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为.netcore助力--WebApiClient正式发布core版本

1 前言

WebApiClient已成熟稳定,发布了WebApiClient.JIT和WebApiClient.AOT两个nuget包,累计近10w次下载。我对它的高可扩展性设计相当满意和自豪,但WebApiClient并不因此而停下脚步,在一年前,我产生了编写其core版本的想法,将asp.netcore服务端先进的思想融入到core版本,在性能与扩展性上得到进一步升华。
对应的,给它叫了WebApiClientCore的名字,为了对得起名字里面的Core字,我在框架设计、性能优化上占用整体开发时间一半以上。

2 框架设计

IActionInvoker

WebApiClient时还没有IActionInvoker概念,对应的执行逻辑直接在ApiActionContext上实现。现在我觉得,Context应该是一个状态数据类,而不能也成为一个执行者,因为一个执行者的实例可以无限次地执行多个Context实例。

Refit则更简单粗暴,将所有实现都在一个RequestBuilderImplementation的类上:你们只要也只能使用我内置的Attribute声明,一切执行在我这个类里面包办,因为我是一个万能类。

Core版本增加了IActionInvoker概念,从中Context分开,用于执行Context,职责分明。在实现上又分为多种Invoker:Task声明返回执行者ActionInvoker、ITask声明返回处理处理者ActionTask,以及聚合的MultiplexedActionInvoker。

Middleware思想

WebApiClient时在处理各个特性、参数验证、返回值验证时没有使用Middleware思想,特别是在处理响应结果和异常短路逻辑难以维护。

Refit还是简单粗暴,将所有特性的解释实现都在这个RequestBuilderImplementation的类上,因为我还是一个万能类。

Core版本增加中间件Builder,将请求前的相关Attribute的执行编排Build为一个请求处理委托,将请求后相关Attribute的执行编排Build为一个响应处理委托,然后把两个委托与真实http请求串在一起,Build出一个完整的请求响应委托。

得益于Middleware,流程中的请求前参数值验证、结果处理特性短路、异常短路、请求后结果值验和无条件执行IApiFilterAtrribue等这些复杂的流程变成简单的管道处理;另外接口也变成支持服务端响应多种格式内容,每种格式内容在一个IApiReturnAttribute上实现和处理,比如请求为Accept: application/json, application/xml,不管服务器返回xml或json都能处理。

/// <summary>
/// 创建执行委托
/// </summary>
/// <param name="apiAction">action描述器</param>
/// <returns></returns>
public static Func<ApiRequestContext, Task<ApiResponseContext>> Build(ApiActionDescriptor apiAction)
{
    var requestHandler = BuildRequestHandler(apiAction);
    var responseHandler = BuildResponseHandler(apiAction);
return async request =&gt;
{
    await requestHandler(request).ConfigureAwait(false);
    var response = await HttpRequest.SendAsync(request).ConfigureAwait(false);
    await responseHandler(response).ConfigureAwait(false);
    return response;
};

}

Context思想

WebApiClient只有一个ApiActionContext,其Result和Exception属性在请求前就可以访问或设置,但实际上就算设置了值,流程也不会短路和中断,属于设计失误。

Refit没有相关Context概念,因为它不提供给用户自定义扩展Attribute的能力,它内置的Attribute也没有执行能力,一个RequestBuilderImplementation类够了。

Core版本将设计了多个Context概念,不同阶段有不同的Context,如同asp.netcore不同Filter的Context也不同一样。对于一个Action,请求阶段对应是ApiRequestContext,响应阶段是ApiResponseContext;对于Action的参数,对应是ApiParameterContext。每种Context里面都包含核心的HttpContext属性,HttpContext包含请求消息、响应消息和接口配置选项等。

Interface思想

输入WebApiClientCore命名空间,会发现定义了很多Interface,这些Interface都是为了用户实现自定义特性用的,当然内置的所有特性,都是实现了这些接口而已。如果一个特性实现了多个接口,它就有多种能力,比如内置的HeaderAttribute,它既可以修饰于Interface和Method,也可以修饰参数。

WebApiClientCore的Attribute描述的逻辑,是由Attribute自我实现,所以整个请求的数据装配逻辑是分散为各个Attribute上,用什么Attribute就有什么逻辑,包含框架之外的非内置的自定义Attribute。

Refit的内置Attribute只有欲描述逻辑,没有实现逻辑,实现逻辑由RequestBuilderImplementation包办,所以它不需要接口也没有接口。

3 性能优化

更快的字符串替换

像[HttpGet("objects/{id}")]这样的path参数,在restful中常常遇到,通过Span优化,Core版本在替换path参数值cpu占用时间降低为原版本的十分之一。

更快的json序列化

得益于Sytem.Text.Json,json序列化和反序列化上性能显明提升。

更少的缓冲区分配

WebApiClientCore使用了可回收复用的IBufferWriter,在json序列化得到json、json装配为HttpContent只申请一次Buffer,而且HttpContent在发送之后,这个Buffer被回收复用。IBufferWriter还于用表单的uri编码,编码产生的Buffer不用申请新的内存内容,直接写入表单的HttpContent。

更少的编码操作

WebApiClientCore的json不再使用utf16的string中间类型,直接将对象序列化为网络请求需要的utf8编码二进制json;表单的key和Value编码时,也不产生string中间类型,而是编码后的二进制数据内容,然后写入表单的IBufferWriter。

更快的缓存查找

WebApiClient创建代理类实例来执行一个请求时,要查找两次缓存:通过接口类型查找字典缓存的接口代理类,然后实例化代理类;在ApiInterceptor里面通过MethodInfo查找字典缓存的ApiActionDescriptor。

Refit执行同样逻辑也使用了两次字典缓存,接口和接口代理类安全字典缓存TypeMapping,接口和接口方法描述的字典缓存interfaceHttpMethods。

WebApiClientCore取消了字典缓存,使用静态泛型类的字段作缓存,因为字段访问远比字典查找高效。同时通过巧妙的设计,在代理类拦截方法执行时,直接回传IActionInvoker替换原来的MethodInfo,IActionInvoker包含了ApiActionDescriptor,而IActionInvoker与代理类型都一起缓存在静态泛型类的字段,减少了一次必须的字典缓存查找过程。

性能对比

排除掉真实的网络请求IO等待时间,WebApiClientCore使用的cpu时间仅仅为WebApiClient.JIT和Refit的三分之一。

BenchmarkDotNet=v0.12.1, OS=Windows 10.0.18362.836 (1903/May2019Update/19H1)
Intel Core i3-4150 CPU 3.50GHz (Haswell), 1 CPU, 4 logical and 2 physical cores
.NET Core SDK=3.1.202
  [Host]     : .NET Core 3.1.4 (CoreCLR 4.700.20.20201, CoreFX 4.700.20.22101), X64 RyuJIT
  DefaultJob : .NET Core 3.1.4 (CoreCLR 4.700.20.20201, CoreFX 4.700.20.22101), X64 RyuJIT
Method Mean Error StdDev
HttpClient_GetAsync 3.146 μs 0.0396 μs 0.0370 μs
WebApiClientCore_GetAsync 12.421 μs 0.2324 μs 0.2174 μs
Refit_GetAsync 43.241 μs 0.6713 μs 0.6279 μs
Method Mean Error StdDev
HttpClient_PostJsonAsync 5.263 μs 0.0784 μs 0.0733 μs
WebApiClientCore_PostJsonAsync 13.823 μs 0.1874 μs 0.1753 μs
Refit_PostJsonAsync 45.218 μs 0.8166 μs 0.7639 μs

4 Nuget包与文档

Nuget包

<PackageReference Include="WebApiClientCore" Version="1.0.0" />

项目地址与文档

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https://github.com/dotnetcore/WebApiClient

本文转载自博客园,原文链接:https://www.cnblogs.com/kewei/p/13052978.html

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