.Net接口版本管理与OpenApi

前言

作为开发人员，我们经常向应用程序添加新功能并修改当前的 Api。版本控制使我们能够安全地添加新功能而不会造成中断性变更。一个良好的 Api 版本控制策略可以清晰地传达所做的更改，并允许使用现有 REST Api 的客户端在准备好时才迁移或更新他们的应用程序到最新版本。

哪些行为可能会造成 Api 的中断性变更呢？

• 删除或重命名 Api
• 修改 Api 参数(类型,名称,可选参数变成非可选参数，删除必需参数等)
• 更改现有 Api 的行为
• 更改 Api 响应
• 更改 Api 错误代码
• More

我们在做开发的过程中迟早会面对 Api 版本控制需求，在 Api 开发的过程中学习如何进行版本控制是至关重要的。

本文主要介绍在 MinimalApis 进行版本控制，官网文档在文末

借助aspnet-api-versioning 帮助 Minimalapis 实现版本控制

开始之前在项目中安装两个 nuget 包:

Install-Package Asp.Versioning.Http
Install-Package Asp.Versioning.Mvc.ApiExplorer

• Asp.Versioning.Http 用于在 MinimalApis 中提供版本控制支持

• Asp.Versioning.Mvc.ApiExplorer 用于 OpenApi,格式化路由版本参数等

配置详情

builder.Services.AddApiVersioning(options =>
{
    options.DefaultApiVersion = new ApiVersion(2, 0);//默认版本
    options.ReportApiVersions = true;//Response Header 指定可用版本
    options.AssumeDefaultVersionWhenUnspecified = true;//如果没有指定版本用默认配置
    options.ApiVersionReader = ApiVersionReader.Combine(
      new QueryStringApiVersionReader("api-version"),//QueryString
      new HeaderApiVersionReader("X-Version"),//Header
      new MediaTypeApiVersionReader("ver"),//Accept MediaType
      new UrlSegmentApiVersionReader());//Route Path
}).AddApiExplorer(options =>
{
    options.GroupNameFormat = "'v'VVV";
    options.SubstituteApiVersionInUrl = true;
});

AddApiVersioning 提供了一个委托参数 Action<ApiVersioningOptions>来对 Api 版本控制配置，下面看主要参数的配置解释

• DefaultApiVersion

  options.DefaultApiVersion = new ApiVersion(2,0);
  

  指定 Api 的默认版本以上设置为 2.0 版本，默认是 1.0

• ReportApiVersions

   options.ReportApiVersions = true;//Response Header 指定可用版本
  

  在 ResponseHeader 中指定当前 Api 可用的版本 默认不开启

• AssumeDefaultVersionWhenUnspecified

  options.AssumeDefaultVersionWhenUnspecified = true;
  

  开启后 如果 Api 不指定版本默认 DefaultApiVersion 设置版本，适合已经存在的服务开启版本控制，帮助在不破坏现有客户端的情况下改进现有服务并集成正式的 Api 。

• ApiVersionReader

  
      options.ApiVersionReader = ApiVersionReader.Combine(
      new QueryStringApiVersionReader("api-version"),//QueryString 默认参数 api-vesion
      new HeaderApiVersionReader("X-Version"),//Header 默认v
      new MediaTypeApiVersionReader("ver"),//Accept MediaType 默认参数v
      new UrlSegmentApiVersionReader());//Route Path 参数v
  

  配置如何读取客户端指定的 Api 版本,默认为 QueryStringApiVersionReader 即使用名为 api-version 的查询字符串参数。
  从上面可以看出有四种开箱即用的 Api 服务版本定义方式

  • QueryStringApiVersionReader: https://localhost:7196/api/Todo?api-version=1
  • HeaderApiVersionReader: https://localhost:7196/api/Todo -H 'X-Version: 1'
  • MediaTypeApiVersionReader:

    GET api/helloworld HTTP/2
    Host: localhost
    Accept: application/json;ver=1.0
    

  • UrlSegmentApiVersionReader: https://localhost:7196/api/workouts?api-version=1

  可以通过ApiVersionReader.Combine联合使用。

虽然aspnet-api-versioning提供了多种版本控制的方式，但是在我们实际项目开发的过程中，我们尽可能只采用一种方案，只用一种标准可以让我们版本开发更加的容易维护，而且多种方案配置默认策略 对 OpenApi 的集成和版本控制的默认行为都互有影响。

以上四种方案只有QueryStringApiVersionReader和UrlSegmentApiVersionReader符合 Microsoft REST Guidelines 的规范，所以我们只需要上面选一个即可.

MinimalApis 版本控制

我们采用其中的一种 来做演示看看 ApiVesioning 是如何实现的，就按默认行为 QueryStringApiVersionReader 来做一个简单的 Demo。

创建一个 MinimalApi 的项目

VS 创建新项目->输入项目名字然后点击下一步-> 使用控制器的 CheckBox 确定取消勾选
.Net Cli 安装 nuget 或者 VS 包管理器

dotnet add package Asp.Versioning.Http
dotnet add package Asp.Versioning.Mvc.ApiExplorer

Program.cs 添加默认配置

builder.Services.AddProblemDetAIls();
builder.Services.AddApiVersioning(options =>
{
    options.DefaultApiVersion = new ApiVersion(2, 0);//默认版本
    options.ReportApiVersions = true;//Response Header 指定可用版本
    options.AssumeDefaultVersionWhenUnspecified = true;//如果没有指定版本用默认配置
}).AddApiExplorer(options =>
{
    options.GroupNameFormat = "'v'VVV";
    options.SubstituteApiVersionInUrl = true;
});

aspnet-api-versioning的异常处理机制依赖ProblemDetails,
所以builder.Services.AddProblemDetails();必须要注册到 IOC 容器。
AddApiVersioning 没有注册任何的ApiVersionReader，所以会用默认的QueryStringApiVersionReader的模式。

AddApiExplorer 是 OpenApi 对接口格式化的策略配置

认识 几个核心方法

• NewVersionedApi ：创建一个路由组建造者，用于定义 Api 中所有版本化端点。

• HasApiVersion ：表示 ApiVersionSet 支持指定的 ApiVersion。

• HasDeprecatedApiVersion ：配置废弃指定的 Api 版本。

• MapToApiVersion : 将指定的 Api 版本映射到配置的端点。

• IsApiVersionNeutral : 版本无关 也可以说任何的版本都可以访问到这个终结点

添加 Api EndPoint

{
    var todoV1 = app.NewVersionedApi("Todo")
         .HasDeprecatedApiVersion(new ApiVersion(1, 0));//过期版本
    var todoGroup = todoV1.MapGroup("/api/Todo");
    todoGroup.MapGet("/", () => "Version 1.0").WithSummary("请用V2版本代替");
    todoGroup.MapGet("sayhello", (string name) => $"hello {name}").
}
{
    var todoV2 = app.NewVersionedApi("Todo")
                         .HasApiVersion(new ApiVersion(2, 0));
    var todoGroup = todoV2.MapGroup("/api/Todo");
    todoGroup.MapGet("/", () => "Version 2.0").MapToApiVersion(new ApiVersion(2, 0)).WithSummary("Version2");
}
{
    var todoV3 = app.NewVersionedApi("Todo")
            .HasApiVersion(new ApiVersion(3, 0));
    var todoGroup = todoV3.MapGroup("/api/Todo");
    todoGroup.MapGet("/", () => "Version 3.0").WithSummary("Version3");
    todoGroup.MapGet("sayhello", (string name) => $"hello {name}").IsApiVersionNeutral();
}

上面定义 Todo 的相关业务，当前有三个版本，V1 已经过期不推荐使用，V2 是主要版本，V3 是预览开发版本，IsApiVersionNeutral标注了一个sayHello接口是跟版本无关的

Run 项目 测试一下

访问 api/Todo,Options 配置了默认版本为 2.0
https://localhost:7141/api/todo 返回 Version 2.0 符合预期

测试 V1 版本
https://localhost:7141/api/todo?api-version=1.0
返回 Version 1.0 符合预期且 ResponseHeader 标记了过期版本和受支持的版本

测试 V2 版本
https://localhost:7141/api/todo?api-version=2.0
可以看到 返回 Version 2.0 符合预期

测试 V3 版本
https://localhost:7141/api/todo?api-version=3.0
可以看到 返回 Version 3.0 符合预期

测试 sayHello (版本无关)

• https://localhost:7141/api/Todo/sayhello
• https://localhost:7141/api/Todo/sayhello?name=ruipeng& api-vesion=1.0
• https://localhost:7141/api/Todo/sayhello?name=ruipeng&api-vesion=2.0
• https://localhost:7141/api/Todo/sayhello?name=ruipeng&api-vesion=3.0
  

到这儿基本可以实现我们的需求了，在aspnet-api-versioning中还提供了NewApiVersionSet的方法配置添加实现 Api 的管理，大家也可以尝试下。

版本管理对接 OpenApi

刚才我们的项目 Run 起来之后 Swagger 首页看到只有 V1 版本的界面,我们来设置一下让他支持 Swagger 界面版本切换

创建 ConfigureSwaggerOptions 添加多个 SwaggerDoc

public class ConfigureSwaggerOptions(IApiVersionDescriptionProvider provider) : IConfigureOptions<SwaggerGenOptions>
{
    public void Configure(SwaggerGenOptions options)
    {
        foreach (var description in provider.ApiVersionDescriptions)
        {
            options.SwaggerDoc(description.GroupName, CreateInfoForApiVersion(description));
        }
    }

    private static OpenApiInfo CreateInfoForApiVersion(ApiVersionDescription description)
    {
        var text = new StringBuilder("An example application with OpenAPI, Swashbuckle, and API versioning.");
        var info = new OpenApiInfo()
        {
            Title = "MinimalApis With OpenApi ",
            Version = description.ApiVersion.ToString(),
            Contact = new OpenApiContact() { Name = "Ruipeng", Email = "478083649@QQ.com" },
            License = new OpenApiLicense() { Name = "MIT", Url = new Uri("https://opensource.org/licenses/MIT") }
        };

        if (description.IsDeprecated)
        {
            text.Append(" This API version has been deprecated.");
        }

        if (description.SunsetPolicy is SunsetPolicy policy)
        {
            if (policy.Date is DateTimeOffset when)
            {
                text.Append(" The API will be sunset on ")
                    .Append(when.Date.ToShortDateString())
                    .Append('.');
            }

            if (policy.HasLinks)
            {
                text.AppendLine();

                for (var i = 0; i < policy.Links.Count; i++)
                {
                    var link = policy.Links[i];

                    if (link.Type == "text/html")
                    {
                        text.AppendLine();

                        if (link.Title.HasValue)
                        {
                            text.Append(link.Title.Value).Append(": ");
                        }

                        text.Append(link.LinkTarget.OriginalString);
                    }
                }
            }
        }

        info.Description = text.ToString();

        return info;
    }
}

依赖注入

builder.Services.AddTransient<IConfigureOptions<SwaggerGenOptions>, ConfigureSwaggerOptions>();

创建拦截器

public class SwaggerDefaultValues : IOperationFilter
{
    public void Apply(OpenApiOperation operation, OperationFilterContext context)
    {
        var apiDescription = context.ApiDescription;

        operation.Deprecated |= apiDescription.IsDeprecated();

        foreach (var responseType in context.ApiDescription.SupportedResponseTypes)
        {
            var responseKey = responseType.IsDefaultResponse ? "default" : responseType.StatusCode.ToString();
            var response = operation.Responses[responseKey];

            foreach (var contentType in response.Content.Keys)
            {
                if (!responseType.ApiResponseFormats.Any(x => x.MediaType == contentType))
                {
                    response.Content.Remove(contentType);
                }
            }
        }

        if (operation.Parameters is null)
        {
            return;
        }


        foreach (var parameter in operation.Parameters)
        {
            var description = apiDescription.ParameterDescriptions.First(p => p.Name == parameter.Name);

            parameter.Description ??= description.ModelMetadata?.Description;

            if (parameter.Schema.Default is null &&
                 description.DefaultValue is not null &&
                 description.DefaultValue is not DBNull &&
                 description.ModelMetadata is ModelMetadata modelMetadata)
            {

                var json = JsonSerializer.Serialize(description.DefaultValue, modelMetadata.ModelType);
                parameter.Schema.Default = OpenApiAnyFactory.CreateFromJson(json);
            }

            parameter.Required |= description.IsRequired;
        }
    }
}

Swagger 依赖注入

builder.Services.AddSwaggerGen(options => options.OperationFilter<SwaggerDefaultValues>());

UseSwaggerUI 添加 Swagger 终结点

    app.UseSwaggerUI(options =>
    {
        var descriptions = app.DescribeApiVersions();
        // build a swagger endpoint for each discovered API version
        foreach (var description in descriptions)
        {
            var url = $"/swagger/{description.GroupName}/swagger.json";
            var name = description.GroupName.ToUpperInvariant();
            options.SwaggerEndpoint(url, name);
        }
    });

Run Swagger 查看项目

左上角可以成功切换版本，OpenApi 版本管理成功

最后

本文的 demo 用了aspnet-api-versioning版本控制的一种方式来做的演示，WebApi Controller 配置好 Options 之后只需要用aspnet-api-versioning提供的 Attribute 就可以实现版本管理，Route Path 和 httpHeader 等传参数的方式只需要微调就可以实现，更多高级功能请浏览aspnet-api-versioning官网(文末有官网地址)。

Api 版本控制是设计现代 Api 的最佳实践之一。从第一个版本开始实现 Api 版本控制,这样可以更容易地让客户端支持未来的 Api 版本,同时也让您的团队习惯于管理破坏性变化和对 Api 进行版本控制。

以下是本文的完整 源代码

aspnet-api-versioning 官网学习文档