車聯(lián)網(wǎng)服務non-RESTful架構(gòu)改造實踐

甘甘灰 2019-09-09

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導讀

在構(gòu)建面向企業(yè)項目、多端的內(nèi)容聚合類在線服務API設計的過程中，由于其定制特點，采用常規(guī)的restful開發(fā)模式，通常會導致大量雷同API重復開發(fā)的窘境，本文介紹一種GraphQL查詢語言+網(wǎng)關編排聯(lián)合的實踐，解決大量重復定制的問題。

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CP服務（如停車場、加油站、天氣等），形成的在線服務協(xié)作模式是針對客戶需求，采用REST API提供針對每個車廠、每個項目以及每個終端提供不同的API實現(xiàn)，然而數(shù)據(jù)核心獨立服務實際上就有十余種，然而由于車線業(yè)務維護周期長，定制多，2-3年下來，API規(guī)模已達幾百個，而且持續(xù)發(fā)散級增長，這給持續(xù)開發(fā)和維護帶來不小挑戰(zhàn)。

分解業(yè)務開發(fā)過程，無非兩類工作，業(yè)務需求能力數(shù)據(jù)的獲取和非業(yè)務訴求但是必不可少的如鑒權(quán)等通用化能力，當前來看，其實這兩個問題是幾乎所有業(yè)務團隊都會遇到的問題，因此解決方案也基本類似，如服務聚合、流程編排、API網(wǎng)關等。

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

有關名詞

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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，還能用于構(gòu)建強大的開發(fā)者工具。
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DSL：指的是專注于某個應用程序領域的計算機語言。又譯作領域?qū)Ｓ谜Z言。不同于普通的跨領域通用計算機語言(GPL)，領域特定語言只用在某些特定的領域。比如用來顯示網(wǎng)頁的HTML，以及Emacs所使用的Emac LISP語言。
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API網(wǎng)關：API網(wǎng)關是一個服務器，是系統(tǒng)的唯一入口。從面向?qū)ο笤O計的角度看，它與外觀模式類似。API網(wǎng)關封裝了系統(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，如身份驗證、監(jiān)控、負載均衡、緩存、請求分片與管理、靜態(tài)響應處理。
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存在的問題

車線業(yè)務在線服務舊架構(gòu)如下：

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面臨以下問題：

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改進

針對上述問題，主要從以下幾個方面思考改進：

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服務能力原子化：目標是做穩(wěn)，讓上層通過組合實現(xiàn)業(yè)務需求；
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構(gòu)建查詢引擎：支持強大的查詢組合能力，實現(xiàn)原子服務能力任意聚合和定制；
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API網(wǎng)關：對非業(yè)務數(shù)據(jù)能力需求進行抽象提供插件，實現(xiàn)插件編排。
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下面分別介紹。

實現(xiàn)穩(wěn)定、獨立演進的原子能力服務

對已有的服務進行梳理，抽象出不同應該獨立開發(fā)、部署演進的核心能力，對于引擎能力沒有什么工作，重點是對于一些歷史對接的外部CP，主要實現(xiàn)以下目標：

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向上提供穩(wěn)定接口，向下屏蔽底層復雜性（數(shù)據(jù)訪問，多源差異）；
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以位置為中心有機整合，構(gòu)建完備原子化能力集合。
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這部分工作主要是解決歷史遺留的一些服務組合不合理，跟隨業(yè)務過度定制的問題。

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現(xiàn)，只需要編寫出聲明式的查詢語句即完成服務發(fā)布，特性如下：

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向上提供標準化查詢語言
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向下實現(xiàn)原子能力組合
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歸納業(yè)務共性，提煉定制模式，提升復用
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本文選擇GraphQL作為查詢語言基礎，然而，直接采用GraphQL有這樣兩個主要問題需要解決：

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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；
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GraphQL規(guī)范限制，一些定制難以實現(xiàn)，如：
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入?yún)⒍ㄖ疲喝鐓?shù)關聯(lián)，類型轉(zhuǎn)換等；
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輸出格式：字段展現(xiàn)形式，如時間、經(jīng)緯度等；
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配置表定制：主要是部分業(yè)務邏輯需要根據(jù)配置表定制，如深度返回字段等；
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模型連接：原子能力服務盡可能獨立，同時也無法枚舉定義模型關系，但是定制業(yè)務需求需要大量關聯(lián)透出，減少業(yè)務請求降低延時，所以模型自由關聯(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，因此不會關聯(lián)自由度造成的難理解性并不是一個問題。
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需要通過嵌入簡單的DSL實現(xiàn)：

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內(nèi)置和自定義函數(shù)功能；
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模型動態(tài)關聯(lián)查詢，上下文參數(shù)獲??；
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可以方便擴展自定義函數(shù)。
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這里嵌入DSL需要控制好度，因為DSL如果過于復雜，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、可擴展。

業(yè)務無關功能通過API網(wǎng)關插件配置化

由于之前每個API的定制開發(fā)基本所有功能混合在一起，能復用部分就是鑒權(quán)提供裝飾器，常規(guī)性的響應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)務數(shù)據(jù)部分的定制功能抽象出處理鏈，每個處理節(jié)點提供多實現(xiàn)（包含通用和定制），通過數(shù)據(jù)庫存儲插件鏈實現(xiàn)編排。

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