6.4 实战：实现 Web API 版本控制

news2024/9/21 20:39:20

第6章 构建 RESTful 服务

6.1 RESTful 简介
6.2 构建 RESTful 应用接口
6.3 使用 Swagger 生成 Web API 文档
6.4 实战：实现 Web API 版本控制

6.4 实战：实现 Web API 版本控制

如果业务需求变更，Web API 功能发生变化时应该如何处理呢？总不能通知所有的调用方修改吧？接下来好好研究一下 Web API 的版本控制。

6.4.1 为什么进行版本控制

一般来说，Web API 是提供给其他系统或其他公司使用的，不能随意频繁地变更。然而，由于需求和业务不断变化，Web API 也会随之不断修改。如果直接对原来的接口修改，势必会影响其他系统的正常运行。

例如，系统中用户添加的接口 /api/user 由于业务需求的变化，接口的字段属性也发横了变化，而且可能与之前的功能不兼容。为了保证原有的接口调用方不受影响，只能重新定义一个新的接口：/api/user2，这使得接口非常臃肿难看，而且极难维护。

那么如何做到在不影响现有调用方的情况下，优雅地更新接口的功能呢？最简单高效的办法就是对 Web API 进行有效的版本控制。通过增加版本号来区分对应的版本，来满足各个接口调用方的需求。版本号的使用有以下几种方式：

  1. 通过域名进行区分，即不同的版本使用不同的域名，如 v1.api.test.com、v2.api.test.com。
  2. 通过请求URL路径进行区分，在同一个域名下使用不同的 URL 路径，如 test.com/api/v1/、test.com/api/v2/。
  3. 通过请求参数进行区分，在同一个 URL 路径下增加 version=v1 或 v2 等，然后根据不同的版本选择执行不同的方法。

在实际的项目中，一般选择第二种方式，因为这样既能保证水平扩展，又不影响以前的老版本。

6.4.2 Web API 的版本控制

Spring Boot 对 RESTful 的支持非常全面，因而实现 RESTful API 非常简单，同样对于 API 版本控制也有相应的实现方案，实现步骤如下：

1、API版本控制配置

（1）创建自定义的 @ApiVersion 注解。

（2）创建自定义 URL 匹配规则 ApiVersionCondition 类（实现 RequestCondition 接口）。

（3）创建自定义的映射处理程序 ApiRequestMappingHandlerMapping 类（继承 RequestMappingHandlerMapping 类）。

（4）创建 WebMvcRegistrationsConfig 配置类（实现 WebMvcRegistrations 接口），将自定义的映射处理程序 ApiRequestMappingHandlerMapping 注册到系统中。

2、配置实现接口

编写测试的控制器，实现相关接口的测试。

1、API版本控制配置

（1）创建自定义注解

创建一个自定义版本号标记注解 @ApiVersion。

ApiVersion.java

package com.example.restfulproject.comm.annotation;

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

/**
 * 自定义版本号标记注解
 */
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target({ElementType.TYPE})
public @interface ApiVersion {
    /**
     * @return 版本号
     */
    int value() default 1;
}

在上面的示例中，创建了 @ApiVersion 自定义注解用于 API 版本控制，并返回了对应的版本号。

（2）自定义 URL 匹配逻辑

创建 ApiVersionCondition 类并实现 RequestCondition 接口，重写 combine()、getMatchingCondition()、compareTo() 方法，其作用是进行版本号筛选，将提取请求URL中的版本号与注解上定义的版本号进行对比，以此来判断某个请求应落在哪个控制器上。

ApiVersionCondition.java

package com.example.restfulproject.comm.condition;

import org.springframework.web.servlet.mvc.condition.RequestCondition;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;

/**
 * 自定义 URL 匹配逻辑
 */
public class ApiVersionCondition implements RequestCondition<ApiVersionCondition> {
    private final static Pattern VERSION_PREFIX_PATTERN = Pattern.compile(".*v(\\d+).*");

    private int apiVersion;

    public ApiVersionCondition(int apiVersion) {
        this.apiVersion = apiVersion;
    }

    private int getApiVersion() {
        return apiVersion;
    }

    @Override
    public ApiVersionCondition combine(ApiVersionCondition other) {
        return new ApiVersionCondition(other.getApiVersion());
    }

    @Override
    public ApiVersionCondition getMatchingCondition(HttpServletRequest request) {
        Matcher m = VERSION_PREFIX_PATTERN.matcher(request.getRequestURI());
        if(m.find()) {
            Integer version = Integer.valueOf(m.group(1));
            if(version >= this.apiVersion) {
                return this;
            }
        }
        return null;
    }

    @Override
    public int compareTo(ApiVersionCondition other, HttpServletRequest request) {
        return other.getApiVersion() - this.apiVersion;
    }
}

（3）自定义匹配的处理程序

创建 ApiRequestMappingHandlerMapping 类并继承 RequestMappingHandlerMapping 类，重写 getCustomTypeCondition()、getCustomMethodCondition() 方法，实现自定义的匹配处理程序。

ApiRequestMappingHandlerMapping.java

package com.example.restfulproject.comm.processor;

import com.example.restfulproject.comm.annotation.ApiVersion;
import com.example.restfulproject.comm.condition.ApiVersionCondition;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.servlet.mvc.condition.RequestCondition;
import org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.RequestMappingHandlerMapping;

import java.lang.reflect.Method;

/**
 * 自定义匹配的处理程序
 */
public class ApiRequestMappingHandlerMapping extends RequestMappingHandlerMapping {
    private static final String VERSION_FLAG = "{version}";

    private static RequestCondition<ApiVersionCondition> createCondition(Class<?> clazz) {
        RequestMapping classRequestMapping = clazz.getAnnotation(RequestMapping.class);
        if(classRequestMapping == null) {
            return null;
        }
        StringBuilder mappingUrlBuilder = new StringBuilder();
        if(classRequestMapping.value().length > 0) {
            mappingUrlBuilder.append(classRequestMapping.value()[0]);
        }
        String mappingUrl = mappingUrlBuilder.toString();
        if (!mappingUrl.contains(VERSION_FLAG)) {
            return null;
        }
        ApiVersion apiVersion = clazz.getAnnotation(ApiVersion.class);
        return apiVersion == null ? new ApiVersionCondition(1) : new ApiVersionCondition(apiVersion.value());
    }

    @Override
    protected RequestCondition<?> getCustomTypeCondition(Class<?> handlerType) {
        return createCondition(handlerType);
    }

    @Override
    protected RequestCondition<?> getCustomMethodCondition(Method method) {
        return createCondition(method.getClass());
    }
}

（4）配置注册自定义的 RequestMappingHandlerMapping

创建 WebMvcRegistrationsConfig 配置类并实现 WebMvcRegistrations 接口，重写 getRequestMappingHandlerMapping() 方法，将上面创建的 ApiRequestMappingHandlerMapping 类注册到系统中。

WebMvcRegistrationsConfig.java

package com.example.restfulproject.comm.config;

import com.example.restfulproject.comm.processor.ApiRequestMappingHandlerMapping;
import org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.WebMvcRegistrations;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.RequestMappingHandlerMapping;

/**
 * 配置注册自定义的 RequestMappingHandlerMapping
 */
@Configuration
public class WebMvcRegistrationsConfig implements WebMvcRegistrations {
    @Override
    public RequestMappingHandlerMapping getRequestMappingHandlerMapping() {
        return new ApiRequestMappingHandlerMapping();
    }
}

2、配置实现接口

配置完成之后，接下来编写测试的控制器（Controller），实现相关接口的测试。在 Controller 目录下分别创建 OrderV1Controller 和 OrderV2Controller。示例代码如下：

OrderV1Controller.java

package com.example.restfulproject.controller;

import com.example.restfulproject.comm.annotation.ApiVersion;
import com.example.restfulproject.comm.utils.JSONResult;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

/**
 * V1 版本的接口定义
 */
@ApiVersion(value = 1)
@RestController
@RequestMapping("/api/{version}/order") // 使用 @RequestMapping({"/api/order", "/api/{version}/order"})，可以保证升级接口后，原有接口 /api/order 的调用方不受影响。
public class OrderV1Controller {
    @GetMapping("/delete/{orderId}")
    public JSONResult deleteOrderById(@PathVariable String orderId) {
        System.out.println("V1 删除订单成功：" + orderId);
    return JSONResult.ok("V1 删除订单成功");
    }

    @GetMapping("/detail/{orderId}")
    public JSONResult queryOrderById(@PathVariable String orderId) {
        System.out.println("V1 获取订单详情成功：" + orderId);
        return JSONResult.ok("V1 获取订单详情成功");
    }
}

备注：上面的示例中，假设原有接口是 /api/order，使用 @RequestMapping({“/api/order”, “/api/{version}/order”})，可以保证升级接口后，原有接口的调用方不受影响。

OrderV2Controller.java

package com.example.restfulproject.controller;

import com.example.restfulproject.comm.annotation.ApiVersion;
import com.example.restfulproject.comm.utils.JSONResult;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

/**
 * V2 版本的接口定义
 */
@ApiVersion(value = 2)
@RestController
@RequestMapping("/api/{version}/order")
public class OrderV2Controller {
    @GetMapping("/detail/{orderId}")
    public JSONResult queryOrderById(@PathVariable String orderId) {
        System.out.println("V2 获取订单详情成功：" + orderId);
        return JSONResult.ok("V2 获取订单详情成功");
    }

    @GetMapping("/list")
    public JSONResult list() {
        System.out.println("V2 新增list订单列表接口");
        return JSONResult.ok(200, "V2 新增list订单列表接口");
    }
}

3、验证测试

启动项目，查看版本控制是否生效。

（1）删除订单接口：

http://localhost:8080/api/v1/order/delete/20011
V1删除订单接口.png

http://localhost:8080/api/v2/order/delete/20011
V2删除订单接口.png

（2）获取订单详情接口：

http://localhost:8080/api/v1/order/detail/20011
V1获取订单详情接口.png

http://localhost:8080/api/v2/order/detail/20011
V2获取订单详情接口.png

（3）新增订单列表接口：

http://localhost:8080/api/v1/order/list
V1新增订单列表接口.png

http://localhost:8080/api/v2/order/list
V2新增订单列表接口.png

（4）获取V5版本（假设V5版本不存在，最新版本只有V2）的订单详情接口：

http://localhost:8080/api/v5/order/detail/20011
V5获取订单详情接口.png

以上验证情况说明 Web API 版本控制配置成功，实现了旧版本的稳定和新版本的更新。

  1. 当请求正确的版本地址时，会自动匹配版本的对应接口。（示例：“获取订单详情接口”）
  2. 当请求的版本大于当前版本时，默认匹配最新的版本。(示例：“获取V5版本的订单详情接口”)
  3. 高版本会默认继承低版本的所有接口。实现版本升级只关注变化的部分，没有变化的部分会自动平滑升级，这就是所谓的版本继承。（示例：“删除订单接口”）
  4. 高版本的接口的新增和修改不会影响低版本。（示例：“新增订单列表接口”）

这些特性使得在升级接口时，原有接口不受影响，只关注变化的部分，没有变化的部分自动平滑升级。这样使得 Web API 更加简洁，这就是实现 Web API 版本控制的意义所在。

来源：《Spring Boot 从入门到实战》学习笔记

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