【Spring Boot】构建RESTful服务 — 实战：实现Web API版本控制

实战：实现Web API版本控制

前面介绍了Spring Boot如何构建RESTful风格的Web应用接口以及使用Swagger生成API的接口文档。如果业务需求变更，Web API功能发生变化时应该如何处理呢？可以通过Web API的版本控制来处理。

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生了变化，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，这使得接口维护难度增加。

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。

在实际项目开发中，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。

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：

1）创建自定义的@APIVersion注解。

2）自定义URL匹配规则ApiVersionCondition。

3）使用RequestMappingHandlerMapping创建自定义的映射处理程序，根据Request参数匹配符合条件的处理程序。

下面通过示例程序来演示Web API如何增加版本号。

步骤01 创建自定义注解。

创建一个自定义版本号标记注解@ApiVersion。实现代码如下：

@Target({ElementType.TYPE})@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)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。

步骤02 自定义URL匹配逻辑。

接下来定义URL匹配逻辑，创建ApiVersionCondition类并继承RequestCondition接口，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。实现代码如下：

public class ApiVersionCondition implements RequestCondition<ApiVersionCondition> {private final static Pattern VERSION_PREFIX_PATTERN = Pattern.compile(".*v(\\d).*");private int apiVersion;ApiVersionCondition(int apiVersion) {this.apiVersion = apiVersion;}private int getApiVersion() {return apiVersion;}@Overridepublic ApiVersionCondition combine(ApiVersionCondition apiVersionCondition) {return new ApiVersionCondition(apiVersionCondition.getApiVersion());}@Overridepublic ApiVersionCondition getMatchingCondition(HttpServletRequest httpServletRequest) {Matcher m = VERSION_PREFIX_PATTERN.matcher(httpServletRequest.getRequestURI());if (m.find()) {Integer version = Integer.valueOf(m.group(1));if (version>=this.apiVersion) {return this;}}return null;}@Overridepublic int compareTo(ApiVersionCondition apiVersionCondition, HttpServletRequest httpServletRequest) {return apiVersionCondition.getApiVersion() - this.apiVersion;}
}

在上面的示例中，通过ApiVersionCondition类重写RequestCondition定义URL匹配逻辑。

当方法级别和类级别都有ApiVersion注解时，通过ApiVersionRequestCondition.combine方法将二者进行合并。最终将提取请求URL中的版本号，与注解上定义的版本号进行对比，判断URL是否符合版本要求。

步骤03 自定义匹配的处理程序。

接下来实现自定义匹配的处理程序。先创建ApiRequestMappingHandlerMapping类，重写部分RequestMappingHandlerMapping的方法，实现自定义的匹配处理程序。示例代码如下：

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());}@Overrideprotected RequestCondition<?> getCustomMethodCondition(Method method) {return createCondition(method.getClass());}@Overrideprotected RequestCondition<?> getCustomTypeCondition(Class<?> handerType) {return createCondition(handerType);}
}

步骤04 配置注册自定义的RequestMappingHandlerMapping。

创建WebMvcRegistrationsConfig类，重写getRequestMappingHandlerMapping( )的方法，将之前创建的ApiRequestMappingHandlerMapping注册到系统中。

public class WebMvcRegistrationsConfig implements WebMvcRegistrations {@Overridepublic RequestMappingHandlerMapping getRequestMappingHandlerMapping() {return new ApiRequestMappingHandlerMapping();}
}

通过以上4步完成API版本控制的配置。代码看起来复杂，其实都是重写Spring Boot内部的处理流程。

步骤05 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：

//V1 版本的接口定义
@ApiVersion(value = 1)
@RestController
@RequestMapping("/api/{version}/order")
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 deleteOrderById(@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");}
}//V2 版本的接口定义
@ApiVersion(value = 2)
@RestController
@RequestMapping("/api/{version}/order")
public class OrderV2Controller {@GetMapping("/delete/{orderId}")public JSONResult deleteOrderById(@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,获取list订单列表接口");return JSONResult.ok(200, "V2,新增list订单列表接口");}
}

在上面的示例中，我们在UserV1Controller中定义了/delete/{orderId}和/detail/{orderId}两个接口，在UserV2Controller中修改/detail/{orderId}接口，新增/list接口，然后使用@ApiVersion自定义注解设置两个Controller的版本号。

步骤06 验证测试。

配置完成之后启动项目，查看版本控制是否生效。在浏览器中分别访问api/v1/order/delete/20011和api/v2/order/ delete/20011订单删除接口，查看页面返回情况。如下图所示，调用V1和V2版本的order/ delete/20011订单删除接口，返回的都是“V1，删除订单成功”。这说明V2会默认继承V1的所有接口，新版本的原有接口功能保持不变。

接下来，在浏览器中分别访问api/v1/order/detail/20011和api/v2/order/delete/20011订单详情接口，查看页面返回情况。如下图所示，分别调用V1和V2版本的order/detail/20011订单详情接口，返回的是各自版本的接口信息，说明V2版本对order/detail订单详情接口的修改生效，同时也没有影响旧版本的订单详情接口。

最后，分别访问新增的order/list订单列表接口，查页面返回情况。如下图所示，请求V1的order/list订单列表返回404接口不存在，请求V2的order/list订单列表返回正确的结果，说明在高版本中新增的接口只在高版本中生效。

以上验证情况说明Web API的版本控制配置成功，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。

2）当请求的版本大于当前版本时，默认匹配最新的版本。

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。

4）高版本的接口的新增和修改不会影响低版本。

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。