第二章 指南用 Visual Studio 和 ASP.NET Core MVC 创建首个 Web API

Posted 2020-09-13

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原文：Building Your First Web API with ASP.NET Core MVC and Visual Studio
作者：Mike Wasson 和 Rick Anderson
翻译：谢炀(kiler)
校对：何镇汐、刘怡(AlexLEWIS)、后知后觉

HTTP 协议不仅仅提供网页服务。它也是一个构建公开服务和数据 API 的强大平台。HTTP 协议是简单、灵活、无处不在的。几乎你能想到的任何平台上都有 HTTP 支持，所以 HTTP 服务能够发送到多种客户端, 包括浏览器，移动设备和传统的桌面应用程序。

在本教程中，你将创建一个简单的 Web API 来管理一个 "to-do" 列表。在本教程中你无需编写任何 UI 代码。

ASP.NET Core 已经内置了用 MVC 架构 构建 Web API 的支持。统一了两个框架使得它易于构建应用程序，包括用户界面（html）和 API，因为现在它们共享相同的代码库和管道。

注意
如果你想把一个老的 Web API 应用程序迁移到 ASP.NET Core, 参考从 ASP.NET Web API 迁移

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总览

这是你需要创建的 API :

API	描述	请求正文	响应正文
GET /api/todo	获取所有的to-do items	无	Array of to-do items
GET /api/todo/{id}	通过ID获取item	无	To-do item
POST /api/todo	添加一个新的item	To-do item	To-do item
PUT /api/todo/{id}	更新已经存在的item	To-do item	无
DELETE /api/todo/{id}	删除指定的item	无	无

下面的图表展示了应用程序的基本设计：

• 不管是哪个调用 API 的客户端（浏览器、移动应用等）。我们不会在本教程编写客户端。
• model 是一个代表你应用程序数据的类。在本案例中，只有一个模型 to-do 项。模型表现为简单 C# 类型 (POCOs)，
• controller 是一个处理 HTTP 请求并返回 HTTP 响应的对象。这个示例程序将只会有一个 controller。
• 为了保证教程简单我们不使用数据库。作为替代，我们会把 to-do 项存入内存。但是我们依然包含了一个数据访问层（不重要的），用来隔离 Web API和数据层。如果想使用数据库，参考用 Visual Studio 创建 ASP.NET Core MVC 应用程序。

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安装 Fiddler

我们不创建客户端,我们使用 Fiddler 来测试 API。Fiddler 是一个 Web 调试工具可以让您撰写的 HTTP 请求进行发送并查看原始的 HTTP 响应。

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创建项目

启动 Visual Studio。从 File 菜单, 选择 New > Project。

选择 ASP.NET Core Web Application 项目模版。项目命名为 TodoApi 并且点击 OK。

在 New ASP.NET Core Web Application (.NET Core) - TodoApi 对话框中，选择 Web API 模版。点击 OK。

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添加模型类

模型表示应用程序中的数据对象。在本示例中，唯一使用到的模型是一个 to-do 项。

添加一个名为 "Models" 的目录。在解决方案浏览器中, 右击项目。选择 Add > New Folder。把目录名命名为 Models。

注意
你可以把模型类放到项目的任何地方，但是 Models 是约定的默认目录。

下一步，添加一个 TodoItem 类。右击 Models 目录并选择 Add > New Item。

在 Add New Item 对话框中，选择 Class 模版。命名类为 TodoItem 并点击 OK。

将生成代码替换为：

namespace TodoApi.Models
{
    public class TodoItem
    {
        public string Key { get; set; }
        public string Name { get; set; }
        public bool IsComplete { get; set; }
    }
}

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添加仓储类

repository 类是一个封装了数据层的类，包含了获取数据并映射到实体模型类的业务逻辑。 尽管本例中不使用数据库，但依旧值得去思考 Repository 是如何注入到我们的 Controller 的。在 Models 目录下创建 repository 代码。

定义一个名为 ITodoRepository 的 repository 接口. 通过类模版 (Add New Item > Class)。

using System.Collections.Generic;

namespace TodoApi.Models
{
    public interface ITodoRepository
    {
        void Add(TodoItem item);
        IEnumerable<TodoItem> GetAll();
        TodoItem Find(string key);
        TodoItem Remove(string key);
        void Update(TodoItem item);
    }
}

接口定义了基本的 CRUD 操作。

下一步，添加一个实现 ITodoRepository 接口的 TodoRepository 类：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Collections.Concurrent;

namespace TodoApi.Models
{
    public class TodoRepository : ITodoRepository
    {
        static ConcurrentDictionary<string, TodoItem> _todos = 
              new ConcurrentDictionary<string, TodoItem>();

        public TodoRepository()
        {
            Add(new TodoItem { Name = "Item1" });
        }

        public IEnumerable<TodoItem> GetAll()
        {
            return _todos.Values;
        }

        public void Add(TodoItem item)
        {
            item.Key = Guid.NewGuid().ToString();
            _todos[item.Key] = item;
        }

        public TodoItem Find(string key)
        {
            TodoItem item;
            _todos.TryGetValue(key, out item);
            return item;
        }

        public TodoItem Remove(string key)
        {
            TodoItem item;
            _todos.TryGetValue(key, out item);
            _todos.TryRemove(key, out item);
            return item;
        }

        public void Update(TodoItem item)
        {
            _todos[item.Key] = item;
        }
    }
}

生成应用程序确保没有任何编译错误。

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注册仓储

定义 repository 接口, 我们可以从使用它的 MVC Controller 解耦仓储类，而不是直接在 Controller 里面实例化 TodoRepository ，我们将会用 ASP.NET Core 内置功能注入 ITodoRepository ，更多请参考依赖注入。

这种方式可以更容易地对你的 Controller 进行单元测试。单元测试应该注入一个 Mock 或 stub 的 ITodoRepository。通过这样的方式测试范围可以限制在业务逻辑层而非数据访问层。

为了注入 repository 到 controller，我们必须注册DI容器。打开 Startup.cs 文件。添加以下指令：

using TodoApi.Models;

在 ConfigureServices 方法中，添加高亮方法：

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
  // Add framework services.
  services.AddMvc();
  // Add our repository type，下行高亮
  services.AddSingleton<ITodoRepository, TodoRepository>();
}

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添加控制器

在解决方案浏览器中，右击 Controllers 目录。选择 Add > New Item。在 Add New Item 对话框中，选择 Web API Controller Class 模版。命名为 TodoController。

将生成的代码替换为如下代码：

using System.Collections.Generic;
using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
using TodoApi.Models;

namespace TodoApi.Controllers
{
  [Route("api/[controller]")]
  public class TodoController : Controller
  {
    public TodoController(ITodoRepository todoItems)
    {
      TodoItems = todoItems;
    }
    public ITodoRepository TodoItems { get; set; }
  }
}

这里定义了一个空的 controller 类。下一个章节，我们将添加代码来实现 API。

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获取 to-do 列表

为了获取 to-do 项，添加下列方法到 TodoController 类。

public IEnumerable<TodoItem> GetAll()
{
    return TodoItems.GetAll();
}

[HttpGet("{id}", Name = "GetTodo")]
public IActionResult GetById(string id)
{
  var item = TodoItems.Find(id);
  if (item == null)
  {
    return NotFound();
  }
  return new ObjectResult(item);
}

以下是 GetAll 方法 HTTP 响应：

HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: application/json; charset=utf-8
Server: Microsoft-IIS/10.0
Date: Thu, 18 Jun 2015 20:51:10 GMT
Content-Length: 82

[{"Key":"4f67d7c5-a2a9-4aae-b030-16003dd829ae","Name":"Item1","IsComplete":false}]

在后面的教程中，我将会告诉你如何使用 Fiddler 工具查看 HTTP 响应。

路由和 URL 路径

[HttpGet] 特性标明这些方法支持 HTTP GET，对 controller 中的方法标注 url 路径，有以下步骤：

• 在 controller 特性中标注模板：[Route("api/[controller]")]；
• 替换模板中的 [Controller] 为实际 controller 名称（在这里和以前一样，约定优于配置，所有 controller 都必须以 Controller 结尾，模板中则可以省略 Controller 后缀，译者注）。比如本例中的 TodoController，把 {controller} 换成 todo 即可。在 ASP.NET MVC Core 是大小写不敏感的。
• 如果 [HttpGet] 也有一个模板，可以把它附加到路径后面，本例中不使用模板字符串。

对于 GetById 方法，在实际 HTTP 请求中 {id} 是一个占位符，客户端运行时使用 todo 的 ID 属性；当 MVC 调用 GetById 时，会把 {id} 占位符分配到 Url 方法的 id 参数中。

更换 "api/todo" 的启动 Url

• 右击项目 > Properties
• 选择 Debug 选项卡，将 Launch URL 的值设置为 api/todo：

了解更多有关请求路由的信息请参考路由到控制器 Action。

返回值

GetAll 方法返回 CLR 对象。MVC 自动把对象序列化为 JSON 并把 JSON 对象写入响应消息正文。响应状态码为 200，假设没有未处理异常的情况下。（未处理异常一般会被转化为 5xx 错误。）

相反，GetById 将会返回 IActionResult 类型，它代表了更加通用的结果对象。因为 GetById 有两个不同的返回值：

• 如果没有数据项可以匹配 ID，方法会返回 404 错误，并最终以返回 NotFound 告终。
• 否则方法会返回 200 以及 JSON 响应正文。并最终以返回 ObjectResult 告终。

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使用 Fiddler 调用 API

这一步是可选的，但是有助于我们查看 Web API 返回的原始 HTTP 响应。

在 Visual Studio 中，点击 ^F5 启动项目。Visual Studio 启动浏览器并导航到 http://localhost:port/api/todo，port 是一个随机数。如果你使用 Chrome、Edge 或者 Firefox 浏览器，todo 数据将会被显示。如果你使用 IE，IE 将会弹出窗口提示要求打开或者保存 todo.json 文件。

启动 Fiddler，从 File 菜单，取消选择 Capture Traffic 选项。这个会关闭捕获 HTTP traffic。

选择 Composer 页面。在 Parsed 选项卡中，输入 http://localhost:port/api/todo，port 是实际的端口号。点击 Execute 发送请求。

结果会显示在 sessions 列表中，响应码是200。使用 Inspectors 选项卡来查看响应内容，包括请求正文。

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实现其他的 CRUD 操作

最后一步是为 Controller 增加 Create、Update 以及 Delete 这三个方法。这些方法都是围绕着一个主题，所以我将只列出代码以及标注出主要的区别。

Create

[HttpPost]
public IActionResult Create([FromBody] TodoItem item)
{
  if (item == null)
  {
    return BadRequest();
  }
  TodoItems.Add(item);
  return CreatedAtRoute("GetTodo", new { controller = "Todo", id = item.Key }, item);
}

这是一个 HTTP POST 方法，用 [HttpPost] 特性声明。[FromBody] 特性告诉 MVC 从 HTTP 请求的正文中获取 to-do 项的值。

当通过客户端向服务器发出 POST 请求来创建新资源时，CreatedAtRoute 方法将返回标准的 201 响应。CreateAtRoute 还把 Location 头信息加入到了响应。Location 头信息指定新创建的 todo 项的 URI。查看 10.2.2 201 Created。

我们使用 Fiddler 来创建和发送一个请求：

1. 在 Composer 页面，从下拉框选择 POST。
2. 在请求头的文本框中, 添加 Content-Type: application/json，意思是 Content-Type 类型的头信息值为 application/json。Fiddler 会自动添加 Content-Length 头信息。
3. 在请求正文的文本框，输入以下内容：{"Name":"<你的 to-do 项目>"}
4. 点击 Execute。

这是一个简单的 HTTP 会话. 使用 Raw 选项卡查看会话数据.

Request：

POST http://localhost:29359/api/todo HTTP/1.1
User-Agent: Fiddler
Host: localhost:29359
Content-Type: application/json
Content-Length: 33

{"Name":"Alphabetize paperclips"}

Response：

HTTP/1.1 201 Created
Content-Type: application/json; charset=utf-8
Location: http://localhost:29359/api/Todo/8fa2154d-f862-41f8-a5e5-a9a3faba0233
Server: Microsoft-IIS/10.0
Date: Thu, 18 Jun 2015 20:51:55 GMT
Content-Length: 97

{"Key":"8fa2154d-f862-41f8-a5e5-a9a3faba0233","Name":"Alphabetize paperclips","IsComplete":false}

Update

[HttpPut("{id}")]
public IActionResult Update(string id, [FromBody] TodoItem item)
{
  if (item == null || item.Key != id)
  {
    return BadRequest();
  }

  var todo = TodoItems.Find(id);
  if (todo == null)
  {
    return NotFound();
  }

  TodoItems.Update(item);
  return new NoContentResult();
}

Update 类似于 Create，但是使用 HTTP PUT。响应是 204 (No Content)。根据 HTTP 规范，PUT 请求要求客户端发送整个实体更新，而不仅仅是增量。为了支持局部更新，请使用 HTTP PATCH。

Delete

[HttpDelete("{id}")]
public void Delete(string id)
{
  TodoItems.Remove(id);
}

方法返回 204 (无内容) 响应。这意味着客户端会收到 204 响应即使该项目已被删除，或者根本不存在。有两种方法来处理请求删除不存在资源的问题：

• "Delete" 代表「删除一个已存在的项」，如果不存在返回 404。
• "Delete" 代表「确保该项不在集合中」，如果项目不在集合中返回 204。

无论哪种方法是合理的。如果收到 404 错误，客户端将需要处理这种情况。

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下一步

• 关于如何为原生移动 App 创建后端, 请参考为原生移动应用创建后台服务。
• 更多关于 API 部署的问题, 请参考发布与部署。
• 查看或者下载示例代码

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参考页面：http://qingqingquege.cnblogs.com/p/5933752.html