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手撸 HTTP 请求统一返回格式中间件

本贴最后更新于 320 天前，其中的信息可能已经时移俗易

1. 概述

中间件就是为了解决实际问题的脚手架，在我们开发微服务过程中，经常会碰到一个问题：不同的微服务有不同的开发人员，在处理 HTTP 返回数据时，格式五花八门，难以统一。

主要问题：

  1. 只返回请求数据、没有错误码；
  2. 返回的错误码定义规则五花八门；
  3. 微服务之间的可视化 traceId 不统一或者没有 traceId；
  4. 直接抛异常到 response

1.1 需求分析

针对以上问题，我们可以自己实现一个 HTTP 返回格式中间件，统一规范。我们希望这个中间件能实现以下功能：

  1. API 接口只返回请求数据，不需要自己定义 error_code、error_message
  2. 自动捕获 API 返回结果，根据返回结果封装统一的返回格式，添加 error_code、error_message
  3. 根据错误码定义，接口逻辑只需抛出对应错误码的异常，中间件自动捕获异常，封装返回结果
  4. 自动生成 traceId，并返回 traceId，支持可视化观测

1.2 实现方案

针对 1.1 的需求我们可以大概制定实现方案

  1. 制定接口返回规范文档。

    兵马未动，粮草先行，一个合理的规范文档是方案的关键。定义了 code、message、traceId 三个关键元素，并根据 code 决定是否返回 data

    ​image​

  2. 根据 code 状态码定义异常类型

    2.1 定义异常状态码

    public static class AIoTDomainErrorCodes
{
    /* You can add your business exception error codes here, as constants */
    public static int DeviceOffline = 50001;
    public static int DeviceNotFound = 50003;
    public static int RequestNotExecuted = 50006;
    public static int HwHttpApiException = 50007;
}

    2.2 实现异常类型（以 DeviceNotFound 为例）

    public class DeviceNotFoundException : AbpException, ICustomException
    {
        public int ErrorCode { get; set; } = AIoTDomainErrorCodes.DeviceNotFound;
        public DeviceNotFoundException()
        {
        }

        public DeviceNotFoundException(string? message)
            : base(message)
        {
        }

        public DeviceNotFoundException(string? message, Exception? innerException)
            : base(message, innerException)
        {
        }

        public DeviceNotFoundException(SerializationInfo serializationInfo, StreamingContext context)
            : base(serializationInfo, context)
        {
        }
    }

  3. 定义 ApiResponse 中间件 ApiResponseMiddleware

    使用 ABP 框架 DOTNET CORE 管道配置手柄 IApplicationBuilder，配置自定义的中间件管道。在 ApiResponse 处理 HttpContext 的返回数据，这部分都是处理无异常返回的，通过解析返回数据 Body 来添加对应 code,message,traceId。步骤如下：

    3.1 定义中间件管道 ApiResponseMiddleware

    namespace MeiYiJia.AIoT.Middlewares
{
    public class ApiResponseMiddleware
    {
        private readonly RequestDelegate _next;
        private readonly IJsonSerializer _jsonSerializer;
        private readonly ILogger<ApiResponseMiddleware> _logger;

        public ApiResponseMiddleware(RequestDelegate next, IJsonSerializer jsonSerializer, ILogger<ApiResponseMiddleware> logger)
        {
            _next = next;
            _jsonSerializer = jsonSerializer;
            _logger = logger;
        }

        public async Task InvokeAsync(HttpContext context)
        {
            var path = context.Request.Path.ToString().ToLower();
            if ((path.Contains("swagger")
                //|| context.Request.Path.ToString().ToLower().Contains("login")
                || path.Contains("monitor")
                || path.Contains("cap")
                || path.Contains("hangfire")
                || path == "/"
                || path.Contains("/remote")
                || path.Contains("/abp/")
                || path.Contains("excel")
              ))
            {
                await _next(context);
                return;
            }

            context.Request.EnableBuffering();
            var originalBody = context.Response.Body;

            try
            {
                // 统一处理返回结果 
                if (path.Contains("/api/") && (context.Response.StatusCode == StatusCodes.Status200OK || context.Response.StatusCode == StatusCodes.Status204NoContent) && IsJsonRequest(context))
                {
                    using var ms = new MemoryStream();

                    context.Response.Body = ms;

                    await _next(context);

                    if (context.Response.StatusCode == StatusCodes.Status204NoContent)
                        context.Response.OnStarting(state =>
                        {
                            var httpContext = (HttpContext)state;
                            httpContext.Response.StatusCode = StatusCodes.Status200OK;
                            httpContext.Response.ContentType = "application/json";
                            return Task.CompletedTask;
                        }, context);

                    var responseStr = GetResponseStr(ms);

                    if (!((responseStr?.StartsWith("{\"code\"") ?? false) && (responseStr?.Contains("\"message\"") ?? false) && (responseStr?.Contains("\"data\"") ?? false)))
                    {
                        var isError = StatusCodes.Status400BadRequest <= context.Response.StatusCode && context.Response.StatusCode <= StatusCodes.Status511NetworkAuthenticationRequired;
                        var responseBody = string.IsNullOrEmpty(responseStr) ? null : TryDeserialize(responseStr);

                        var traceIdProvider = context.RequestServices.GetRequiredService<ITraceIdProvider>();
                        var traceId = traceIdProvider.Get();

                        var apiResult = new ApiResult<dynamic>(isError ? context.Response.StatusCode : 0, isError ? "error" : "success", responseBody, traceId);
                        if (responseStr?.Contains("\"isAsync\":true") ?? false)
                        {
                            apiResult.Code = 100;
                        }
                        var json = _jsonSerializer.Serialize(apiResult);
                        ms.Position = 0;
                        ms.Write(Encoding.UTF8.GetBytes(json));
                    }

                    ms.Position = 0;
                    await ms.CopyToAsync(originalBody);

                }
                // 处理非josn 文件类型
                else
                {
                    await _next(context);
                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
                _logger.LogError($"统一封装返回结构失败！{ex.Message}", ex);
            }
            finally
            {
                context.Response.Body = originalBody;
            }

        }

        private static bool IsJsonRequest(HttpContext context)
        {
            // 获取请求的Content-Type头信息
            var contentType = context.Request.ContentType ?? "application/json";

            // 如果Content-Type为application/json，则认为是Json请求
            return contentType != null && contentType.Contains("application/json", StringComparison.OrdinalIgnoreCase);
        }

        private static string? GetResponseStr(MemoryStream ms)
        {
            ms.Position = 0;
            var responseStr = new StreamReader(ms).ReadToEnd();
            return responseStr;
        }

        private dynamic? TryDeserialize(string? str)
        {
            if (string.IsNullOrWhiteSpace(str))
                return null;
            try
            {
                return _jsonSerializer.Deserialize<dynamic>(str);
            }
            catch (Exception)
            {
                return str;
            }
        }
    }
}

    3.2 中间件管道配置扩展

        public static partial class ApplicationBuilderExtensions
    {
        /// <summary>
        /// 统一返回格式
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public static IApplicationBuilder UseApiResponse(this IApplicationBuilder app)
        {
            return app.UseMiddleware<ApiResponseMiddleware>();
        }
    }

    3.3 调用中间件配置

     public override void OnApplicationInitialization(ApplicationInitializationContext context)
    {
        var app = context.GetApplicationBuilder();
        var env = context.GetEnvironment();

        if (env.IsDevelopment())
        {
            app.UseDeveloperExceptionPage();
        }

        app.UseAbpRequestLocalization();

        app.UseCorrelationId();
        app.UseApiResponse();
        app.UseRequestLog();


    }

  4. 定义 HTTP 异常捕获过滤器 ResultExceptionFilter

ResultExceptionFilter.cs

public class ResultExceptionFilter : IAsyncExceptionFilter, ITransientDependency
{
    public virtual async Task OnExceptionAsync(ExceptionContext context)
    {
        if (!ShouldHandleException(context))
        {
            return;
        }

        await HandleAndWrapException(context);
    }

    protected virtual bool ShouldHandleException(ExceptionContext context)
    {
        //TODO: Create DontWrap attribute to control wrapping..?

        if (context.ActionDescriptor.IsControllerAction() &&
            context.ActionDescriptor.HasObjectResult())
        {
            return true;
        }

        if (context.HttpContext.Request.CanAccept(MimeTypes.Application.Json))
        {
            return true;
        }

        if (context.HttpContext.Request.IsAjax())
        {
            return true;
        }

        return false;
    }

    protected virtual async Task HandleAndWrapException(ExceptionContext context)
    {
        //TODO: Trigger an AbpExceptionHandled event or something like that.

        var exceptionHandlingOptions = context.GetRequiredService<IOptions<AbpExceptionHandlingOptions>>().Value;
        var exceptionToErrorInfoConverter = context.GetRequiredService<IExceptionToErrorInfoConverter>();
        var remoteServiceErrorInfo = exceptionToErrorInfoConverter.Convert(context.Exception, options =>
       {
           options.SendExceptionsDetailsToClients = exceptionHandlingOptions.SendExceptionsDetailsToClients;
           options.SendStackTraceToClients = exceptionHandlingOptions.SendStackTraceToClients;
       });


        var logLevel = context.Exception.GetLogLevel();

        var remoteServiceErrorInfoBuilder = new StringBuilder();
        remoteServiceErrorInfoBuilder.AppendLine($"---------- {nameof(RemoteServiceErrorInfo)} ----------");
        remoteServiceErrorInfoBuilder.AppendLine(context.GetRequiredService<IJsonSerializer>().Serialize(remoteServiceErrorInfo, indented: true));

        var logger = context.GetService<ILogger<ResultExceptionFilter>>(NullLogger<ResultExceptionFilter>.Instance);

        logger.LogWithLevel(logLevel, remoteServiceErrorInfoBuilder.ToString());

        logger.LogException(context.Exception, logLevel);

        await context.GetRequiredService<IExceptionNotifier>().NotifyAsync(new ExceptionNotificationContext(context.Exception));

        if (context.Exception is AbpAuthorizationException)
        {
            await context.HttpContext.RequestServices.GetRequiredService<IAbpAuthorizationExceptionHandler>()
                .HandleAsync(context.Exception.As<AbpAuthorizationException>(), context.HttpContext);
        }
        else
        {
            context.HttpContext.Response.Headers.Add(AbpHttpConsts.AbpErrorFormat, "true");
            var statusCode = (int)context
            .GetRequiredService<IHttpExceptionStatusCodeFinder>()
            .GetStatusCode(context.HttpContext, context.Exception);
            context.HttpContext.Response.StatusCode = statusCode;

            var errorCode = 50000;
            if (context.Exception is ICustomException)
            {
                errorCode = (context.Exception as ICustomException)!.ErrorCode;
            }

            var traceIdProvider = context.GetRequiredService<ITraceIdProvider>();
            var traceId = traceIdProvider.Get();
            var result = new ApiResult(errorCode, context.Exception.Message, null, traceId, remoteServiceErrorInfo);

            context.Result = result;
        }

        context.Exception = null; //Handled!
    }
}

​OnExceptionAsync​是异常处理重写方法，包含是否需要处理方法 ShouldHandleException​ 和具体处理方法 HandleAndWrapException​

主要关注异常的具体处理方法中分为两步：

  1. 授权异常问题处理 context.HttpContext.RequestServices.GetRequiredService<IAbpAuthorizationExceptionHandler>() .HandleAsync(context.Exception.As<AbpAuthorizationException>(), context.HttpContext)​
  2. 业务异常问题处理，我们已定义了若干自定义异常继承接口 ICustomException​ 通过 context.Exception is ICustomException​ 就能判断是否是自定义异常，并匹配对应的 ErrorCode，最后再使用 traceIdProvider​ 生成 traceId
  3. 服务依赖注入
    /// <summary>
    /// 异常处理
    /// </summary>
    /// <param name="context"></param>
    private void ConfigureAbpExceptions(ServiceConfigurationContext context)
    {
        context.Services.AddMvc(options => { options.Filters.Add(typeof(ResultExceptionFilter)); });
    }

‍

  • C#
    29 引用 • 34 回帖 • 5 关注
  • HTTP
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