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  • 浅析如何在Nancy中生成API文档

    前言

    前后端分离,或许是现如今最为流行开发方式,包括UWP、Android和IOS这样的手机客户端都是需要调用后台的API来进行数据的交互。

    但是这样对前端开发和APP开发就会面临这样一个问题:如何知道每个API做什么?

    可能,有人会在内部形成一份word文档、pdf;有人会建立一个单独的站点,然后将API的地址,参数等信息列在上面;有人会借助第三方的工具来生成一份文档等。

    当然,这基本是取决于不同公司的规范。

    说起API文档,就想到前段时间做的微信小程序,由于那个不完善的接口文档,从而导致浪费了很大一部分时间去询问接口相关的内容(用的是老的接口)。

    为了处理这个问题,我认为,如果能在写某个API的时候就顺带将这个API的相关信息一并处理了是最好不过!

    不过这并不是让我们写好一个接口后,再去打开word等工具去编辑一下这个API的信息,这样明显需要花费更多的时间。

    下面就针对这一问题,探讨一下在Nancy中的实现。

    如何实现

    其实,想在Nancy中生成API文档,是一件十分容易的事,因为作者thecodejunkie已经帮我们在Nancy内部提前做了一些处理

    便于我们的后续扩展,这点还是很贴心的。

    下面我们先来写点东西,后面才能相应的API文档。

    public class ProductsModule : NancyModule
    {
        public ProductsModule() : base("/products")
        {
            Get("/", _ =>
            {
                return Response.AsText("product list");
            }, null, "GetProductList");
    
            Get("/{productid}", _ =>
            {
                return Response.AsText(_.productid as string);
            }, null, "GetProductByProductId");
    
            Post("/", _ =>
            {
                return Response.AsText("Add product");
            }, null, "AddProduct");
    
            //省略部分..
        }
    }
    

    基本的CURD,没有太多的必要去解释这些内容。当然这里需要指出一点。

    正常情况下,我们基本都是只写前面两个参数的,后面两个参数是可选的。由于我们后面需要用到每个路由的名字

    所以我们需要用到这里的第4个参数(当前路由的名字),也就意味着我们要在定义的时候写多一点东西!

    注: 1.x和2.x的写法是有区别的!示例用的2.x的写法,所以各位要注意这点!

    以GET为例,方法定义大致如下

    API写好了,下面我们先来简单获取一下这些api的相关信息!

    最简单的实现

    前面也提到,我们是要把这个api和api文档放到同一个站点下面,免去编辑这一步骤!

    世间万物都是相辅相成的,我们不想单独编辑,自然就要在代码里面多做一些处理!

    新起一个Module名为DocModule,将api文档的相关内容放到这个module中来处理。

    public class DocMudule : NancyModule
    {
        private IRouteCacheProvider _routeCacheProvider;
    
        public DocMudule(IRouteCacheProvider routeCacheProvider) : base("/docs")
        {
            this._routeCacheProvider = routeCacheProvider;
    
            Get("/", _ =>
            {
                var routeDescriptionList = _routeCacheProvider
                                             .GetCache()
                                             .SelectMany(x => x.Value)
                                             .Select(x => x.Item2)
                                             .Where(x => !string.IsNullOrWhiteSpace(x.Name))
                                             .ToList();
    
                return Response.AsJson(routeDescriptionList);
            });
        }
    }
    

    没错,你没看错,就是这几行代码,就可以帮助我们去生成我们想要的api文档!其实最主要的是IRouteCacheProvider这个接口。

    它的具体实现,会在后面的小节讲到,现在先着重于使用!

    先调用这个接口的GetCache方法,以拿到缓存的路由信息,这个路由信息有必要来看一下它的定义,因为不看它的定义,我们根本就没有办法继续下去!

    后续的查找都是依赖于这些缓存信息!

    public interface IRouteCache : IDictionary<Type, List<Tuple<int, RouteDescription>>>, ICollection<KeyValuePair<Type, List<Tuple<int, RouteDescription>>>>, IEnumerable<KeyValuePair<Type, List<Tuple<int, RouteDescription>>>>, IEnumerable
    {
        bool IsEmpty();
    }
    

    看了上面的定义,就可以清楚的知道要用SelectMany去拿到那个元组的内容。再取出元组的RouteDescription

    当然,这个时候我们取到的是所有的路由信息,这些信息都包含了什么内容呢?看看RouteDescription的定义就很清晰了。

    public sealed class RouteDescription
    {
        
        public RouteDescription(string name, string method, string path, Func<NancyContext, bool> condition);
    
        //The name of the route
        public string Name { get; set; }
        
        //The condition that has to be fulfilled inorder for the route to be a valid match.
        public Func<NancyContext, bool> Condition { get; }
        
        //The description of what the route is for.
        public string Description { get; set; }
        
        //Gets or sets the metadata information for a route.
        public RouteMetadata Metadata { get; set; }
        
        //Gets the method of the route.
        public string Method { get; }
        
        //Gets the path that the route will be invoked for.
        public string Path { get; }
        
        //Gets or set the segments, for the route, that was returned by the Nancy.Routing.IRouteSegmentExtractor.
        public IEnumerable<string> Segments { get; set; }
    }
    

    在查询之后,我还过滤了那些名字为空的,不让它们显示出来。为什么不显示出来呢?理由也比较简单,像DocModule,我们只定义了一个路由

    而且这个路由在严格意义上并不属于我们api的内容,而且这个路由也是没有定义名字的,所以显示出来的意义也不大。

    过滤之后,就得到了最终想要的信息!简单起见,这里是先直接 返回一个json对象,便于查看有什么内容,便于在逐步完善后再把它结构化。

    下面是最简单实现后的大致效果:

    在图中,可以看到GetProductListGetProductByProductId这两个api的基本信息:请求的method,请求的路径和路由片段。

    但是这些信息真的是太少了!连api描述都见不到,拿出来,肯定被人狠狠的骂一顿!!

    下面我们要尝试丰富一下我们的接口信息!

    丰富一点的实现

    要让文档充实,总是需要一个切入点,找到切入点,事情就好办了。仔细观察上面的效果图会发现,里面的metadata是空的。当然这个也就是丰富文档内容的切入点了。

    从前面的定义可以看到,这个metadata是一个RouteMetadata的实例

    public class RouteMetadata
    {
        //Creates a new instance of the Nancy.Routing.RouteMetadata class.
        public RouteMetadata(IDictionary<Type, object> metadata);
    
        //Gets the raw metadata System.Collections.Generic.IDictionary`2.
        public IDictionary<Type, object> Raw { get; }
    
        //Gets a boolean that indicates if the specific type of metadata is stored.
        public bool Has<TMetadata>();
        
        //Retrieves metadata of the provided type.
        public TMetadata Retrieve<TMetadata>();
    }
    

    这里对我们比较重要的是Raw这个属性,因为这个是在返回结果中的一部分,它是一个字典,键是类型,值是这个类型对应的实例。

    先定义一个CustomRouteMetadata,用于返回路由的Metadata信息(可根据具体情况进行相应的定义)。这个CustomRouteMetadata就是上述字典Type。

    public class CustomRouteMetadata
    {
        // group by the module
        public string Group { get; set; }
        
        // description of the api
        public string Description { get; set; }
        
        // path of the api
        public string Path { get; set; }
        
        // http method of the api
        public string Method { get; set; }
        
        // name of the api
        public string Name { get; set; }
        
        // segments of the api
        public IEnumerable<string> Segments { get; set; }
    }
    

    定义好我们要显示的东西后,自然要把这些东西用起来,才能体现它们的价值。

    要用起来还涉及到一个MetadataModule,这个命名很像NancyModule,看上去都是一个Module。

    先定义一个ProductsMetadataModule,让它继承MetadataModule<RouteMetadata>
    具体实现如下:

    public class ProductsMetadataModule : MetadataModule<RouteMetadata>
    {
        public ProductsMetadataModule()
        {            
            Describe["GetProductList"] = desc =>
            {                
                var dic = new Dictionary<System.Type, object>
                {
                    {
                        typeof(CustomRouteMetadata),
                        new CustomRouteMetadata
                        {
                            Group = "Products",
                            Description = "Get All Products from Database",
                            Path = desc.Path,
                            Method = desc.Method,
                            Name = desc.Name,
                            Segments = desc.Segments
                        }
                    }
                };
                return new RouteMetadata(dic);
            };
    
            Describe["GetProductByProductId"] = desc =>
            {
                var dic = new Dictionary<System.Type, object>
                {
                    {
                        typeof(CustomRouteMetadata),
                        new CustomRouteMetadata
                        {
                            Group = "Products",
                            Description = "Get a Product by product id",
                            Path = desc.Path,
                            Method = desc.Method,
                            Name = desc.Name,
                            Segments = desc.Segments
                        }
                    }
                };
                return new RouteMetadata(dic);              
            };
    
            //省略部分...
        }
    }
    

    这里的写法就和1.x里写NancyModule的内容是一样的,应该也是比较熟悉的。就不再累赘了。其中的desc是一个委托Func<RouteDescription, TMetadata>

    默认返回的是一个RouteMetadata实例,而要创建一个这样的实例还需要一个字典,所以大家能看到上面的代码中定义了一个字典。

    并且这个字典包含了我们自己定义的信息,其中Group和Description是完全的自定义,其他的是从RouteDescription中拿。

    当然,这里已经开了一个口子,想怎么定义都是可以的!

    完成上面的代码之后,再来看看我们显示的结果

    可以看到我们添加的metadata相关的内容已经出来了!可能这个时候,大家也都发现了,似乎内容有那么点重复的意思!

    因为这些重复,就会让人感觉这里比较臃肿,所以我们肯定不需要取出太多重复的东西,目前只需要metadata下面的这些就可以了。

    下面来对其进行简化!

    简化一点的实现

    简化分为两步:

    第一步简化:DocModule的简化。

    其实,DocModule已经是相当的简单了,但是还能在简洁一点点。这里用到了RetrieveMetadata这个扩展方法来处理。

    前面的做法是拿到路由的信息后,用了两个Select来查询,而且查询出来的结果有那么一点臃肿,

    而借助扩展方法,可以只取metadata里面的内容,也就是前面自定义的内容,这才是我们真正意义上要用到的。

    下面是具体实现的示例:

    Get("/", _ =>
     {
         //01
         //var routeDescriptionList = _routeCacheProvider
         //                            .GetCache()
         //                            .SelectMany(x => x.Value)
         //                            .Select(x => x.Item2)
         //                            .Where(x => !string.IsNullOrWhiteSpace(x.Name))
         //                            .ToList();
         //return Response.AsJson(routeDescriptionList);
    
         //02
         var routeDescriptionList = _routeCacheProvider
                                    .GetCache()
                                    .RetrieveMetadata<RouteMetadata>()
                                    .Where(x => x != null);
         return Response.AsJson(routeDescriptionList);
     });
    

    经过第一步简化后,已经过滤了不少重复的信息了,效果如下:

    第二步简化:Metadata的简化

    在返回Metadata的时候,我们是返回了一个默认的RouteMetadata对象,这个对象相比自定义的CustomRouteMetadata复杂了不少

    而且从上面经过第一步简化后的效果图也可以发现,只有value节点下面的内容才是api文档需要的内容。

    所以还要考虑用自定义的这个CustomRouteMetadata去代替原来的。

    修改如下:

    public class ProductsMetadataModule : MetadataModule<CustomRouteMetadata>
    {
        public ProductsMetadataModule()
        {
            Describe["GetProductList"] = desc =>
            {
                return new CustomRouteMetadata
                {
                    Group = "Products",
                    Description = "Get All Products from Database",
                    Path = desc.Path,
                    Method = desc.Method,
                    Name = desc.Name,
                    Segments = desc.Segments
                };
            };
    
            Describe["GetProductByProductId"] = desc =>
            {
                return new CustomRouteMetadata
                {
                    Group = "Products",
                    Description = "Get a Product by product id",
                    Path = desc.Path,
                    Method = desc.Method,
                    Name = desc.Name,
                    Segments = desc.Segments
                };
            };
    
            //省略部分..
        }
    }
    

    由于MetadataModule<TMetadata> 中的TMetadata是自定义的CustomRouteMetadata,所以在返回的时候直接创建一个简单的实例即可

    不需要像RouteMetadata那样还要定义一个字典。

    同时,还要把DocModuleRetrieveMetadata的TMetadata也要替换成CustomRouteMetadata

     var routeDescriptionList = _routeCacheProvider
                                .GetCache()
                                //.RetrieveMetadata<RouteMetadata>()                                            
                                .RetrieveMetadata<CustomRouteMetadata>()
                                .Where(x => x != null);
    

    经过这两步的简化,现在得到的效果就是我们需要的结果了!

    最后,当然要专业一点,不能让人只看json吧!怎么都要添加一个html页面,将这些信息展示出来:

    当然,现在看上去还是很丑,文档内容也并不丰富,但是已经把最简单的文档做出来了,想要进一步丰富它就可以自由发挥了。

    实现探讨

    既然这样简单的代码就能帮助我们去生成api文档,很有必要去研究一下Nancy帮我们做了什么事!

    从最开始的IRouteCacheProvider入手,这个接口对应的默认实现DefaultRouteCacheProvider

    public class DefaultRouteCacheProvider : IRouteCacheProvider, IDiagnosticsProvider
    {
        /// <summary>
        /// The route cache factory
        /// </summary>
        protected readonly Func<IRouteCache> RouteCacheFactory;
    
        /// <summary>
        /// Initializes a new instance of the DefaultRouteCacheProvider class.
        /// </summary>
        /// <param name="routeCacheFactory"></param>
        public DefaultRouteCacheProvider(Func<IRouteCache> routeCacheFactory)
        {
            this.RouteCacheFactory = routeCacheFactory;
        }
    
        /// <summary>
        /// Gets an instance of the route cache.
        /// </summary>
        /// <returns>An <see cref="IRouteCache"/> instance.</returns>
        public IRouteCache GetCache()
        {
            return this.RouteCacheFactory();
        }
        
        //省略部分..
    }
    

    里面的GetCache方法是直接调用了定义的委托变量。最终是到了IRouteCache的实现类RouteCache,这个类算是一个重点观察对象!

    内容有点多,就只贴出部分核心代码了

    它在构造函数里去生成了路由的相关信息。

    public RouteCache(
        INancyModuleCatalog moduleCatalog,
        INancyContextFactory contextFactory,
        IRouteSegmentExtractor routeSegmentExtractor,
        IRouteDescriptionProvider routeDescriptionProvider,
        ICultureService cultureService,
        IEnumerable<IRouteMetadataProvider> routeMetadataProviders)
    {
        this.routeSegmentExtractor = routeSegmentExtractor;
        this.routeDescriptionProvider = routeDescriptionProvider;
        this.routeMetadataProviders = routeMetadataProviders;
    
        var request = new Request("GET", "/", "http");
    
        using (var context = contextFactory.Create(request))
        {
            this.BuildCache(moduleCatalog.GetAllModules(context));
        }
    }
    

    具体的生成方法如下:遍历所有的NancyModule,找到每个Module的RouteDescription集合(一个Module可以包含多个路由)

    然后找到每个RouteDescription的描述,路由片段和metadata的信息。最后把这个Module路由信息添加到当前的对象中!

    private void BuildCache(IEnumerable<INancyModule> modules)
    {
        foreach (var module in modules)
        {
            var moduleType = module.GetType();
    
            var routes =
                module.Routes.Select(r => r.Description).ToArray();
    
            foreach (var routeDescription in routes)
            {
                routeDescription.Description = this.routeDescriptionProvider.GetDescription(module, routeDescription.Path);
                routeDescription.Segments = this.routeSegmentExtractor.Extract(routeDescription.Path).ToArray();
                routeDescription.Metadata = this.GetRouteMetadata(module, routeDescription);
            }
    
            this.AddRoutesToCache(routes, moduleType);
        }
    }
    

    前面提到RouteDescription的描述,路由片段和metadata的信息都是通过额外的方式拿到的,这里主要是拿metadata来做说明

    毕竟在上面最后的一个例子中,用到的是metadata的内容。

    先调用定义的私有方法GetRouteMetadata,这个方法里面的内容是不是和前面的MetadataModule有点类似呢,字典和创建RouteMetadata的实例。

    private RouteMetadata GetRouteMetadata(INancyModule module, RouteDescription routeDescription)
    {
        var data = new Dictionary<Type, object>();
    
        foreach (var provider in this.routeMetadataProviders)
        {
            var type = provider.GetMetadataType(module, routeDescription);
            var metadata = provider.GetMetadata(module, routeDescription);
    
            if (type != null && metadata != null)
            {
                data.Add(type, metadata);
            }
        }
    
        return new RouteMetadata(data);
    }
    

    重点的是provider。这个provider来源来IRouteMetadataProvider,这个接口就两个方法。

    Nancy这个项目中还有一个抽象类是继承了这个接口的。但是这个抽象类是没有默认实现的。

    public abstract class RouteMetadataProvider<TMetadata> : IRouteMetadataProvider
    {
        public Type GetMetadataType(INancyModule module, RouteDescription routeDescription)
        {
            return typeof(TMetadata);
        }
    
        public object GetMetadata(INancyModule module, RouteDescription routeDescription)
        {
            return this.GetRouteMetadata(module, routeDescription);
        }
    
        protected abstract TMetadata GetRouteMetadata(INancyModule module, RouteDescription routeDescription);
    }
    

    注:前面的原理分析都是基于Nancy这个项目。

    这个时候,另外一个项目Nancy.Metadata.Modules就起作用了。我们编写的MetadataModule也是要添加这个的引用才能正常使用的。

    从上面编写的MetadataModule可以看出这个项目的起点应该是MetadataModule,而且有关metadata的核心也在这里了。

    public abstract class MetadataModule<TMetadata> : IMetadataModule where TMetadata : class
    {
        private readonly IDictionary<string, Func<RouteDescription, TMetadata>> metadata;
    
        protected MetadataModule()
        {
            this.metadata = new Dictionary<string, Func<RouteDescription, TMetadata>>();
        }
    
        // Gets <see cref="RouteMetadataBuilder"/> for describing routes.
        public RouteMetadataBuilder Describe
        {
            get { return new RouteMetadataBuilder(this); }
        }
    
        // Returns metadata for the given RouteDescription.
        public object GetMetadata(RouteDescription description)
        {
            if (this.metadata.ContainsKey(description.Name))
            {
                return this.metadata[description.Name].Invoke(description);
            }
    
            return null;
        }
    
        // Helper class for configuring a route metadata handler in a module.
        public class RouteMetadataBuilder
        {
            private readonly MetadataModule<TMetadata> parentModule;
    
            public RouteMetadataBuilder(MetadataModule<TMetadata> metadataModule)
            {
                this.parentModule = metadataModule;
            }
    
            // Describes metadata for a route with the specified name.
            public Func<RouteDescription, TMetadata> this[string name]
            {
                set { this.AddRouteMetadata(name, value); }
            }
    
            protected void AddRouteMetadata(string name, Func<RouteDescription, TMetadata> value)
            {
                this.parentModule.metadata.Add(name, value);
            }
        }
        
        //省略部分..
    }
    

    到这里,已经将GetCache的内内外外都简单分析了一下。至于扩展方法RetrieveMetadata就不在细说了,只是selectmany和select的一层封装。

    写在最后

    本文粗略讲解了如何在Nancy中生成API文档,以及简单分析了其内部的处理。

    下一篇将继续介绍这一块的内容,不过主角是Swagger。

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/catcher1994/p/6791352.html
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