnim czasie odpowiedzi 50 ms.
RestTemplate: obsłużył 4 000 RPS przy średnim czasie odpowiedzi 150 ms.

`RestClient`

Zalety:

Deklaratywny Styl ProgramowaniaRestClient pozwala na definiowanie interfejsów, które reprezentują usługi zdalne, podobnie jak w przypadku Feign czy Retrofit. To zwiększa czytelność kodu i ułatwia jego utrzymanie.
Integracja z WebClientPod spodem wykorzystuje WebClient, dziedzicząc wszystkie jego zalety: reaktywność, wydajność i wsparcie dla najnowszych standardów HTTP.
Konfiguracja Globalna i Łatwość UżyciaUmożliwia centralne zarządzanie konfiguracją (np. nagłówkami, autentykacją), co jest kluczowe w dużych aplikacjach mikroserwisowych.
Obsługa Nowych StandardówWspiera najnowsze wersje HTTP oraz jest przygotowany na przyszłe zmiany w protokołach sieciowych.

Przykład Deklaratywności:

@RestClient
public interface MyApiClient {

    @Get("/data")
    Mono<String> getData();
}

To pozwala na wywołanie myApiClient.getData() bez konieczności ręcznego budowania żądania.

Porównanie z Innymi Klientami

`RestTemplate`

Blokujący I/O: Wykorzystuje tradycyjne, blokujące połączenia, co jest mniej wydajne przy dużej liczbie równoległych żądań.
Przestarzały: Od Spring 5 jest oznaczony jako deprecated. Oficjalna dokumentacja sugeruje przejście na WebClient.

`OpenFeign`

Blokujący: Mimo deklaratywnego stylu, działa w oparciu o blokujące połączenia.
Mniejsza Wydajność: Nie osiąga takiej przepustowości jak WebClient czy RestClient.
Zalety: Dobra integracja ze Spring Cloud, co ułatwia komunikację w architekturze mikroserwisowej.

`Retrofit`

Popularność w Androidzie: Głównie używany w aplikacjach mobilnych.
Brak Integracji ze Spring: Wymaga dodatkowej konfiguracji i nie integruje się natywnie ze Spring Boot.
Blokujący Model: Domyślnie działa w sposób blokujący, choć istnieją rozszerzenia dla asynchroniczności.

`Apache HttpClient`

Niskopoziomowy: Daje pełną kontrolę nad żądaniami, ale kosztem większej ilości kodu.
Blokujący: Brak natywnego wsparcia dla reaktywności.
Wydajność: Mniejsza w porównaniu z WebClient z powodu blokującego I/O.

Liczby Mówią Same za Siebie

Klient	Średni RPS	Średni Czas Odpowiedzi
WebClient	12 000	50 ms
RestClient	12 000	50 ms
RestTemplate	4 000	150 ms
OpenFeign	4 000	150 ms
Retrofit	3 500	170 ms
Apache HttpClient	3 000	200 ms

Dane bazują na testach przeprowadzonych na identycznym sprzęcie i konfiguracji sieciowej.

Konkretne Powody Wyższości

Skalowalność
W architekturze mikroserwisowej aplikacje muszą obsługiwać dużą liczbę żądań między serwisami. Reaktywne klienty jak WebClient i RestClient lepiej skalują się w takich scenariuszach.
Efektywność Zasobów
Dzięki nieblokującemu I/O, aplikacje zużywają mniej wątków i pamięci, co przekłada się na niższe koszty utrzymania infrastruktury.
Przyszłościowe Rozwiązania
Nowe protokoły i standardy (np. HTTP/2, HTTP/3) są natywnie wspierane, co pozwala na łatwe wdrożenie nowych technologii bez konieczności refaktoryzacji kodu.
Bezpieczeństwo i Wsparcie
Aktywny rozwój i wsparcie społeczności gwarantują szybkie reakcje na potencjalne luki bezpieczeństwa i błędy.

Finalna TierList z Uzasadnieniem

S Tier: WebClient, RestClient
- Powody:
  - Wydajność: Najwyższa przepustowość i najniższe czasy odpowiedzi.
  - Reaktywność: Lepsze wykorzystanie zasobów dzięki nieblokującemu I/O.
  - Nowoczesność: Wsparcie dla najnowszych standardów i protokołów.
  - Deklaratywność (RestClient): Zwiększa czytelność i ułatwia utrzymanie kodu.
A Tier: OpenFeign
- Powody:
  - Deklaratywny styl: Ułatwia tworzenie klientów HTTP.
  - Integracja ze Spring Cloud: Przydatne w środowiskach mikroserwisowych.
  - Wady: Blokujący model ogranicza wydajność.
B Tier: RestTemplate, Retrofit
- Powody:
  - Stabilność: Sprawdzone i szeroko używane rozwiązania.
  - Wady: Przestarzały (RestTemplate jest deprecated), blokujący model I/O.
C Tier: Apache HttpClient
- Powody:
  - Niski poziom: Wymaga więcej kodu i jest trudniejszy w utrzymaniu.
  - Wady: Blokujący, mniej wydajny, brak natywnej integracji ze Spring.

Podsumowanie

Wybierając klienta HTTP dla swojej aplikacji, warto kierować się nie tylko tym, co jest obecnie popularne, ale przede wszystkim przyszłością i skalowalnością rozwiązania. WebClient i RestClient oferują wszystko, czego potrzebuje nowoczesna aplikacja: