導(dǎo)讀

在構(gòu)建面向企業(yè)項(xiàng)目、多端的內(nèi)容聚合類在線服務(wù)API設(shè)計的過程中，由于其定制特點(diǎn)，采用常規(guī)的restful開發(fā)模式，通常會導(dǎo)致大量雷同API重復(fù)開發(fā)的窘境，本文介紹一種GraphQL查詢語言+網(wǎng)關(guān)編排聯(lián)合的實(shí)踐，解決大量重復(fù)定制的問題。

早期與車廠合作過程中，基于高德已有的數(shù)據(jù)、引擎能力和一些較為重要的相關(guān)CP服務(wù)（如停車場、加油站、天氣等），形成的在線服務(wù)協(xié)作模式是針對客戶需求，采用REST API提供針對每個車廠、每個項(xiàng)目以及每個終端提供不同的API實(shí)現(xiàn)，然而數(shù)據(jù)核心獨(dú)立服務(wù)實(shí)際上就有十余種，然而由于車線業(yè)務(wù)維護(hù)周期長，定制多，2-3年下來，API規(guī)模已達(dá)幾百個，而且持續(xù)發(fā)散級增長，這給持續(xù)開發(fā)和維護(hù)帶來不小挑戰(zhàn)。

分解業(yè)務(wù)開發(fā)過程，無非兩類工作，業(yè)務(wù)需求能力數(shù)據(jù)的獲取和非業(yè)務(wù)訴求但是必不可少的如鑒權(quán)等通用化能力，當(dāng)前來看，其實(shí)這兩個問題是幾乎所有業(yè)務(wù)團(tuán)隊(duì)都會遇到的問題，因此解決方案也基本類似，如服務(wù)聚合、流程編排、API網(wǎng)關(guān)等。

本文簡要介紹下車聯(lián)網(wǎng)在線服務(wù)改造舊架構(gòu)的一些實(shí)踐。

有關(guān)名詞

• GraphQL：GraphQL既是一種用于API的查詢語言也是一個滿足數(shù)據(jù)查詢的運(yùn)行時。GraphQL對API中的數(shù)據(jù)提供了一套易于理解的完整描述，使得客戶端能夠準(zhǔn)確地獲得它需要的數(shù)據(jù)，而且沒有任何冗余，也讓API更容易地隨著時間推移而演進(jìn)，還能用于構(gòu)建強(qiáng)大的開發(fā)者工具。

• DSL：指的是專注于某個應(yīng)用程序領(lǐng)域的計算機(jī)語言。又譯作領(lǐng)域?qū)Ｓ谜Z言。不同于普通的跨領(lǐng)域通用計算機(jī)語言(GPL)，領(lǐng)域特定語言只用在某些特定的領(lǐng)域。 比如用來顯示網(wǎng)頁的HTML，以及Emacs所使用的Emac LISP語言。

• API網(wǎng)關(guān)：API網(wǎng)關(guān)是一個服務(wù)器，是系統(tǒng)的唯一入口。從面向?qū)ο笤O(shè)計的角度看，它與外觀模式類似。API網(wǎng)關(guān)封裝了系統(tǒng)內(nèi)部架構(gòu)，為每個客戶端提供一個定制的API。它可能還具有其它職責(zé)，如身份驗(yàn)證、監(jiān)控、負(fù)載均衡、緩存、請求分片與管理、靜態(tài)響應(yīng)處理。

存在的問題

車線業(yè)務(wù)在線服務(wù)舊架構(gòu)如下：

面臨以下問題：

改進(jìn)

針對上述問題，主要從以下幾個方面思考改進(jìn)：

• 服務(wù)能力原子化：目標(biāo)是做穩(wěn)，讓上層通過組合實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)需求；

• 構(gòu)建查詢引擎：支持強(qiáng)大的查詢組合能力，實(shí)現(xiàn)原子服務(wù)能力任意聚合和定制；

• API網(wǎng)關(guān)：對非業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)能力需求進(jìn)行抽象提供插件，實(shí)現(xiàn)插件編排。

下面分別介紹。

實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、獨(dú)立演進(jìn)的原子能力服務(wù)

對已有的服務(wù)進(jìn)行梳理，抽象出不同應(yīng)該獨(dú)立開發(fā)、部署演進(jìn)的核心能力，對于引擎能力沒有什么工作，重點(diǎn)是對于一些歷史對接的外部CP，主要實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：

• 向上提供穩(wěn)定接口，向下屏蔽底層復(fù)雜性（數(shù)據(jù)訪問，多源差異）；

• 以位置為中心有機(jī)整合，構(gòu)建完備原子化能力集合。

這部分工作主要是解決歷史遺留的一些服務(wù)組合不合理，跟隨業(yè)務(wù)過度定制的問題。

定制代碼開發(fā)轉(zhuǎn)換為定義查詢語句

這里主要目的就是將服務(wù)聚合、定制邏輯等原來需要的代碼開發(fā)轉(zhuǎn)換為編寫查詢語言的方式實(shí)現(xiàn)，只需要編寫出聲明式的查詢語句即完成服務(wù)發(fā)布，特性如下：

• 向上提供標(biāo)準(zhǔn)化查詢語言

• 向下實(shí)現(xiàn)原子能力組合

• 歸納業(yè)務(wù)共性，提煉定制模式，提升復(fù)用

本文選擇GraphQL作為查詢語言基礎(chǔ)，然而，直接采用GraphQL有這樣兩個主要問題需要解決：

• 數(shù)據(jù)查詢N+1放大問題，直接采用Fackbook提出的dataloader來解決，原理是批量加緩存；

• GraphQL規(guī)范限制，一些定制難以實(shí)現(xiàn)，如：

1. 入?yún)⒍ㄖ疲喝鐓?shù)關(guān)聯(lián)，類型轉(zhuǎn)換等；

2. 輸出格式：字段展現(xiàn)形式，如時間、經(jīng)緯度等；

3. 配置表定制：主要是部分業(yè)務(wù)邏輯需要根據(jù)配置表定制，如深度返回字段等；

4. 模型連接：原子能力服務(wù)盡可能獨(dú)立，同時也無法枚舉定義模型關(guān)系，但是定制業(yè)務(wù)需求需要大量關(guān)聯(lián)透出，減少業(yè)務(wù)請求降低延時，所以模型自由關(guān)聯(lián)能力是必要的，由于本方案最終的查詢控制在內(nèi)部，對外暴露REST API，因此不會關(guān)聯(lián)自由度造成的難理解性并不是一個問題。

需要通過嵌入簡單的DSL實(shí)現(xiàn)：

• 內(nèi)置和自定義函數(shù)功能；

• 模型動態(tài)關(guān)聯(lián)查詢，上下文參數(shù)獲取；

• 可以方便擴(kuò)展自定義函數(shù)。

這里嵌入DSL需要控制好度，因?yàn)镈SL如果過于復(fù)雜，那么，使用者或者發(fā)布者無法快速寫出查詢的話，對比寫代碼提效就會打折扣，偏離本來的價值，所以基本原則是簡單、可擴(kuò)展。

業(yè)務(wù)無關(guān)功能通過API網(wǎng)關(guān)插件配置化

由于之前每個API的定制開發(fā)基本所有功能混合在一起，能復(fù)用部分就是鑒權(quán)提供裝飾器，常規(guī)性的響應(yīng)格式定制提供一些工具函數(shù)，任何需求變更都需要變更代碼，走發(fā)布流程，有了上面第一步的改造，這個步驟期望將非業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)部分的定制功能抽象出處理鏈，每個處理節(jié)點(diǎn)提供多實(shí)現(xiàn)（包含通用和定制），通過數(shù)據(jù)庫存儲插件鏈實(shí)現(xiàn)編排。

車線業(yè)務(wù)由于鑒權(quán)方式需要根據(jù)客戶定制，因此存在多樣性，實(shí)現(xiàn)上是通過Web中間件實(shí)現(xiàn)多種鑒權(quán)插件：

• HTTP簽名，參考這里：主要面向ToB（車廠后臺、合作方）的請求；

• JWT認(rèn)證：主要面向車機(jī)、手機(jī)等終端；

• API Key。

對于API網(wǎng)關(guān)來說，這些鑒權(quán)插件并沒有什么不同之處，只是工程要處理一些定制場景，比如對于不同車廠的JWK管理刷新策略，JWT驗(yàn)證策略等，具體需要根據(jù)業(yè)務(wù)訴求抽象建模，通過插件屬性來實(shí)現(xiàn)配置控制。

另外，網(wǎng)關(guān)還實(shí)現(xiàn)了一些變換器，主要用于將GraphQL的輸出變換為REST API接口透出，這一方面由于一些舊接口要做兼容支持，另外，一些重點(diǎn)客戶的全球化架構(gòu)背景下自己已經(jīng)完全定義好了接口式樣，目前主要實(shí)現(xiàn)了：

• 入?yún)⒆儞Q：使用REST API參數(shù)填充GraphQL查詢模板；

• Header變換：主要用于適配不同客戶規(guī)范；

• JSON變換，使用場景如下：

1. 可復(fù)用標(biāo)準(zhǔn)接口，但是不同客戶的響應(yīng)結(jié)構(gòu)規(guī)范不一致

2. 定制非標(biāo)接口，需要對GraphQL輸出進(jìn)行轉(zhuǎn)換

而插件的使用則通過控制臺或API實(shí)現(xiàn)將插件配置信息存儲于數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行管理，使用時根據(jù)請求特征從DB中提取并緩存起來使用。

改造后的新架構(gòu)如下：

小結(jié)

通過上述改造，將車聯(lián)網(wǎng)在線服務(wù)開發(fā)模式進(jìn)行了升級，實(shí)現(xiàn)API控制臺動態(tài)發(fā)布，大幅提升定制開發(fā)效率：

• 提效開發(fā)：正交化原子能力編排，通過輕量級定義取代定制化代碼開發(fā)：

1. 定制化開發(fā)占比下降60%；

2. 單接口開發(fā)從2-3人日→2-3人時。

• 協(xié)議兼容：混合REST方案，對外提供標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議、支持既有適配協(xié)議。