Swagger - 前后端分离后的契约

Posted 2021-04-30 破狼

前后端分离

按照现在的趋势，前后端分离几乎已经是业界对开发和部署方式所达成的一种共识。所谓的前后端分离，并不是传统行业中的按部门划分，一部分人只做前端（html/CSS/javascript等等），另一部分人只做后端（或者叫服务端），因为这种方式是不工作的：比如很多团队采取了后端的模板技术（JSP, FreeMarker, ERB等等），前端的开发和调试需要一个后台Web容器的支持，从而无法将前后端开发和部署做到真正的分离。

通常，前后端分别有着自己的开发流程，构建工具，测试等。做前端的谁也不会想要用Maven或者Gradle作为构建工具，同样的道理，做后端的谁也不会想要用Grunt或者Gulp作为构建工具。前后端仅仅通过接口来协作，这个接口可能是JSON格式的RESTFul的接口，也可能是XML的，重点是后台只负责数据的提供和计算，而完全不处理展现。而前端则负责拿到数据，组织数据并展现的工作。这样结构清晰，关注点分离，前后端会变得相对独立并松耦合。但是这种想法依然还是很理想化，前后端集成往往还是一个很头痛的问题。比如在最后需要集成的时候，我们才发现最开始商量好的数据结构发生了变化，而且这种变化往往是在所难免的，这样就会增加大量的集成时间。

归根结底，还是前端或者后端感知到变化的时间周期太长，不能“及时协商，尽早解决”，最终导致集中爆发。怎么解决这个问题呢？我们需要提前协商好一些契约，并将这些契约作为可以被测试的中间产品，然后前后端都通过自动化测试来检验这些契约，一旦契约发生变化，测试就会失败。这样，每个失败的测试都会驱动双方再次协商，有效的缩短了反馈周期，并且降低集成风险。具体的实践方式，请参加我同事的一篇博文，“前后端分离了，然后呢？”http://icodeit.org/2015/06/whats-next-after-separate-frontend-and-backend/。

不过，仅仅靠纪律是不够的，还需要通过工具的辅助来提高效率。下面，我们就来看一下，一个API设计工具——Swagger，将如何帮助我们更好的实现“前后端分离”。

Swagger

Swagger包括库、编辑器、代码生成器等很多部分，这里我们主要讲一下Swagger Editor。这是一个完全开源的项目，并且它也是一个基于Angular的成功案例，我们可以下载源码并自己部署它，也可以修改它或集成到我们自己的软件中。

在Swagger Editor中，我们可以基于YAML语法定义我们的RESTful API，然后它会自动生成一篇排版优美的API文档，并且提供实时预览。相信大多数朋友都遇到过这样一个场景：明明调用的是之前约定好的API，拿到的结果却不是想要的。可能因为是有人修改了API的接口，却忘了更新文档；或者是文档更新的不及时；又或者是文档写的有歧义，大家的理解各不相同。总之，让API文档总是与API定义同步更新，是一件非常有价值的事。下面我们通过一个例子来感受一下Swagger给我们带来的好处。

首先我们需要安装一个Swagger Editor，或者也可以直接使用在线版本http://editor.swagger.io/。如果需要在本地启动编辑器，执行以下三行命令即可（前提是已经安装好了Node.js）：

git clone https://github.com/swagger-api/swagger-editor.git
cd swagger-editor
npm start

当我们修改了API的定义之后，在编辑器右侧就可以看到相应的API文档了，而且永远是最新的。

不仅如此，它还能够自动生成Mock server所需要的代码，这样一来前端开发就再也不用等着后端API 的实现了。除此之外，它还有一个更强大的功能，甚至能够帮助我们自动生成不同语言的客户端的代码。Swagger是基于插件来实现各种不同的语言的，所以，如果已经提供的语言中没有你正在用的，你也可以自己实现相应的插件，甚至是从源代码级别进行定制化。

契约测试

谈到了前后端分离，那么在所难免，会遇到一些集成的问题：一拨人在全心全意的进行前端开发，另一拨人在心无旁骛的做后端开发，那么谁应该为集成买单呢？在现在这个持续集成、持续交付的年代里，我们应该如何去保证双方不会分道扬镳、越走越远呢？

所以，在一开始就定一个契约就成了迫在眉睫的事情，双方就API相关的内容，包括路径、参数、类型等达成一致，当然，这份契约并不是一旦创建就不能修改的，而且，如果一开始没有设计好，很有可能会频繁的修改。这个时候，要让双方都能够实时的跟踪最新的API就成了一个难题。还好，在总结了前人的经验和教训之后，我们早已有了应对之策，那就是契约测试。

老马（Martin Fowler）早在2011年的时候就发表了一篇博客http://martinfowler.com/bliki/IntegrationContractTest.html，专门讨论了如何做契约测试。

首先，我们先假设我们已经有了一份契约，可能是基于JSON格式的，有可能是基于XML格式的，这都不重要。然后，前端会根据这份契约建立一个Mock server，所有的测试都发往这个Mock server。有两方面的原因：一是这个时候可能后台的API还没有开发完成；二是有可能因为网络等其他方面的原因导致直接调用真实的后台API会很不稳定或者很耗时。到这里，可能有人就要说了，如果后台的API实现和之前约定的并不一样，怎么能保证到了集成的时候双方还能很顺利的集成呢？其实这个问题并不难，只需要让前端的测试定期连接真实的API执行一遍就能尽早的发现差异性。比方说，在我们平常的build pipeline上添加一个job，让这些测试每天在午夜里连着真实的API执行。如果，第二天发现这些测试有的失败了，那么就需要和开发后台API的人员进行一次沟通了，很有可能由于真实的业务逻辑发生了变化，API在实现的时候，已经和之前的契约不一致了，如果是这样，那么相应的测试和契约定义就需要更新以满足最新的业务需求。

总之，进行契约测试的目的就是尽早的发现差异性，并作出调整，将最后集成的风险降到最低。