ASP.NET Core WebApi返回结果统一包装实践记录
前言
近期在重新搭建一套基于ASP.NET Core WebAPI的框架，这其中确实带来了不少的收获，毕竟当你想搭建一套框架的时候，你总会不自觉的去想，如何让这套框架变得更完善一点更好用一点。其中在关于WebApi统一结果返回的时候，让我也有了更一步的思考，首先是如何能更好的限制返回统一的格式，其次是关于结果的包装一定是更简单更强大。在不断的思考和完善中，终于有了初步的成果，便分享出来，学无止境思考便无止境，希望以此能与君共勉。
统一结果类封装
首先如果让返回的结果格式统一，就得有一个统一的包装类去包装所有的返回结果，因为返回的具体数据虽然格式一致，但是具体的值的类型是不确定的，因此我们这里需要定义个泛型类。当然如果你不选择泛型类的话用dynamic或者object类型也是可以的,但是这样的话可能会带来两点不足
- 一是可能会存在装箱拆箱的操作。
- 二是如果引入swagger的话是没办法生成返回的类型的，因为dynamic或object类型都是执行具体的action时才能确定返回类型的，但是swagger的结构是首次运行的时候就获取到的，因此无法感知具体类型。
定义包装类
上面我们也说了关于定义泛型类的优势，这里就话不多说来直接封装一个结果返回的包装类
public class ResponseResult<T>
{
/// <summary>
/// 状态结果
/// </summary>
public ResultStatus Status { get; set; } = ResultStatus.Success;
private string? _msg;
/// <summary>
/// 消息描述
/// </summary>
public string? Message
{
get
{
// 如果没有自定义的结果描述，则可以获取当前状态的描述
return !string.IsNullOrEmpty(_msg) ? _msg : EnumHelper.GetDescription(Status);
}
set
{
_msg = value;
}
}
/// <summary>
/// 返回结果
/// </summary>
public T Data { get; set; }
}
其中这里的ResultStatus是一个枚举类型，用于定义具体的返回状态码，用于判断返回的结果是正常还是异常或者其他，我这里只是简单的定义了一个最简单的示例，有需要的话也可以自行扩展
public enum ResultStatus
{
[Description("请求成功")]
Success = 1,
[Description("请求失败")]
Fail = 0,
[Description("请求异常")]
Error = -1
}
这种情况下定义枚举类型并且结合它的DescriptionAttribute的特性去描述枚举的含义是一个不错的选择，首先它可以统一管理每个状态的含义，其次是更方便的获取每个状态对应的描述。这样的话如果没有自定义的结果描述，则可以获取当前状态的描述来充当默认值的情况。这个时候在写具体action的时候会是以下的效果
[HttpGet("GetWeatherForecast")]
public ResponseResult<IEnumerable<WeatherForecast>> GetAll()
{
var datas = Enumerable.Range(1, 5).Select(index => new WeatherForecast
{
Date = DateTime.Now.AddDays(index),
TemperatureC = Random.Shared.Next(-20, 55),
Summary = Summaries[Random.Shared.Next(Summaries.Length)]
});
return new ResponseResult<IEnumerable<WeatherForecast>> { Data = datas };
}
这样的话每次编写action的时候都可以返回一个ResponseResult<T>的结果了，这里就体现出了使用枚举定义状态码的优势了，相当一部分场景我们可以省略了状态码甚至是消息的编写，毕竟很多时候在保障功能的情况下，代码还是越简介越好的，更何况是一些高频操作呢。
升级一下操作
上面虽然我们定义了ResponseResult<T>来统一包装返回结果，但是每次还得new一下，在无疑是不太方便的，而且还要每次都还得给属性赋值啥的，也是够麻烦的，这个时候就想，如果能有相关的辅助方法去简化操作就好了，方法不用太多能满足场景就好，也就是够用就好，最主要的是能支持扩展就可以。因此，进一步升级一下结果包装类，来简化一下操作
public class ResponseResult<T>
{
/// <summary>
/// 状态结果
/// </summary>
public ResultStatus Status { get; set; } = ResultStatus.Success;
private string? _msg;
/// <summary>
/// 消息描述
/// </summary>
public string? Message
{
get
{
return !string.IsNullOrEmpty(_msg) ? _msg : EnumHelper.GetDescription(Status);
}
set
{
_msg = value;
}
}
/// <summary>
/// 返回结果
/// </summary>
public T Data { get; set; }
/// <summary>
/// 成功状态返回结果
/// </summary>
/// <param name="result">返回的数据</param>
/// <returns></returns>
public static ResponseResult<T> SuccessResult(T data)
{
return new ResponseResult<T> { Status = ResultStatus.Success, Data = data };
}
/// <summary>
/// 失败状态返回结果
/// </summary>
/// <param name="code">状态码</param>
/// <param name="msg">失败信息</param>
/// <returns></returns>
public static ResponseResult<T> FailResult(string? msg = null)
{
return new ResponseResult<T> { Status = ResultStatus.Fail, Message = msg };
}
/// <summary>
/// 异常状态返回结果
/// </summary>
/// <param name="code">状态码</param>
/// <param name="msg">异常信息</param>
/// <returns></returns>
public static ResponseResult<T> ErrorResult(string? msg = null)
{
return new ResponseResult<T> { Status = ResultStatus.Error, Message = msg };
}
/// <summary>
/// 自定义状态返回结果
/// </summary>
/// <param name="status"></param>
/// <param name="result"></param>
/// <returns></returns>
public static ResponseResult<T> Result(ResultStatus status, T data, string? msg = null)
{
return new ResponseResult<T> { Status = status, Data = data, Message = msg };
}
}
这里进一步封装了几个方法，至于具体封装几个这种方法，还是那句话够用就好，这里我封装了几个常用的操作，成功状态、失败状态、异常状态、最完全状态，这几种状态基本上可以满足大多数的场景，不够的话可以自行进行进一步的多封装几个方法。这样的话在action使用的时候就会简化很多,省去了手动属性赋值
[HttpGet("GetWeatherForecast")]
public ResponseResult<IEnumerable<WeatherForecast>> GetAll()
{
var datas = Enumerable.Range(1, 5).Select(index => new WeatherForecast
{
Date = DateTime.Now.AddDays(index),
TemperatureC = Random.Shared.Next(-20, 55),
Summary = Summaries[Random.Shared.Next(Summaries.Length)]
});
return ResponseResult<IEnumerable<WeatherForecast>>.SuccessResult(datas);
}
进一步完善
上面我们通过完善ResponseResult<T>类的封装，确实在某些程度上节省了一部分操作，但是还是有点美中不足，那就是每次返回结果的时候，虽然定义了几个常用的静态方法去操作返回结果，但是每次还得通过手动去把ResponseResult<T>类给请出来才能使用，现在呢想在操作返回结果的时候不想看到它了。这个呢也很简单，我们可以借助微软针对MVC的Controller的封装进一步得到一个思路，那就是定义一个基类的Controller，我们在Controller基类中，把常用的返回结果封装一些方法，这样在Controller的子类中呢就可以直接调用这些方法，而不需要关注如何去编写方法的返回类型了，话不多说动手把Controller基类封装起来
[ApiController]
[Route("api/[controller]")]
public class ApiControllerBase : ControllerBase
{
/// <summary>
/// 成功状态返回结果
/// </summary>
/// <param name="result">返回的数据</param>
/// <returns></returns>
protected ResponseResult<T> SuccessResult<T>(T result)
{
return ResponseResult<T>.SuccessResult(result);
}
/// <summary>
/// 失败状态返回结果
/// </summary>
/// <param name="code">状态码</param>
/// <param name="msg">失败信息</param>
/// <returns></returns>
protected ResponseResult<T> FailResult<T>(string? msg = null)
{
return ResponseResult<T>.FailResult(msg);
}
/// <summary>
/// 异常状态返回结果
/// </summary>
/// <param name="code">状态码</param>
/// <param name="msg">异常信息</param>
/// <returns></returns>
protected ResponseResult<T> ErrorResult<T>(string? msg = null)
{
return ResponseResult<T>.ErrorResult(msg);
}
/// <summary>
/// 自定义状态返回结果
/// </summary>
/// <param name="status"></param>
/// <param name="result"></param>
/// <returns></returns>
protected ResponseResult<T> Result<T>(ResultStatus status, T result, string? msg = null)
{
return ResponseResult<T>.Result(status, result, msg);
}
}
有了这么一个大神的辅助，一切似乎又向着美好进发了一步，这样的话每次我们自定义的Controller可以继承ApiControllerBase类，从而使用里面的简化操作。所以再写起来代码，大概是这么一个效果
public class WeatherForecastController : ApiControllerBase
{
private static readonly string[] Summaries = new[]
{
"Freezing", "Bracing", "Chilly", "Cool", "Mild", "Warm", "Balmy", "Hot", "Sweltering", "Scorching"
};
[HttpGet("GetWeatherForecast")]
public ResponseResult<IEnumerable<WeatherForecast>> GetAll()
{
var datas = Enumerable.Range(1, 5).Select(index => new WeatherForecast
{
Date = DateTime.Now.AddDays(index),
TemperatureC = Random.Shared.Next(-20, 55),
Summary = Summaries[Random.Shared.Next(Summaries.Length)]
});
return SuccessResult(datas);
}
}
这个时候确实变得很美好了，但是还是没有逃脱一点，那就是我还是得通过特定的方法来得到一个ResponseResult<T>类型的返回结果，包括我们给ResponseResult<T>类封装静态方法，或者甚至是定义ApiControllerBase基类，都是为了进一步简化这个操作。现在呢我想告别这个限制，我能不能把返回的结果直接就默认的转化成ResponseResult<T>类型的结果呢？当然可以，这也是通过ASP.NET Core的封装思路中得到的启发，借助implicit自动完成隐式转换，这个在ASP.NET Core的ActionResult<T>类中也有体现
public static implicit operator ActionResult<TValue>(TValue value)
{
return new ActionResult<TValue>(value);
}
通过这个思路我们可以进一步完善ResponseResult<T>类的实现方式，给它添加一个隐式转换的操作，仅仅定义一个方法即可，在ResponseResult<T>类中继续完善
/// <summary>
/// 隐式将T转化为ResponseResult<T>
/// </summary>
/// <param name="value"></param>
public static implicit operator ResponseResult<T>(T value)
{
return new ResponseResult<T> { Data = value };
}
这种对于绝大部分返回成功结果的时候提供了非常简化的操作，这个时候如果你再去使用action的时候就可以进一步来简化返回值的操作了
[HttpGet("GetWeatherForecast")]
public ResponseResult<IEnumerable<WeatherForecast>> GetAll()
{
var datas = Enumerable.Range(1, 5).Select(index => new WeatherForecast
{
Date = DateTime.Now.AddDays(index),
TemperatureC = Random.Shared.Next(-20, 55),
Summary = Summaries[Random.Shared.Next(Summaries.Length)]
});
return datas.ToList();
}
因为我们定义了T到ResponseResult<T>的隐式转换，所以这个时候我们就可以直接返回结果了，而不需要手动对结果返回值进行包装。
漏网之鱼处理
在上面我们为了尽量简化action返回ResponseResult<T>的统一返回结构的封装，已经对ResponseResult<T>类进行了许多的封装，并且还通过封装ApiControllerBase基类进一步简化这一操作，但是终究还是避免不了一点，那就是很多时候可能想不起来对action的返回值去加ResponseResult<T>类型的返回值，但是我们之前的所有封装都得建立在必须要声明ResponseResult<T>类型的返回值的基础上才行，否则就不存在统一返回格式这一说法了。所以针对这些漏网之鱼，我们必须要有统一的拦截机制，这样才能更完整的针对返回结果进行处理，针对这种对action返回值的操作，我们首先想到的就是定义过滤器进行处理，因此笔者针对这一现象封装了一个统一包装结果的过滤器，实现如下
public class ResultWrapperFilter : ActionFilterAttribute
{
public override void OnResultExecuting(ResultExecutingContext context)
{
var controllerActionDescriptor = context.ActionDescriptor as ControllerActionDescriptor;
var actionWrapper = controllerActionDescriptor?.MethodInfo.GetCustomAttributes(typeof(NoWrapperAttribute), false).FirstOrDefault();
var controllerWrapper = controllerActionDescriptor?.ControllerTypeInfo.GetCustomAttributes(typeof(NoWrapperAttribute), false).FirstOrDefault();
//如果包含NoWrapperAttribute则说明不需要对返回结果进行包装，直接返回原始值
if (actionWrapper != null || controllerWrapper != null)
{
return;
}
//根据实际需求进行具体实现
var rspResult = new ResponseResult<object>();
if (context.Result is ObjectResult)
{
var objectResult = context.Result as ObjectResult;
if (objectResult?.Value == null)
{
rspResult.Status = ResultStatus.Fail;
rspResult.Message = "未找到资源";
context.Result = new ObjectResult(rspResult);
}
else
{
//如果返回结果已经是ResponseResult<T>类型的则不需要进行再次包装了
if (objectResult.DeclaredType.IsGenericType && objectResult.DeclaredType?.GetGenericTypeDefinition() == typeof(ResponseResult<>))
{
return;
}
rspResult.Data = objectResult.Value;
context.Result = new ObjectResult(rspResult);
}
return;
}
}
}
在使用WebAPI的过程中，我们的action绝大部分是直接返回ViewModel或Dto而并没有返回ActionResult类型相关，但是无妨，这个时候MVC的底层操作会为我们将这些自定义的类型包装成ObjectResult类型的，因此我们的ResultWrapperFilter过滤器也是通过这一机制进行操作的。这里有两点需要考虑的
- 首先是，我们必须要允许并非所有的返回结果都要进行
ResponseResult<T>的包装，为了满足这一需求我们还定义了NoWrapperAttribute来实现这一效果，只要Controller或Action有NoWrapperAttribute的修饰则不对返回结果进行任何处理。 - 其次是，如果我们的Action上的返回类型已经是
ResponseResult<T>类型的，则也不需要对返回结果进行再次的包装。
关于ResultWrapperFilter的定义其实很简单，因为在这里它只是起到了一个标记的作用
[AttributeUsage(AttributeTargets.Class | AttributeTargets.Method, AllowMultiple = false, Inherited = false)]
public class NoWrapperAttribute:Attribute
{
}
到了这里，还有一种特殊的情况需要注意，那就是当程序发生异常的时候，我们上面的这些机制也是没有办法生效的，因此我们还需要定义一个针对全局异常处理的拦截机制，同样是可以使用统一异常处理过滤器进行操作，实现如下
public class GlobalExceptionFilter : IExceptionFilter
{
private readonly ILogger<GlobalExceptionFilter> _logger;
public GlobalExceptionFilter(ILogger<GlobalExceptionFilter> logger)
{
_logger = logger;
}
public void OnException(ExceptionContext context)
{
//异常返回结果包装
var rspResult = ResponseResult<object>.ErrorResult(context.Exception.Message);
//日志记录
_logger.LogError(context.Exception, context.Exception.Message);
context.ExceptionHandled = true;
context.Result = new InternalServerErrorObjectResult(rspResult);
}
public class InternalServerErrorObjectResult : ObjectResult
{
public InternalServerErrorObjectResult(object value) : base(value)
{
StatusCode = StatusCodes.Status500InternalServerError;
}
}
}
写完过滤器了，千万不能忘了全局注册一下，否则它也就只能看看了，不会起到任何效果
builder.Services.AddControllers(options =>
{
options.Filters.Add<ResultWrapperFilter>();
options.Filters.Add<GlobalExceptionFilter>();
});
漏网之鱼另一种处理
当然针对上面两种针对漏网之鱼的处理，在ASP.NET Core上还可以通过中间件的方式进行处理，至于过滤器和中间件有何不同，相信大家已经非常清楚了，核心不同总结起来就一句话二者的处理阶段不同，即针对管道的生命周期处理是不一样的，中间件可以处理任何生命周期在它之后的场景，但是过滤器只管理Controller这一块的一亩三分地但是针对结果包装这一场景，笔者觉得使用过滤器的方式更容易处理一点，因为毕竟我们是要操作Action的返回结果，通过过滤器中我们可以直接拿到返回结果的值。但是这个操作如果在中间件里进行操作的话，只能通过读取Response.Body进行操作了，笔者这里也封装了一个操作，如下所示
public static IApplicationBuilder UseResultWrapper(this IApplicationBuilder app)
{
var serializerOptions = app.ApplicationServices.GetRequiredService<IOptions<JsonOptions>>().Value.JsonSerializerOptions;
serializerOptions.Encoder = JavaScriptEncoder.UnsafeRelaxedJsonEscaping;
return app.Use(async (context, next) =>
{
var originalResponseBody = context.Response.Body;
try
{
//因为Response.Body没办法进行直接读取，所以需要特殊操作一下
using var swapStream = new MemoryStream();
context.Response.Body = swapStream;
await next();
//判断是否出现了异常状态码，需要特殊处理
if (context.Response.StatusCode == StatusCodes.Status500InternalServerError)
{
context.Response.Body.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
await swapStream.CopyToAsync(originalResponseBody);
return;
}
var endpoint = context.Features.Get<IEndpointFeature>()?.Endpoint;
if (endpoint != null)
{
//只针对application/json结果进行处理
if (context.Response.ContentType.ToLower().Contains("application/json"))
{
//判断终结点是否包含NoWrapperAttribute
NoWrapperAttribute noWrapper = endpoint.Metadata.GetMetadata<NoWrapperAttribute>();
if (noWrapper != null)
{
context.Response.Body.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
await swapStream.CopyToAsync(originalResponseBody);
return;
}
//获取Action的返回类型
var controllerActionDescriptor = context.GetEndpoint()?.Metadata.GetMetadata<ControllerActionDescriptor>();
if (controllerActionDescriptor != null)
{
//泛型的特殊处理
var returnType = controllerActionDescriptor.MethodInfo.ReturnType;
if (returnType.IsGenericType && (returnType.GetGenericTypeDefinition() == typeof(Task<>) || returnType.GetGenericTypeDefinition() == typeof(ValueTask<>)))
{
returnType = returnType.GetGenericArguments()[0];
}
//如果终结点已经是ResponseResult<T>则不进行包装处理
if (returnType.IsGenericType && returnType.GetGenericTypeDefinition() == typeof(ResponseResult<>))
{
context.Response.Body.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
await swapStream.CopyToAsync(originalResponseBody);
return;
}
context.Response.Body.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
//反序列化得到原始结果
var result = await JsonSerializer.DeserializeAsync(context.Response.Body, returnType, serializerOptions);
//对原始结果进行包装
var bytes = JsonSerializer.SerializeToUtf8Bytes(ResponseResult<object>.SuccessResult(result), serializerOptions);
new MemoryStream(bytes).CopyTo(originalResponseBody);
return;
}
}
}
context.Response.Body.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
await swapStream.CopyToAsync(originalResponseBody);
}
finally
{
//将原始的Body归还回来
context.Response.Body = originalResponseBody;
}
});
}
}
相信通过上面的处理，我们就可以更容易的看出来，谁更容易的对统一结果进行包装处理了，毕竟我们是针对Action的返回结果进行处理，而过滤器显然就是为针对Controller和Action的处理而生的。但是通过中间件的方式能更完整的针对结果进行处理，因为许多时候我们可能是在自定义的中间件里直接拦截请求并返回，但是根据二八原则这种情况相对于Action的返回值毕竟是少数，有这种情况我们可以通过直接ResponseResult<T>封装的方法进行返回操作，也很方便。但是这个时候呢，关于异常处理我们通过全局异常处理中间件，则能更多的处理更多的场景，且没有副作用，看一下它的定义
public static IApplicationBuilder UseException(this IApplicationBuilder app)
{
return app.UseExceptionHandler(configure =>
{
configure.Run(async context =>
{
var exceptionHandlerPathFeature = context.Features.Get<IExceptionHandlerPathFeature>();
var ex = exceptionHandlerPathFeature?.Error;
if (ex != null)
{
var _logger = context.RequestServices.GetService<ILogger<IExceptionHandlerPathFeature>>();
var rspResult = ResponseResult<object>.ErrorResult(ex.Message);
_logger?.LogError(ex, message: ex.Message);
context.Response.StatusCode = StatusCodes.Status500InternalServerError;
context.Response.ContentType = "application/json;charset=utf-8";
await context.Response.WriteAsync(rspResult.SerializeObject());
}
});
});
}
使用全局异常梳理中间件是没有副作用的，主要因为在异常处理的时候我们不需要读取Response.Body进行读取操作的，所以至于是选择异常处理中间件还是过滤器，大家可以针对自己的实际场景进行选择，两种方式都是可以的。
总结
本文主要是展示了针对ASP.NET Core WeApi结果统一返回格式的相关操作，通过示例我们一步一步的展示了完成这一目标的不断升级的实现，虽然整体看起来比较简单，但是却承载着笔者一次又一次的思考升级。每次实现完一个阶段，都会去想有没有更好的方式去完善它。这其中还有一些思路来自微软源码为我们提供的思路，所以很多时候还是建议大家去看一看源码的，可以在很多时候为我们提供一种解决问题的思路。正如我看到的一句话，读源码也是一种围城，外面的人不想进去，里面的人不想出来。如果大家有更好的实现方式，欢迎一起讨论。曾经的时候我会为自己学到了一个新的技能而感到高兴，到了后来我会对有一个好的思路，或者好的解决问题的方法而感到高兴。读万卷书很重要，行万里路同样重要，读书是沉淀，行路是实践，结合到一起才能更好的促进，而不是只选择一种。
到此这篇关于ASP.NET Core WebApi返回结果统一包装实践的文章就介绍到这了,更多相关ASP.NET Core WebApi返回结果内容请搜索编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程网！
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