CN110602043A - 一种面向移动应用的api网关实现系统及方法 - Google Patents

一种面向移动应用的api网关实现系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种面向移动应用的API网关实现系统及方法，包括统一编程模型模块、异常处理模块、版本管理模块、安全控制模块、流量控制模块、监控模块和服务路由模块，其方法包括网关接收到移动应用的请求，首先调用流量控制模块，进行流程控制，当前服务不稳定时，需要降级处理，则直接返回预先定义好的响应结果，等待后端服务恢复以后再继续将请求向后端服务转发，版本管理模块通过获取当前请求的版本号，从事先注册好的服务列表中查找，得到当前服务的提供者。本发明，采用统一编程模型模块，使得编程模型统一，简化API开发的复杂度，减小了开发者工作量。

Description

一种面向移动应用的API网关实现系统及方法
技术领域
本发明涉及产品软件技术领域，具体为一种面向移动应用的API网关实现系统。
背景技术
随着移动互联网的兴起，越来越多的企业开始移动数字化转型，这类场景中，在物理形态上类属于前后端分离，前端为安装在移动设备上的应用程序，如Android、iOS手机应用程序，另外还需要一个后端程序为移动应用提供API，一般基于HTTP协议，采用JSON轻量级的数据交换格式。
随着企业业务不断扩张，需要提供的API也越来越多，随之带来的问题也越来越多，如编程模型不统一，导致开发者工作量增加、异常处理缺乏统一规范、版本控制不友好，无法平滑升级、缺乏有效的流量控制手段，经常由于一个系统出问题导致整个系统不可用、缺乏统一的安全管理手段，导致黑客入侵，造成安全事故。
发明内容
本发明的目的在于提供一种面向移动应用的API网关实现系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种面向移动应用的API网关实现系统，包括；
统一编程模型模块：用于自定义输入参数、输出结果和注解方式，同时提供基于沙箱的测试环境；
异常处理模块：用于自动识别预先定义好的异常类，并统一对异常进行捕获并处理；
版本管理模块：用于查找服务注册列表；
安全控制模块：面向移动应用的API网关对接入的移动应用进行身份认证；
流量控制模块：定义需要保护的API资源，根据预设的规则，结合对资源的实时统计信息，对流量进行控制；
监控模块：基于日志埋点的方式，在关键的环节预先埋入日志，记录相关的信息，日志实时发送到Prometheus，基于埋点数据实时分析出网关的一些特定指标；
服务路由模块：协调各模块的交互并最终完成服务处理的工作。
优选的，所述统一编程模型模块基于开源SpringMVC框架封装。
优选的，所述异常类主要包括系统异常和业务异常。
优选的，所述版本管理模块支持向下兼容。
优选的，所述输入参数包括公共参数和业务参数。
优选的，所述公共参数包括接口名称、应用身份ID、接口版本号、客户端时间戳、签名、会话ID、设备ID、平台、发布渠道、应用版本号、操作系统版本。
优选的，所述输出结果包括返回码、消息提示、签名和返回内容。
所述输出结果的数据格式支持JSON与XML两种。
一种面向移动应用的API网关实现方法，包括如下步骤：
(a)网关接收到移动应用的请求，首先调用流量控制模块，进行流程控制，当前服务不稳定时，需要降级处理，则直接返回预先定义好的响应结果，等待后端服务恢复以后再继续将请求向后端服务转发；
(b)安全控制模块负责完成当前请求的合法身份校验，发现是非法请求，直接拒绝服务；
(c)版本管理模块通过获取当前请求的版本号，从事先注册好的服务列表中查找，得到当前服务的提供者；
(d)统一编程模型模块为开发者提供统一规范，并负责将开发者编写的API，注册到服务列表,并创建调用实例对象；
(e)在调用过程中发生异常会由异常处理模块捕获，异常处理模块提供统一的错误码转换，并将错误按照统一的格式返回到客户端；
(f)以上一系列的过程中都会产生监控日志，并且异步将日志信息发送给监控模块。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明，采用统一编程模型模块，使得编程模型统一，简化API开发的复杂度，减小了开发者工作量；
2、本发明，采用异常处理模块，异常处理统一规范；
3、本发明，采用版本管理模块，版本控制友好，能够平滑升级；
4、本发明，通过流量控制模块，能够有效地对流量进行控制，避免服务的过载，通过全面的监控告警，保证服务的可用性；
5、本发明，安全控制模块通过通过接入多种认证方式，具有统一的安全管理手段，确保API的访问安全性，避免黑客入侵造成的安全事故。
附图说明
图1为本发明的模块结构示意图；
图2为本发明的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种面向移动应用的API网关实现系统，包括；
统一编程模型模块：用于自定义输入参数、输出结果和注解方式，同时提供基于沙箱的测试环境，使得开发者按照相同的标准定义、编写、测试接口，提高开发效率，自定义注解方式采用Java自定义，可以自动生成API文档，省去了编写API文档的时间，开发更加关注业务实现，提供基于沙箱的测试环境，基于自动生成的API文档可以让测试人员基于可视化UI的方式进行API的功能测试；
异常处理模块：用于自动识别预先定义好的异常类，并统一对异常进行捕获并处理，为开发者提供了一套统一的异常处理方法，使得异常处理简单高效，异常分级处理，方便管理；
版本管理模块：用于查找服务注册列表，当一个接口出现不兼容升级时，可以用版本号过渡；
安全控制模块：面向移动应用的API网关对接入的移动应用进行身份认证，以确保服务只向合法授权的应用开放，移动应用的API网关通过应用申请流程向通过审核的开发者分配一个唯一的应用键和应用密钥(即appKey、Secret)，应用键是公开的，而应用密钥是保密的，只有开发者自己知道，移动应用在访问API网关的服务时，都必须带上这个appKey，以表明自己的身份，此外，还必须通过应用密钥对请求数据进行签名，API网关通过验证服务请求的签名判断客户端应用的合法性，API网关在服务端采用相同的算法计算请求参数的签名，并和客户端传送过来的签名进行比较，如果两者相等，便认为当前交互的客户端是合法的客户端，反之则认为是一个非法的客户端；
流量控制模块：定义需要保护的API资源，根据预设的规则，结合对资源的实时统计信息，对流量进行控制，从流量控制、熔断降级、系统负载保护等多个维度保护服务的稳定性，该模块采用阿里巴巴开源技术组件Sentinel开发；
监控模块：基于日志埋点的方式，在关键的环节预先埋入日志，记录相关的信息，日志实时发送到Prometheus(开源监控工具包)，基于埋点数据实时分析出网关的一些特定指标，提供多维度指标报表，实时反映系统的健康状态；
服务路由模块：协调各模块的交互并最终完成服务处理的工作。
具体的，统一编程模型模块基于开源SpringMVC框架封装，能够方便开发者快速上手。
具体的，异常类主要包括系统异常和业务异常，系统异常指一些网关级别的错误，业务异常，业务处理的过程中发生的异常。
具体的，版本管理模块支持向下兼容，能够很好的实现降版本。
具体的，输入参数包括公共参数和业务参数，业务参数定义了当前API调用必要的输入参数，与公共参数一样一般需要指定参数名称、参数类型、是否必填、必要的解释说明。
具体的，公共参数包括接口名称、应用身份ID、接口版本号、客户端时间戳、签名、会话ID、设备ID、平台、发布渠道、应用版本号、操作系统版本。
具体的，输出结果包括返回码、消息提示、签名和返回内容。
具体的，输出结果的数据格式支持JSON(轻量级的数据交换格式)与XML(可扩展标记语言)两种，可以方便开发者自由选择。
一种面向移动应用的API网关实现方法，其特征在于包括如下步骤：
(a)网关接收到移动应用的请求，首先调用流量控制模块，进行流程控制，当前服务不稳定时，需要降级处理，则直接返回预先定义好的响应结果，等待后端服务恢复以后再继续将请求向后端服务转发；
(b)安全控制模块负责完成当前请求的合法身份校验，发现是非法请求，直接拒绝服务；
(c)版本管理模块通过获取当前请求的版本号，从事先注册好的服务列表中查找，得到当前服务的提供者；
(d)统一编程模型模块为开发者提供统一规范，并负责将开发者编写的API，注册到服务列表,并创建调用实例对象；
(e)在调用过程中发生异常会由异常处理模块捕获，异常处理模块提供统一的错误码转换，并将错误按照统一的格式返回到客户端；
(f)以上一系列的过程中都会产生监控日志，并且异步将日志信息发送给监控模块。
在本实施例实施过程中，系统异常规定了错误码的范围(1000至1999)，例如1001代表请求未传入应用ID参数，1013代表服务不可用等，业务异常规定错误码由英文字母组成，例如user、invalid-parameter、phone代表无效的手机号码，错误码分为多段，第一段代表业务领域，例如user代表用户系统，order代表订单系统，后面错误码段开发者按照实际错误定义即可。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种面向移动应用的API网关实现系统，其特征在于包括；
统一编程模型模块：用于自定义输入参数、输出结果和注解方式，同时提供基于沙箱的测试环境；
异常处理模块：用于自动识别预先定义好的异常类，并统一对异常进行捕获并处理；
版本管理模块：用于查找服务注册列表；
安全控制模块：面向移动应用的API网关对接入的移动应用进行身份认证；
流量控制模块：定义需要保护的API资源，根据预设的规则，结合对资源的实时统计信息，对流量进行控制；
监控模块：基于日志埋点的方式，在关键的环节预先埋入日志，记录相关的信息，日志实时发送到Prometheus，基于埋点数据实时分析出网关的一些特定指标；
服务路由模块：协调各模块的交互并最终完成服务处理的工作。
2.根据权利要求1所述的一种面向移动应用的API网关实现系统，其特征在于：所述统一编程模型模块基于开源SpringMVC框架封装。
3.根据权利要求1所述的一种面向移动应用的API网关实现系统，其特征在于：所述异常类主要包括系统异常和业务异常。
4.根据权利要求1所述的一种面向移动应用的API网关实现系统，其特征在于：所述版本管理模块支持向下兼容。
5.根据权利要求1所述的一种面向移动应用的API网关实现系统，其特征在于：所述输入参数包括公共参数和业务参数。
6.根据权利要求5所述的一种面向移动应用的API网关实现系统，其特征在于：所述公共参数包括接口名称、应用身份ID、接口版本号、客户端时间戳、签名、会话ID、设备ID、平台、发布渠道、应用版本号、操作系统版本。
7.根据权利要求1所述的一种面向移动应用的API网关实现系统，其特征在于：所述输出结果包括返回码、消息提示、签名和返回内容。
8.根据权利要求7所述的一种面向移动应用的API网关实现系统，其特征在于：所述输出结果的数据格式支持JSON与XML两种。
9.一种面向移动应用的API网关实现方法，其特征在于包括如下步骤：
(a)网关接收到移动应用的请求，首先调用流量控制模块，进行流程控制，当前服务不稳定时，需要降级处理，则直接返回预先定义好的响应结果，等待后端服务恢复以后再继续将请求向后端服务转发；
(b)安全控制模块负责完成当前请求的合法身份校验，发现是非法请求，直接拒绝服务；
(c)版本管理模块通过获取当前请求的版本号，从事先注册好的服务列表中查找，得到当前服务的提供者；
(d)统一编程模型模块为开发者提供统一规范，并负责将开发者编写的API，注册到服务列表,并创建调用实例对象；
(e)在调用过程中发生异常会由异常处理模块捕获，异常处理模块提供统一的错误码转换，并将错误按照统一的格式返回到客户端；
(f)以上一系列的过程中都会产生监控日志，并且异步将日志信息发送给监控模块。
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