魔改swagger:knife4j的另外一種打開方式

之前公司使用了swagger作爲文檔管理工具,原生的swagger-ui非常醜,之後就用了開源項目 蕭明 / knife4j 的swagger組件進行了swagger渲染,改造之後界面漂亮多了,操作也方便了很多。當然這不是重點,重點是我們項目引用了knife4j之後出現的一些問題:

  1. 由於項目中使用了spring security,使用了knife4j之後,需要對knife4j單獨做規則過濾,否則無法訪問knife4j的靜態資源
  2. 無論是knife4j還是原來的swagger-ui,只要服務一停止,swagger文檔就打不開了
  3. 同一個項目下不同的人想要展示不同的文檔,特別是在開發階段,前端同學需要保存多個swagger地址查看不同的文檔
  4. 集成knife4j實際上對於項目來說是比較重的,每個微服務都搞一遍也增加了工作量
  5. ......

一、兩種文檔聚合模式

1、gateway文檔聚合模式

有人在gateway處做了文檔聚合,它的聚合模式如下圖所示

gateway聚合文檔

它的原理很簡單,就是將請求轉發到微服務,從微服務的restful接口中獲取swagger的json信息,然後通過前端將swagger信息渲染出來。這樣做的好處就是隻需要在網關處集成swagger-ui,其它微服務不需要再單獨集成swagger-ui,只需要收集swagger信息然後暴露接口給gateway,等着gateway來取信息即可。但是它沒有完全解決上面提到的問題,而且還引入了新的問題

  1. 網關做文檔聚合到底合不合理,本身來說網關是對外暴露的,這種接口文檔有可能會被泄露給普通用戶,而且個人認爲在網關處做這個不符合網關的定位。
  2. 這種模式無法解決開發階段文檔問題,開發階段文檔是會隨時更新的,這種模式需要將其發佈到正式環境才能查看文檔
  3. 還是要在spring security加白名單,放開swagger對外的restful接口
  4. 無法解決同一個項目不同文檔的問題

針對這個問題,我想了想,使用另外一種方式嘗試着進行改造。

2、集中註冊模式

好吧,這個名字我瞎起的。具體技術架構如下圖所示

集中註冊模式文檔

系統流程如下:

  1. 每個微服務啓動的時候從nacos、eureka等註冊中心獲取swagger註冊中心服務的註冊信息,然後調用swagger註冊中心的接口,將swagger信息保存到數據庫
  2. swagger註冊中心集成knife4j,本身也是一個單獨的微服務,其連接數據庫並管理swagger文檔
  3. 用戶只能內網訪問swagger註冊中心,swagger註冊中心從數據庫取出swagger文檔信息並通過knife4j渲染

需要注意的是swagger註冊中心只部署開發環境或者公司局域網環境,我們公司局域網能直接訪問開發環境。

集中註冊模式的代碼設計如下,這裏搞兩個單獨的項目

項目名 功能
swagger-spring-boot-starter 客戶端組件,微服務客戶端使用封裝好的該組件掃描項目中的swagger信息並上傳到swagger註冊中心
swagger-register-server swagger註冊中心,它接收微服務客戶端上傳的swagger信息並保存到數據庫。用戶請求查看文檔的時候直接從數據庫中取swagger文檔

在一切開始之前,需要了解下swagger-ui的實現原理

二、swagger-ui的實現原理

1、/v2/api-docs接口

正如之前所說,swagger-spring-boot-starter是客戶端組件,微服務客戶端使用封裝好的該組件掃描項目中的swagger信息並上傳到swagger註冊中心。

關鍵的技術點是如何手動掃描項目的swagger信息,只要能拿到swagger信息,無論使用什麼方式上傳到swagger註冊中心都很簡單了。關於這個技術點想了一會兒沒想到好辦法,只能去看源代碼,看了一會兒覺得雲裏霧裏的,最終突然靈光一閃,swagger-ui的實現給了我靈感。

swagger-ui會請求後端一個接口獲取swagger文檔:/v2/api-docs,然後根據拿到的swagger文檔渲染前端頁面。在intelij下ctrl+shift+f組合鍵搜索該關鍵字很容易能夠找到相關代碼(springfox 2.9.2):

springfox.documentation.swagger2.web.Swagger2Controller#getDocumentation

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這段代碼詳細講解了如何獲取Swagger對象,這給我的實現提供了很大的參考依據。

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2、/swagger-resources接口

2.1 源碼解析

在通過網關聚合模式下查看swagger文檔的時候,會發現前端會請求後端一個接口獲取所有的group信息:/swagger-resources,老規矩,還是ctrl+shift+f快捷鍵全局查詢,可以看到相關代碼的實現

springfox.documentation.swagger.web.ApiResourceController#swaggerResources

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可以看到,改接口僅僅是調用了swaggerResource的get方法,然後就直接返回了,那就再看看swaggerResource是什麼東西

https://github.com/springfox/springfox/blob/master/springfox-swagger-common/src/main/java/springfox/documentation/swagger/web/SwaggerResourcesProvider.java

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它只是個接口,那它的實現類呢,它的實現類只有一個,就是InMemorySwaggerResourcesProvider類

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它的GET方法是這樣子的

https://github.com/springfox/springfox/blob/master/springfox-swagger-common/src/main/java/springfox/documentation/swagger/web/InMemorySwaggerResourcesProvider.java#L86

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看到這裏我不禁陷入了思考,難道要給documentationCache手動填充文檔。。但是看這個名字就知道是基於內存的東西,要維護CRUD狀態似乎有點麻煩。。看看這個代碼是咋寫的

https://github.com/springfox/springfox/blob/master/springfox-spring-web/src/main/java/springfox/documentation/spring/web/DocumentationCache.java#L28

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確實是基於內存的東西,但是值提供了add方法,沒提供remove方法,那獲取到documentionLookup對象之後手動移除呢?仔細看看all()方法

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它被Collections工具類包裝成了不可修改的了,那手動移除的方式就沒戲了。

換一種思路,其實還有另外一種方法,重新實現SwaggerResourcesProvider接口,並將實現類使用@Primary註解修飾,覆蓋默認的InMemorySwaggerResourcesProvider實現類,重寫get()方法即可,那這時候的自由度就大了去了,這裏可以直接使用從數據庫讀的方式獲取所有的group。

2.2 返回值解析

/swagger-resources接口的返回值是List類型,SwaggerResource類的定義如下

https://github.com/springfox/springfox/blob/master/springfox-swagger-common/src/main/java/springfox/documentation/swagger/web/SwaggerResource.java

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  • name:顯示的名字
  • url:前端根據該url獲取swagger文檔詳情(默認是/v2/api-docs,其實可以修改該值讓swagger-ui請求自定義的接口獲取swagger文檔)
  • swaggerVersion:就是swagger版本,一般就是2.0

三、swagger-register-server

項目源代碼:https://gitee.com/kdyzm/swagger-register-server

它是一個swagger註冊中心,對swagger文檔進行持久化並進行CRUD操作,最終在knife4j中展示。它應當包含如下功能

  • 接收客戶端傳來的swagger文檔信息並保存到數據庫
  • 集成knife4j並展示文檔
  • 提供knife4j前端頁面/swagger-resources接口邏輯實現
  • 提供knife4j前端頁面獲取文檔詳情接口
  • 能夠動態更新文檔

1、表結構設計

設計上,用兩張表分別存儲group信息和文檔詳情信息

CREATE TABLE `group_info` (
    `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增主鍵',
    `name` varchar(64) NOT NULL COMMENT 'groupName',
    `location` varchar(128) NOT NULL COMMENT 'location',
    `version` varchar(16) NOT NULL COMMENT 'version',
    `url` varchar(128) NOT NULL COMMENT 'url',
    `app_name` varchar(64) DEFAULT NULL COMMENT '服務名(spring.application.name)',
    `gateway` varchar(64) DEFAULT NULL COMMENT '網關,無則不填',
    PRIMARY KEY (`id`),
    UNIQUE KEY `group_info_name` (`name`) COMMENT 'group name唯一',
    UNIQUE KEY `group_info_app_name` (`app_name`) COMMENT 'appname唯一'
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;
CREATE TABLE `swagger_json` (
    `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
    `group_name` varchar(64) NOT NULL,
    `content` longtext NOT NULL COMMENT 'swagger具體信息',
    PRIMARY KEY (`id`),
    UNIQUE KEY `swagger_json_groupname` (`group_name`) COMMENT 'groupName唯一'
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

group_info表用於存儲swagger的group信息,/swagger-resources接口將會從該表中取group數據

swagger_json表用於存儲swagger的原始信息,用於文檔渲染。

2、接收註冊接口

https://gitee.com/kdyzm/swagger-register-server/blob/master/src/main/java/com/kdyzm/swagger/register/server/controller/SwaggerRegisterController.java#L35

對應以上兩個表,註冊接口有兩個實體類。註冊邏輯是:存在則更新,不存在就新增,groupName和appName都要保持唯一。

3、獲取swagger詳情接口

https://gitee.com/kdyzm/swagger-register-server/blob/master/src/main/java/com/kdyzm/swagger/register/server/controller/SwaggerRegisterController.java#L61

默認值是/v2/api-docs,但是可以自定義,這裏要求客戶端在註冊的時候就約定好接口路徑是/swagger/detail

該接口從數據庫中獲取swagger信息。

4、獲取resources列表接口

從之前的/swagger-resources源碼分析過,想要從數據庫自定義獲取group列表,就需要重新實現SwaggerResourcesProvider 接口並且標記爲@Primary

https://gitee.com/kdyzm/swagger-register-server/blob/master/src/main/java/com/kdyzm/swagger/register/server/config/DocumentationConfig.java

四、swagger-spring-boot-starter

設計上,要求做到微服務客戶端只需要引入組件jar包,然後配置文件配置一些swagger的基本信息,服務啓動之後就能自動上傳swagger文檔到swagger註冊中心,具體技術細節,應當包含如下功能

  • 能夠實現swagger文檔的完整上傳,其效果和直接請求本地的/v2/api-docs一樣
  • 支持服務發現swagger註冊中心以及swagger註冊中心url配置兩種方式
  • 客戶端能夠以springboot starter方式自動配置實現無代碼侵入式生效
  • swagger-spring-boot-starter客戶端組件同時兼容eureka和nacos

1、swagger文檔的掃描和上傳

上面分析過/v2/api-docs的實現原理,利用它的實現原理,可以輕鬆獲取到Swagger對象

https://gitee.com/kdyzm/swagger-spring-boot-starter/blob/master/src/main/java/com/kdyzm/swagger/spring/mvc/SwaggerMvcGenerator.java#L35

上傳的話,根據配置文件中是否配置serverUrl決定採用服務發現方式還是直接請求方式上傳Swagger信息

https://gitee.com/kdyzm/swagger-spring-boot-starter/blob/master/src/main/java/com/kdyzm/swagger/spring/mvc/SwaggerRegistryService.java#L50

2、springboot starter支持

這個非常簡單,在resources/META-INF目錄下新建文件

https://gitee.com/kdyzm/swagger-spring-boot-starter/blob/master/src/main/resources/META-INF/spring.factories

並配置好即可。

3、swagger-spring-boot-starter客戶端組件同時兼容eureka和nacos

swagger-spring-boot-starter不依賴nacos client或者eurka client,而是依賴了它們的公共接口模塊spring-cloud-commons,實際上nacos client或者eureka client均是該模塊的具體實現,所以swagger-spring-boot-starter可以兼容兩種客戶端服務發現組件的實現,但是服務端因爲具體依賴了某種服務發現組件,在我這裏默認使用nacos,如果要用eureka需要自行改造。

五、實戰

這篇文章介紹的兩個項目的源代碼地址:

項目名稱 項目地址
swagger-register-server https://gitee.com/kdyzm/swagger-register-server
swagger-spring-boot-starter https://gitee.com/kdyzm/swagger-spring-boot-starter

1、啓動swagger-register-server

該項目啓動需要連接mysql數據庫以及nacos。

準備好外部依賴之後,執行sql文件夾中的sql文件,最後啓動項目即可,啓動成功之後,訪問項目的/doc.html,即可看到knife4j的文檔頁面。

這裏我提供了線上部署好的版本:http://swagger.kdyzm.cn

2、編譯打包swagger-spring-boot-starter

上一步啓動好了swagger-register-server,接下來需要打包swagger-spring-boot-starter已提供微服務客戶端使用。

因爲這裏並沒有上傳maven中央倉庫,所以有條件的可以上傳nexus私服,沒條件的可以直接運行命令mvn clean install將jar包安裝到本地maven倉庫以便使用。

3、創建測試項目

可以使用intelij自帶的工具初始化一個spring boot的項目,這裏使用了2.3.4.REALEASE版本的springboot版本號(經過測試發現,nacos版本號過高會導致服務發現功能故障,版本號低一些程序功能會更穩定)。

利用intilij自帶的spring initiallizer工具可以很方便的快速搭建起來web開發框架。寫完Controller接口之後,開始整合swagger-spring-boot-starter,測試項目地址源代碼:https://gitee.com/kdyzm/swagger-spring-boot-starter-test

第一步:引入依賴

<!-- swagger功能組件 -->
<dependency>
    <groupid>com.kdyzm</groupid>
    <artifactid>swagger-spring-boot-starter</artifactid>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
</dependency>

第二步:配置swagger信息

在配置文件中新增配置

swagger:
  config:
    #每個人只關心自己的包名,方便和前端文檔對接
    base-package: com.kdyzm.swagger.test
    description: swagger測試項目
    group:
      #swagger註冊唯一標識,每個人都要不一樣
      appName: ${spring.application.name}
      name: swagger測試項目
    api:
      title: swagger測試項目
      contactName: [email protected]
    #swagger註冊中心地址,指定了server-url就優先使用該地址註冊swagger文檔信息;未指定則順延使用服務發現模式
    server-url: http://swagger.kdyzm.cn
    #swgger註冊中心serviceId,即servername,用於服務發現模式
    service-id: swagger-register-server

第三步:激活swagger profile

只是做了前兩步,不會對項目產生任何影響,也不會產生swagger文檔,必須激活swagger profile纔會生效

項目啓動之後如果沒有任何報錯,打開文檔地址:http://swagger.kdyzm.cn/doc.html 查看文檔上傳效果。

六、其它問題

1、公益nacos地址、eureka地址問題

還有swagger註冊中心地址

服務名字 域名 訪問地址
nacos地址 nacos.kdyzm.cn http://nacos.kdyzm.cn/nacos (不提供管理端賬號密碼)
eureka地址 eureka.kdyzm.cn http://eureka.kdyzm.cn (無需賬號密碼訪問)
swagger註冊中心地址 swagger.kdyzm.cn http://swagger.kdyzm.cn/doc.html (無需賬號密碼訪問)

由於受限於資源和網絡帶寬,訪問速度會比較慢;請善待公共資源,不要對它們進行壓測和其它非正常操作。

2、如何切換服務發現模式和直連模式

配置文件中有個配置項:swagger.config.server-url ,若該配置項不爲空,則走直連模式,即不通過服務發現直接請求該server-url上傳swagger文檔;

如果未配置該配置項,則檢查swagger.config.service-id字段,如果該字段也沒有配置值,則報錯並跳過swagger文檔上傳。

3、appName和name配置要保持唯一

爲了能在分組裏唯一區分,必須要將appName和name保持唯一,而且現在上傳文檔之後不支持刪除,如果誤上傳到了swagger.kdyzm.cn,發郵件給我我來刪除,我的郵箱地址:[email protected]

4、源代碼

原本分了兩個單獨的項目,維護起來不是很方便

項目名稱 項目地址
swagger-register-server https://gitee.com/kdyzm/swagger-register-server
swagger-spring-boot-starter https://gitee.com/kdyzm/swagger-spring-boot-starter

所以現在再加上實戰案例放到同一個項目中進行管理。

三合一項目地址:

項目 地址
gitee地址 https://gitee.com/kdyzm/swagger-knife4j-spring-boot-starter
github地址 https://github.com/kdyzm/swagger-knife4j-spring-boot-starter

以後的更新均會放到該項目中進行。

博客原文地址

https://blog.kdyzm.cn/post/92

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