API的开发、测试与输出文档

前后端分离和微服务理念的盛行,导致API成为了一种重要的交付物。但是,如果没有把API有效管理起来的机制,API的复用就难以保障,这样独立出API层的价值就会大打折扣。本文以OpenAPI Sepecification为基础,结合SwaggerJMeter等工具的使用,演示一个完整的API开发和管理过程。

演示项目地址:https://github.com/jasony62/try-swagger.git

基本概念

完整的API管理应该包括几个方面:设计、开发、测试、文档、使用等方面。围绕OpenAPI Specification(OAS)已经有了丰富的生态,覆盖了上述各个方面,在示例项目中,用到了swagger-jsdoc生成定义文档;用swagger-uiswagger-editor查看或编辑文档(在线版);openapi-generator-cli生成JMeter测试计划;JMeter执行冒烟测试;openapi-generator-cli生成Markdown格式文档(离线版)。

Swagger提供一套围绕API开发全生命周期的工具,它是API定义事实上的标准。我理解,其基本思路是文档优先于代码,也就是先按规范写好文档,然后通过文档生成代码框架,包括了:swagger-editorswagger-uiswagger-codegen等一系列工具。

目前,OpenAPI Specification(OAS)是通用标准,当前版本是3.0Swagger有自己的API定义规范,当前的版本是2.0。这两个规范并不相同,但是可以通过swagger-editor进行转换。前面提到各种工具就是围绕API定义规范提供了各种功能。

本文的重点是介绍如何利用各种工具实现API开发的流程,OAS的具体使用可以查看规范,这里只需要知道,OAS支持jsonyaml两种格式编写,实例中都是用yaml

设计和开发

虽然Swagger提供了强大的代码生成能力,可以先设计再自动生成代码框架,但是这可能更适合从0开始的项目,特别是在使用自有后端框架的情况下,例如:本示例采用了tms-koa,需要的是代码和设计同步完成(甚至是后补设计)。

tms-koa框架中使用swagger-jsdoc实现了从代码中收集API定义,自动生成在线文档的服务。

  /**
   * @swagger
   *
   *  /tryGet:
   *    get:
   *      tags:
   *        - test1
   *      description: 测试get方法,传入参数,并返回结果
   *      parameters:
   *        - name: value
   *          description: 传入1个值
   *          in: query
   *          required: false
   *          schema:
   *            type: string
   *      responses:
   *        '200':
   *          description: 将输入的值作为执行结果返回
   *          content:
   *            application/json:
   *              schema:
   *                "$ref": "#/components/schemas/ResponseData"
   */
  tryGet() {
    let { value } = this.request.query
    const { bucket } = this
    console.log('tryGet', value)
    return new ResultData(`收到:${value}`)
  }

上面的代码片段实现了名称为tryGet的API,在方法注释中用@swagger表明这是一个用OAS设计的API。启动服务,访问定义的在线文档地址。

curl -v "http://localhost:3000/oas?refresh=Y"

{"openapi":"3.0.0","info":{"title":"Try Swagger","version":"1.0.0"},"paths":{"/tryGet":{"get":{"tags":["test1"],"description":"测试get方法,传入参数,并返回结果","parameters":[{"name":"value","description":"传入1个值","in":"query","required":false,"schema":{"type":"string"}}],"responses":{"200":{"description":"将输入的值作为执行结果返回","content":{"application/json":{"schema":{"$ref":"#/components/schemas/ResponseData"}}}}}}},"/tryPost":{"post":{"tags":["test2"],"description":"测试post方法,传入参数,并返回结果","requestBody":{"content":{"application/json":{"schema":{"type":"object"}}},"required":true},"responses":{"200":{"description":"将输入的值作为执行结果返回","content":{"application/json":{"schema":{"$ref":"#/components/schemas/ResponseData"}}}}}}}},"components":{"schemas":{"ResponseData":{"type":"object","properties":{"code":{"type":"integer"},"msg":{"type":"string"},"result":{"type":"object"}}}}},"tags":[{"name":"test1","description":"测试1"},{"name":"test2","description":"测试2"}]}

可以看到,tms-koa已经完成了在线文档的生成工作(json格式)。通过在url中添加refresh参数,可以实时更新在代码中的修改(考虑到性能问题,如果不指定这个参数,在线文档只生成一次)。还可以通过swagger-ui用更直观的方式查看文档。

docker-compose up swagger-ui

用swagger-ui查看在线文档

通常写完API需要通过调用看看代码执行情况,swagger-ui中点Try it out就可以通过界面输入参数进行调用。

有时我们可能需要看看生成定义是否正确,也可能需要进行修改,这时可以使用swagger-editor

docker-compose up swagger-editor

在swagger-editor中指定在线文档地址
在swagger中查看在线文档

swagger-editor中内置了编辑API定义的功能,这样能减少手工工作。但是,现在还没有将编辑结果返回到代码中的方法,只能收工拷贝。

通过上面的方法,我们已经可以实现API定义的可视化和实时更新。通过提供线上文档,可以更方便的进行信息共享,促进API的复用。

测试

API开发完成后通常要进行持续迭代,特别是不同API依赖的公共逻辑发生变化时,通常需要进行回归测试。前面提到基于API定义可以自动生成代码,那么是否也可以生成自动测试代码呢?通过openapi-generator-cli可以根据指定的API定义生成JMeter的测试计划,这样就可以实现简单的冒烟测试了。

执行演示项目中的命令

/bin/sh gen-testplan.sh

执行后,会在项目目录下生成jmeter目录,其中包含了自动生成的测试计划。

自动生成的测试计划

只生成测试计划还不够,手工执行仍然是个工作量,是否可以自动执行测试计划?JMeter支持命令行执行方式,因为可以通过写脚本通过命令行自动执行测试计划。

执行演示项目中的命令

/bin/sh run-testplan.sh

执行后,会在jmeter目录下生成report目录,其中包含了测试报告。

自动生成测试报告

通过上面的步骤就可以实现简单的自动化回归测试了。

离线文档

有时候只提供在线文档是不够的,还需提供离线文档。openapi-generator-cli不仅可以生成JMeter测试代码,也可以生成Markdown格式的文档。

执行演示项目中的命令

/bin/sh gen-markdown.sh

自动生成文档

后记

基于OAS标准规范,通过上面几个环节初步实现了API的完整开发过程,既可以提高效率也可以提高质量。但是在实践过程中还会有大量的细节问题需要解决,例如:如何实现多个API定义的内容的共享(通过back/config/swagger.js指定共享定义)?如何定制自动生成的测试计划(查看run-testplan.sh中测试计划变量的部分)?

做好API开发是个系统性的工作,需要持续学习多方面的知识并实践,但是这应该作为当前后端程序员的基础技能之一。

参考

OpenAPI Specification

JMeter CLI Mode

https://github.com/justb4/docker-jmeter

https://swagger.io

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