基于轻量型Web服务器Raspkate的RESTful API的实现

在上一篇文章中，我们已经了解了Raspkate这一轻量型Web服务器，今天，我们再一起了解下如何基于Raspkate实现简单的RESTful API。

模块

首先让我们了解一下“模块”的概念。Raspkate的模块包含了一组能够提供完整业务功能的HTTP处理器（Handler），例如，在Raspkate的源代码库中，默认提供了两个模块：Default和RaspberryPi，它们分别位于两个不同的C#项目中：

• Raspkate.Modules.Default
• Raspkate.Modules.RaspberryPi

Default模块包含了一个标准的静态文件访问服务/处理器，以及一个能够读取并返回服务器信息的RESTful API控制器；而RaspberryPi模块则提供了一个访问树莓派信息页静态文件的处理器，以及一个读取树莓派信息的RESTful API控制器。当然，在这里静态文件访问处理都是由FileHandler负责，而RESTful API的处理则由ControllerHandler完成。虽然这两个模块使用了相同类型的Handler，但它们所专注的业务功能完全不同，而且它们是相互隔离，独立执行的。

Raspkate中每个模块都被存放于modules目录下的某个子目录中，在Raspkate服务启动时，会扫描modules目录下的所有程序集，定位所有继承于RaspkateModule类的子类，并根据类型定义对Handler进行初始化然后注册到Raspkate服务中，以便这些Handler能够为HTTP请求提供服务。当然，这些模块也可以放在其它目录下，但这就需要修改Raspkate服务的配置文件RaspkateService.exe.config，把模块所在的目录添加到modules节点下，例如：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<configuration>
  <configSections>
    <section name="raspkateConfiguration" type="Raspkate.Config.RaspkateConfiguration, Raspkate"/>
  </configSections>

  <raspkateConfiguration xmlns="urn:Raspkate.Config" prefix="http://127.0.0.1:9023/">
    <modules>
      <add path="modules"/>
      <add path="d:\\test" relative="false" />
    </modules>
  </raspkateConfiguration>

</configuration>

在模块的注册类型中（也就是继承于RaspkateModule类的子类中），只需要返回该模块能够提供的Handler实例即可。接下来，让我们一起看看，如何开发一个自己的模块，并通过注册ControllerHandler，向调用者提供RESTful API服务。

案例：计算器

最简单的不过就是计算器运算：加、减、乘、除。那么最最简单的就是计算两个整数的和，好吧，就以这个为例，开始我们的RESTful API开发之旅。

首先，打开Visual Studio 2013，新建一个C#类库（Class Library）项目，项目命名为RaspkateCalculatorModule，注意.NET Framework至少选择4.5.2以上（老版本的Framework除了2.0以外，Microsoft都不再官方支持了）。成功创建项目后，添加对Raspkate.dll的引用。

然后，在这个项目中新建一个名为CalculatorController的类，代码如下：

[RoutePrefix("calc")]
public class CalculatorController : RaspkateController
{
    [HttpGet]
    [Route("add/{a}/{b}")]
    public int Add(int a, int b)
    {
        return a + b;
    }
}

接着，在这个项目中新建一个名为Module的类，代码如下：

internal sealed class Module : RaspkateModule
{
    public Module(ModuleContext context)
        : base(context)
    { }

    protected override IEnumerable<IRaspkateHandler> CreateHandlers()
    {
        yield return new ControllerHandler("CalculatorController", 
            new [] { typeof(CalculatorController) });
    }
}

OK，万事俱备，只欠东风啦！回到Raspkate中，将RaspkateService.exe.config稍微改动一下，将该模块的输出目录添加到modules节点中，即可直接启动RaspkateService.exe程序了：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<configuration>
  <configSections>
    <section name="raspkateConfiguration" type="Raspkate.Config.RaspkateConfiguration, Raspkate"/>
    <section name="log4net" type="log4net.Config.Log4NetConfigurationSectionHandler, log4net"/>
  </configSections>

  <raspkateConfiguration xmlns="urn:Raspkate.Config" prefix="http://127.0.0.1:9023/">
    <modules>
      <add path="modules"/>
      <add path="C:\Users\chenqn\Documents\visual studio 2013\Projects\RaspkateCalculatorModule\RaspkateCalculatorModule\bin\Debug" relative="false"/>
    </modules>
  </raspkateConfiguration>

  <log4net>
    <appender name="ConsoleAppender" type="log4net.Appender.ConsoleAppender">
      <layout type="log4net.Layout.PatternLayout">
        <conversionPattern value="%utcdate{DATE} [%thread] %level %logger - %message%newline"/>
      </layout>
    </appender>
    <appender name="FileAppender" type="log4net.Appender.FileAppender">
      <file value="logs/raspkate.log" />
      <appendToFile value="true" />
      <lockingModel type="log4net.Appender.FileAppender+MinimalLock" />
      <layout type="log4net.Layout.PatternLayout">
        <conversionPattern value="%date [%thread] %level %logger - %message%newline" />
      </layout>
    </appender>
    <root>
      <level value="INFO"/>
      <appender-ref ref="ConsoleAppender"/>
      <appender-ref ref="FileAppender" />
    </root>
  </log4net>
  <startup>
    <supportedRuntime version="v4.0" sku=".NETFramework,Version=v4.5.2" />
  </startup>
</configuration>

启动程序后，你可以在输出的日志中注意到，CalculatorController已经被注册到ControllerHandler当中，进而可以开始提供HTTP请求的服务了：

请打开你的浏览器，在地址栏中输入：

http://127.0.0.1:9023/calc/add/12/30

那么，你应该看到的是：

看来Raspkate服务已经将计算结果返回给你了。怎么样？使用Raspkate开发RESTful API是不是非常快捷？接下来让我们看看更加有意思的特性。

案例：计算器（进阶）

刚才我们的计算器还是太简单，接下来我打算让这个计算器能够计算复数（包括虚数部分）的乘法。同学们是否还记得复数相乘的计算公式？

OK，也就是我们的RESTful API需要接收两个复数，每个复数都要包含实数 r 和虚数 i 两个部分，返回值也应该包含实数和虚数两个部分。那么，我们的CalculatorController就可以写成这样：

[RoutePrefix("calc")]
public class CalculatorController : RaspkateController
{
    [HttpGet]
    [Route("add/{a}/{b}")]
    public int Add(int a, int b)
    {
        return a + b;
    }

    [HttpPost]
    [Route("mul")]
    public dynamic Multiplicity([FromBody] dynamic input)
    {
        var a = input.x.r; // 第一个数的实数部分
        var b = input.x.i; // 第一个数的虚数部分
        var c = input.y.r; // 第二个数的实数部分
        var d = input.y.i; // 第二个数的虚数部分
        return new { z = new { r = a * c - b * d, i = b * c + a * d } };
    }
}

重新运行Raspkate服务，打开能够发出HttpPost请求的测试客户端（我用的是Fiddler），看看我们的程序是否可以正确执行：

测试成功，RESTful API已经以JSON格式返回了我们需要的计算结果。

总结

从上面的演示可以看到，Raspkate服务中RESTful API的实现，沿用了类似微软ASP.NET Web API的编程习惯，包括：

• Controller的编程模型（ASP.NET Web API中使用ApiController作为基类，此处使用RaspkateController作为基类）
• Attribute Routing
• HttpGet和HttpPost两种HTTP方法（其它的暂未实现）
• FromBody特性修饰符，使得方法的某些参数可以直接从HTTP Post Body中取值
• 对dynamic类型、匿名类型的支持

相比之下，Raspkate服务所提供的RESTful API编程更为简单快捷。今后如果这部分的确有应用的话，可以对整个结构作进一步完善。