生成一个简洁、美观、方便的接口文档

前言

日常开发中，接口文档是至关重要的，规范、清晰明了的接口文档更是能让人赏心悦目。虽然说接口文档是比较开放的~~看开发人员心情的~~，在哪写，怎么写都可以，只要项目成员之间看得懂就行了，但还是有必要建立一套规范，来说明接口文档应该如何写。

规范

Swagger是一个用于描述RESTful API的规范和工具集合，它以yaml或者json格式来描述接口的结构，方便机器读取：

swagger: "2.0"
info:
  title: Sample API
  description: API description in Markdown.
  version: 1.0.0

host: api.example.com
basePath: /v1
schemes:
  - https

paths:
  /users:
    get:
      summary: Returns a list of users.
      description: Optional extended description in Markdown.
      produces:
        - application/json
      responses:
        200:
          description: OK

基于这个结构，Swagger中的一个工具swagger-ui就可以生成一个可交互的接口文档，是一个HTML页面，可以在浏览器中访问：

Swagger

Swagger规范(Swagger Specification)在2015年左右逐渐演变成了OpenAPI规范(OpenAPI Specification)，这一转变进一步推动了API开放行业的发展。OpenAPI是Linux基金会的一个项目，Linux选择OpenAPI作为API的标准描述语言，让OpenAPI(Swagger)规范得到了广泛的接受，成为了事实上的行业标准。

随着OpenAPI 3.0版本的发布，OpenAPI规范更加注重规范本身，而不关心具体实现的工具，所以与之对应的Swagger 3被视作为基于OpenAPI 3.0规范实现的一个工具集，之前版本的Swagger 2被称为Swagger 2或者OpenAPI 2.0规范。如今，OpenAPI已经成为了描述RESTful API的标准规范，而Swagger则更多地被看作是实现这一规范的工具集。

OpenAPI 3.0 Specification的结构如下：

openapi: 3.0.0
info:
  title: Sample API
  description: Optional multiline or single-line description in [CommonMark](http://commonmark.org/help/) or HTML.
  version: 0.1.9

servers:
  - url: http://api.example.com/v1
    description: Optional server description, e.g. Main (production) server
  - url: http://staging-api.example.com
    description: Optional server description, e.g. Internal staging server for testing

paths:
  /users:
    get:
      summary: Returns a list of users.
      description: Optional extended description in CommonMark or HTML.
      responses:
        '200':    # status code
          description: A JSON array of user names
          content:
            application/json:
              schema: 
                type: array
                items: 
                  type: string

也是可以用yaml或者json格式来编写。

我们可以手写这样一份规范文件，然后再用Swagger工具来生成接口文档，但这显然工作量有点大，查OpenAPI的规范文档也让人头大。事实上，这可以通过在项目代码中使用注解来标记接口，让框架解析并自动生成，下面会介绍。

SpringBoot集成springdoc-openapi

springdoc-openapi是一个可以将SpringBoot和SwaggerUI集成到一起的库。SpringBoot 2.x版本可以引入springdoc-openapi v1的版本，如下：

<dependency>
    <groupId>org.springdoc</groupId>
    <artifactId>springdoc-openapi-ui</artifactId>
    <version>1.8.0</version>
</dependency>

引入之后就可以直接访问接口文档了，SwaggerUI生成的接口文档默认地址是：http://localhost:8080/swagger-ui.html，生成的OpenAPI Specification可以通过http://localhost:8080/v3/api-docs访问。

下面是一些基本配置：

springdoc:
  swagger-ui:
    path: /swagger-ui-custom.html # 自定义接口文档的地址
  api-docs:
    path: /v3/api-docs
  # 接口分组，可以通过扫描包路径来分组，也可以通过匹配URL前缀来分组
  group-configs:
    - group: module1
      # 指定要包含的接口路径前缀
      pathsToMatch:
        - /api/**
    - group: module2
      pathsToMatch:
        - /**
      pathsToExclude:
        - /api/**

详细的配置可以编写一个配置类，对接口文档的基本信息进行一下配置：

import io.swagger.v3.oas.models.OpenAPI;
import io.swagger.v3.oas.models.info.Contact;
import io.swagger.v3.oas.models.info.Info;
import io.swagger.v3.oas.models.info.License;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
public class OpenAPIConfig {
    @Bean
    public OpenAPI openAPI() {
        return new OpenAPI()
                .info(new Info()
                        .title("接口文档的标题")
                        .description("接口文档的介绍")
                        .version("接口文档的版本 V1")
                        .license(new License().name("接口文档的许可协议 License").url("https://zunhuier.top"))
                        .contact(new Contact().name("联系人 zunhuier").email("联系人邮箱")));
    }
}

在SwaggerUI中效果如图所示：

OpenAPI Config

最后，就是使用OpenAPI规范的注解，来注释各个Restful接口了，下面介绍这些注解的作用。

注解

@Tag

这个注解作用于类上，也可以标记到方法上，起一个标记的作用。一般加在Controller类上，表示这个Controller下的所有接口是某一类的接口，被归类到同一标记下，可以起到接口分组的作用。

import org.springframework.web.bind.annotation.*;
import io.swagger.v3.oas.annotations.tags.Tag;

@RestController
@Tag(name = "测试接口", description = "这个controller里的都是测试接口")
public class TestController {

}

@Operation

一般加在接口方法上，表示这是一个操作，用来对接口进行详细的描述。后面讲的@Parameters、@ApiResponses注解的作用其实都可以直接用@Operation注解中的属性来说明实现，一个注解就能干很多事。

import org.springframework.web.bind.annotation.*;
import io.swagger.v3.oas.annotations.tags.Tag;
import io.swagger.v3.oas.annotations.Operation;

@RestController
@Tag(name = "测试接口", description = "这个controller里的都是测试接口")
public class TestController {
  
    @Operation(summary = "修改用户信息", description = "上传用户id和用户信息")
    @PutMapping("/api/user/{id}")
    public CommonResponse<User> user(@RequestBody User user, @PathVariable("id") int id) {
        System.out.println(user);
        // 修改用户信息...
        return CommonResponse.result(ResultEnum.SUCCESS, user);
    }

}

@Parameters和@Parameter

这两个注解用于描述接口中的显式参数，显式参数是指header、query、path、cookie上的参数，不是请求体中的参数，请求体有专门的注解说明。@Parameters中可以有多个@Parameter。

import org.springframework.web.bind.annotation.*;
import io.swagger.v3.oas.annotations.tags.Tag;
import io.swagger.v3.oas.annotations.Operation;
import io.swagger.v3.oas.annotations.Parameter;
import io.swagger.v3.oas.annotations.Parameters;
import io.swagger.v3.oas.annotations.enums.ParameterIn;

@RestController
@Tag(name = "测试接口", description = "这个controller里的都是测试接口")
public class TestController {
  
    @Operation(summary = "修改用户id", description = "上传用户id和用户信息")
    @Parameters({
            @Parameter(name = "id", description = "要修改的用户id", in = ParameterIn.PATH, example = "123")
    })
    @PutMapping("/api/user/{id}")
    public CommonResponse<User> user(@RequestBody User user, @PathVariable("id") int id) {
        System.out.println(user);
        // 修改用户信息...
        return CommonResponse.result(ResultEnum.SUCCESS, user);
    }

}

springdoc会自动扫描接口方法中的参数，推断参数的数据类型，以及根据@PathVariable注解判断出是path上的参数。如果要手动给接口方法中的参数添加描述，那@Parameter注解的name属性要设置成跟方法参数名一样。注意，name属性始终表示的是HTTP请求中的参数名。

@RequestBody

这个注解用来描述请求体中的内容，比如Content-Type是multipart/form-data、application/x-www-form-urlencoded或者application/xml等等类型的请求，还有可能是上传文件之类的请求，这类请求中的请求体内容可以通过这个注解来定义，关键是注解的content属性。

@PostMapping("/api/hello")
@Operation(summary = "Hello", description = "回复Hello")
@io.swagger.v3.oas.annotations.parameters.RequestBody(
        content = @Content(mediaType = MediaType.MULTIPART_FORM_DATA_VALUE,
        schema = @Schema(implementation = User.class))
)
public CommonResponse<String> hello(User user) {
    return CommonResponse.result(ResultEnum.SUCCESS, "hello");
}

上面例子的接口方法中用一个实体类来接收参数，默认springdoc会把它解析为query上的参数，形如/api/hello?username=xxx&birthday=xxx，而POST请求一般参数是在请求体中的，所以可以通过@RequestBody注解来指明将User类中的属性解析为表单中的字段，以multipart/form-data的格式来传递参数。

注意，SpringMVC也有个@RequestBody注解，两者的包名不同，SpringMVC的@RequestBody注解可以加在接口方法的参数前面，表示请求参数是在请求体中以json的格式进行传递，springdoc会自动解析出来。

@ApiResponses和@ApiResponse

这两个注解用于描述接口的响应内容，默认情况下，springdoc会根据接口方法的返回值自动推断出要返回什么类型的数据。如果想要自定义响应内容，就可以使用这两个注解，@ApiResponses中可以有多个@ApiResponse。

import org.springframework.web.bind.annotation.*;
import io.swagger.v3.oas.annotations.tags.Tag;
import io.swagger.v3.oas.annotations.Operation;
import io.swagger.v3.oas.annotations.Parameter;
import io.swagger.v3.oas.annotations.Parameters;
import io.swagger.v3.oas.annotations.enums.ParameterIn;
import io.swagger.v3.oas.annotations.responses.ApiResponse;
import io.swagger.v3.oas.annotations.responses.ApiResponses;

@RestController
@Tag(name = "测试接口", description = "这个controller里的都是测试接口")
public class TestController {
  
    @Operation(summary = "修改用户id", description = "上传用户id和用户信息")
    @Parameters({
            @Parameter(name = "id", description = "要修改的用户id", in = ParameterIn.PATH, example = "123")
    })
    @ApiResponses({
            @ApiResponse(responseCode = "200", description = "成功，返回用户信息"),
            @ApiResponse(responseCode = "400", description = "请求错误", content = @Content)
    })
    @PutMapping("/api/user/{id}")
    public CommonResponse<User> user(@RequestBody User user, @PathVariable("id") int id) {
        System.out.println(user);
        // 修改用户信息...
        return CommonResponse.result(ResultEnum.SUCCESS, user);
    }

}

@Schema

这个注解用于描述数据模型，一般加在类的成员属性上，用于springdoc解析数据，比如上面那些例子中的CommonResponse和User类：

import com.fasterxml.jackson.annotation.JsonFormat;
import io.swagger.v3.oas.annotations.media.Schema;
import lombok.Data;

import java.util.Date;

@Data // Lombok
public class User {

    private int id;

    @Schema(description = "用户名字", example = "zunhuier", requiredMode = Schema.RequiredMode.REQUIRED)
    private String username;

    @JsonFormat(pattern = "yyyy-MM-dd")
    @Schema(description = "用户生日", example = "1996-6-6", format = "date", type = "string")
    private Date birthday;

}

import com.paxsz.operation.entity.constant.ResultEnum;
import io.swagger.v3.oas.annotations.media.Schema;
import lombok.Data;

@Data
public class CommonResponse<T> {

    @Schema(description = "响应的状态码")
    private int code;

    @Schema(description = "响应的消息")
    private String message;

    @Schema(description = "响应的数据")
    private T data;

}

经过springdoc解析后，在OpenAPI中生成的Schema如下：

Schema

被红星标记的属性说明是必需的。

@Hidden

这个注解可以加在接口方法或者实体类的属性上，用于隐藏接口和不必要返回的属性，比如某个接口还没开发完成，就可以加个@Hidden注解隐藏起来，不显示在接口文档上。

接口调试

Swagger有一个很方便的功能，就是可以直接在接口文档页面上进行调试，类似Postman，只需要点击接口旁边的Try it out按钮即可打开调试页面，填好参数后即可发送请求进行调试：

Test

权限验证

通常接口都会有权限验证，比如要携带token啥的，那接口调试怎么办？OpenAPI和Swagger提供了解决办法。

首先在OpenAPI的配置类中定义SecurityScheme，然后通过GlobalOpenApiCustomizer给每个接口加上需要进行权限验证的Security OpenAPI属性：

@Configuration
public class OpenAPIConfig {
    @Bean
    public OpenAPI openAPI() {
        return new OpenAPI()
                .info(new Info()
                        .title("接口文档的标题")
                        .description("接口文档的介绍")
                        .version("接口文档的版本 V1")
                        .license(new License().name("接口文档的许可协议 License").url("https://zunhuier.top"))
                        .contact(new Contact().name("联系人 zunhuier").email("联系人邮箱")));
                .components(new Components().addSecuritySchemes("Token", new SecurityScheme()
                        .type(SecurityScheme.Type.APIKEY)
                        .in(SecurityScheme.In.HEADER)
                        .name("Authorization"))); // 需要携带token的Authorization请求头
    }

    /**
     * 给每个接口都加上权限验证
     */
    @Bean
    public GlobalOpenApiCustomizer globalOpenApiCustomizer() {
        return openApi -> {
            if (openApi.getPaths() != null) {
                openApi.getPaths().forEach((path, pathItem) -> {
                    // 这里可以判断path
                    pathItem.readOperations().forEach(operation -> {
                        operation.addSecurityItem(new SecurityRequirement().addList("Token"));
                    });
                });
            }
        };
    }
}

上面的配置表示，每次请求都需要在请求头中携带Authorization标头的api key。SecurityScheme.Type还有其它支持的验证方法，比如http basic认证，http bearer认证，oauth2认证等等。

如果不是所有接口都需要验证，可以在globalOpenApiCustomizer方法的代码中，对path进行判断，排除掉某些接口。或者麻烦点，不全局添加，而是在每个需要的接口方法或者Controller类上添加@SecurityRequirement注解：

@SecurityRequirement(name = "Token")
public CommonResponse<String> hello(User user, int abc) {
    return CommonResponse.result(ResultEnum.SUCCESS, "hello");
}

配置完成后，接口文档上的效果如图所示：

Authorization

页面上就会多了小锁的图标，最上面的绿色那个是全局验证，接口旁边的灰色小锁是每个接口单独的验证，点击图标就可以添加验证了，比如输入token。

JSR-303规范注解

一般我们需要对请求参数进行校验，常用的是JSR-303规范下的一套Bean Validation注解，比如：

import com.fasterxml.jackson.annotation.JsonFormat;
import io.swagger.v3.oas.annotations.media.Schema;
import lombok.Data;

import javax.validation.constraints.Size;
import java.util.Date;

@Data
public class User {

    @Schema(description = "主键")
    private int id;

    @Schema(description = "用户名字", example = "zunhuier", requiredMode = Schema.RequiredMode.REQUIRED)
    @Size(min = 3, max = 100) // 规定长度最小为3，最大为100
    private String username;
    
    @JsonFormat(pattern = "yyyy-MM-dd")
    @Schema(description = "用户生日", example = "1996-6-6", format = "date", type = "string")
    private Date birthday;

}

import org.springframework.validation.annotation.Validated;

// 记得添加@Validated注解
public CommonResponse<User> user(@Validated @RequestBody User user, @PathVariable("id") int id) {
    // 修改用户信息...
    return CommonResponse.result(ResultEnum.SUCCESS, user);
}