源码分析MinimalApi是如何在Swagger中展示

这篇文章主要为大家介绍了源码分析MinimalApi是如何在Swagger中展示，有需要的朋友可以借鉴参考下，希望能够有所帮助，祝大家多多进步，早日升职加薪

前言

之前看到技术群里有同学讨论说对于MinimalApi能接入到Swagger中感到很神奇,加上Swagger的数据本身是支持OpenApi2.0和OpenApi3.0使得swagger.json成为了许多接口文档管理工具的标准数据源。

ASP.NET Core能够轻松快速的集成Swagger得益于微软对OpenApi的大力支持，大部分情况下几乎是添加默认配置，就能很好的工作了。这一切都是得益于ASP.NET Core底层提供了对接口元数据的描述和对终结点的相关描述。本文我们就通过MinimalApi来了解一下ASP.NET Core为何能更好的集成Swagger。

使用方式

虽然我们讨论的是MInimalApi与Swagger数据源的关系，但是为了使得看起来更清晰，我们还是先看一下MinimalApi如何集成到Swagger，直接上代码

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);//这是重点，是ASP.NET Core自身提供的builder.Services.AddEndpointsApiExplorer();//添加swagger配置builder.Services.AddSwaggerGen(c =>{c.SwaggerDoc("v1", new() { Title = builder.Environment.ApplicationName,Version = "v1"});});var app = builder.Build();if (app.Environment.IsDevelopment()){//swagger终结点app.UseSwagger();app.UseSwaggerUI(c => c.SwaggerEndpoint("/swagger/v1/swagger.json", $"{builder.Environment.ApplicationName} v1"));}app.MapGet("/swag", () => "Hello Swagger!");app.Run();

上面我们提到了AddEndpointsApiExplorer是ASP.NET Core自身提供的，但是如果使得MinimalApi能在Swagger中展示就必须要添加这个服务。所以Swagger还是那个Swagger，变的是ASP.NET Core本身，但是变化是如何适配数据源的问题，Swagger便是建立在这个便利基础上。接下来咱们就通过源码看一下它们之间的关系。

源码探究

想了解它们的关系就会涉及到两个主角，一个是swagger的数据源来自何处，另一个是ASP.NET Core是如何提供这个数据源的。首先我们来看一下Swagger的数据源来自何处。

swagger的数据源

熟悉Swashbuckle.AspNetCore的应该知道它其实是由几个程序集一起构建的，也就是说Swashbuckle.AspNetCore本身是一个解决方案，不过这不是重点，其中生成Swagger.json的是在Swashbuckle.AspNetCore.SwaggerGen程序集中，直接找到位置在SwaggerGenerator类中[点击查看源码?]只摘要我们关注的地方即可

public class SwaggerGenerator : ISwaggerProvider{private readonly IApiDescriptionGroupCollectionProvider _apiDescriptionsProvider;private readonly ISchemaGenerator _schemaGenerator;private readonly SwaggerGeneratorOptions _options;public SwaggerGenerator(SwaggerGeneratorOptions options,IApiDescriptionGroupCollectionProvider apiDescriptionsProvider,ISchemaGenerator schemaGenerator){_options = options ?? new SwaggerGeneratorOptions();_apiDescriptionsProvider = apiDescriptionsProvider;_schemaGenerator = schemaGenerator;}/// <summary>/// 获取Swagger文档的核心方法/// </summary>public OpenApiDocument GetSwagger(string documentName, string host = null, string basePath = null){if (!_options.SwaggerDocs.TryGetValue(documentName, out OpenApiInfo info))throw new UnknownSwaggerDocument(documentName, _options.SwaggerDocs.Select(d => d.Key));//组装OpenApiDocument核心数据源源来自_apiDescriptionsProvidervar applicableApiDescriptions = _apiDescriptionsProvider.ApiDescriptionGroups.Items.SelectMany(group => group.Items).Where(apiDesc => !(_options.IgnoreObsoleteActions && apiDesc.CustomAttributes().OfType<ObsoleteAttribute().Any())).Where(apiDesc => _options.DocInclusionPredicate(documentName, apiDesc));var schemaRepository = new SchemaRepository(documentName);var swaggerDoc = new OpenApiDocument{Info = info,Servers = GenerateServers(host, basePath),// Paths组装是来自applicableApiDescriptionsPaths = GeneratePaths(applicableApiDescriptions, schemaRepository),Components = new OpenApiComponents{Schemas = schemaRepository.Schemas,SecuritySchemes = new Dictionary<string, OpenApiSecurityScheme>(_options.SecuritySchemes)},SecurityRequirements = new List<OpenApiSecurityRequirement>(_options.SecurityRequirements)};//省略其他代码return swaggerDoc;}}

如果你比较了解Swagger.json的话那么对OpenApiDocument这个类的结构一定是一目了然，不信的话你可以自行看看它的结构

{"openapi": "3.0.1","info": {"title": "MyTest.WebApi","description": "测试接口","version": "v1"},"paths": {"/": {"get": {"tags": ["MyTest.WebApi"],"responses": {"200": {"description": "Success","content": {"text/plain": {"schema": {"type": "string"}}}}}}}},"components": {}}

这么看清晰了吧OpenApiDocument这个类就是返回Swagger.json的模型类，而承载描述接口信息的核心字段paths正是来自IApiDescriptionGroupCollectionProvider。所以小结一下，Swagger接口的文档信息的数据源来自于IApiDescriptionGroupCollectionProvider。

ASP.Net Core如何提供

通过上面在Swashbuckle.AspNetCore.SwaggerGen程序集中，我们看到了真正组装Swagger接口文档部分的数据源来自于IApiDescriptionGroupCollectionProvider，但是这个接口并非来自Swashbuckle而是来自ASP.NET Core。这就引入了另一个主角，也是我们上面提到的AddEndpointsApiExplorer方法。直接在dotnet/aspnetcore仓库里找到方法位置[点击查看源码?]看一下方法实现

public static IServiceCollection AddEndpointsApiExplorer(this IServiceCollection services){services.TryAddSingleton<IActionDescriptorCollectionProvider, DefaultActionDescriptorCollectionProvider>();//swagger用到的核心操作IApiDescriptionGroupCollectionProviderservices.TryAddSingleton<IApiDescriptionGroupCollectionProvider, ApiDescriptionGroupCollectionProvider>();services.TryAddEnumerable(ServiceDescriptor.Transient<IApiDescriptionProvider, EndpointMetadataApiDescriptionProvider>());return services;}

看到了AddEndpointsApiExplorer方法相信就明白了为啥要添加这个方法了吧，那你就有疑问了为啥不使用MinimalApi的时候就不用引入AddEndpointsApiExplorer这个方法了，况且也能使用swagger。这是因为在AddControllers方法里添加了AddApiExplorer方法，这个方法里包含了针对Controller的接口描述信息，这里就不过多说了，毕竟这种的核心是MinimalApi。接下来就看下IApiDescriptionGroupCollectionProvider接口的默认实现ApiDescriptionGroupCollectionProvider类里的实现[点击查看源码?]

public class ApiDescriptionGroupCollectionProvider : IApiDescriptionGroupCollectionProvider{private readonly IActionDescriptorCollectionProvider _actionDescriptorCollectionProvider;private readonly IApiDescriptionProvider[] _apiDescriptionProviders;private ApiDescriptionGroupCollection? _apiDescriptionGroups;public ApiDescriptionGroupCollectionProvider(IActionDescriptorCollectionProvider actionDescriptorCollectionProvider,IEnumerable<IApiDescriptionProvider> apiDescriptionProviders){_actionDescriptorCollectionProvider = actionDescriptorCollectionProvider;_apiDescriptionProviders = apiDescriptionProviders.OrderBy(item => item.Order).ToArray();}public ApiDescriptionGroupCollection ApiDescriptionGroups{get{var actionDescriptors = _actionDescriptorCollectionProvider.ActionDescriptors;if (_apiDescriptionGroups == null || _apiDescriptionGroups.Version != actionDescriptors.Version){//如果_apiDescriptionGroups为null则使用GetCollection方法返回的数据_apiDescriptionGroups = GetCollection(actionDescriptors);}return _apiDescriptionGroups;}}private ApiDescriptionGroupCollection GetCollection(ActionDescriptorCollection actionDescriptors){var context = new ApiDescriptionProviderContext(actionDescriptors.Items);//这里使用了_apiDescriptionProvidersforeach (var provider in _apiDescriptionProviders){provider.OnProvidersExecuting(context);}for (var i = _apiDescriptionProviders.Length - 1; i >= 0; i--){_apiDescriptionProviders[i].OnProvidersExecuted(context);}var groups = context.Results.GroupBy(d => d.GroupName).Select(g => new ApiDescriptionGroup(g.Key, g.ToArray())).ToArray();return new ApiDescriptionGroupCollection(groups, actionDescriptors.Version);}}

这里我们看到了IApiDescriptionProvider[]通过上面的方法我们可以知道IApiDescriptionProvider默认实现是EndpointMetadataApiDescriptionProvider类[点击查看源码?]看一下相实现

internal class EndpointMetadataApiDescriptionProvider : IApiDescriptionProvider{private readonly EndpointDataSource _endpointDataSource;private readonly IHostEnvironment _environment;private readonly IServiceProviderIsService? _serviceProviderIsService;private readonly ParameterBindingMethodCache ParameterBindingMethodCache = new();public EndpointMetadataApiDescriptionProvider(EndpointDataSource endpointDataSource,IHostEnvironment environment,IServiceProviderIsService? serviceProviderIsService){_endpointDataSource = endpointDataSource;_environment = environment;_serviceProviderIsService = serviceProviderIsService;}public void OnProvidersExecuting(ApiDescriptionProviderContext context){//核心数据来自EndpointDataSource类foreach (var endpoint in _endpointDataSource.Endpoints){if (endpoint is RouteEndpoint routeEndpoint &&routeEndpoint.Metadata.GetMetadata<MethodInfo>() is { } methodInfo &&routeEndpoint.Metadata.GetMetadata<IHttpMethodMetadata>() is { } httpMethodMetadata &&routeEndpoint.Metadata.GetMetadata<IExcludeFromDescriptionMetadata>() is null or { ExcludeFromDescription: false }){foreach (var httpMethod in httpMethodMetadata.HttpMethods){context.Results.Add(CreateApiDescription(routeEndpoint, httpMethod, methodInfo));}}}}private ApiDescription CreateApiDescription(RouteEndpoint routeEndpoint, string httpMethod, MethodInfo methodInfo){//实现代码省略}}

这个类里还有其他方法代码也非常多，都是在组装ApiDescription里的数据，通过名称可以得知，这个类是为了描述API接口信息用的，但是我们了解到的是它的数据源都来自EndpointDataSource类的实例。我们都知道MinimalApi提供的操作方法就是MapGet、MapPost、MapPut、MapDelete等等，这些方法的本质都是在调用Map方法[点击查看源码?]，看一下核心实现

private static RouteHandlerBuilder Map(this IEndpointRouteBuilder endpoints,RoutePattern pattern, Delegate handler, bool disableInferBodyFromParameters){//省略部分代码var requestDelegateResult = RequestDelegateFactory.Create(handler, options);var builder = new RouteEndpointBuilder(requestDelegateResult.RequestDelegate,pattern,defaultOrder){//路由名称DisplayName = pattern.RawText ?? pattern.DebuggerToString(),};//获得httpmethodbuilder.Metadata.Add(handler.Method);if (GeneratedNameParser.TryParseLocalFunctionName(handler.Method.Name, out var endpointName)|| !TypeHelper.IsCompilerGeneratedMethod(handler.Method)){endpointName ??= handler.Method.Name;builder.DisplayName = $"{builder.DisplayName} => {endpointName}";}var attributes = handler.Method.GetCustomAttributes();foreach (var metadata in requestDelegateResult.EndpointMetadata){builder.Metadata.Add(metadata);}if (attributes is not null){foreach (var attribute in attributes){builder.Metadata.Add(attribute);}}// 添加ModelEndpointDataSourcevar dataSource = endpoints.DataSources.OfType<ModelEndpointDataSource>().FirstOrDefault();if (dataSource is null){dataSource = new ModelEndpointDataSource();endpoints.DataSources.Add(dataSource);}//将RouteEndpointBuilder添加到ModelEndpointDataSourcereturn new RouteHandlerBuilder(dataSource.AddEndpointBuilder(builder));}

通过Map方法我们可以看到每次添加一个MinimalApi终结点都会给ModelEndpointDataSource实例添加一个EndpointBuilder实例,EndPointBuilder里承载着MinimalApi终结点的信息，而ModelEndpointDataSource则是继承了EndpointDataSource类,这个可以看它的定义[点击查看源码?]

internal class ModelEndpointDataSource : EndpointDataSource{}

这就和上面提到的EndpointMetadataApiDescriptionProvider里的EndpointDataSource联系起来了,但是我们这里看到的是IEndpointRouteBuilder的DataSources属性，从名字看这明显是一个集合，我们可以找到定义的地方看一下[点击查看源码?]

public interface IEndpointRouteBuilder{IApplicationBuilder CreateApplicationBuilder();IServiceProvider ServiceProvider { get; }//这里是一个EndpointDataSource的集合ICollection<EndpointDataSource> DataSources { get; }}

这里既然是一个集合那如何和EndpointDataSource联系起来呢，接下来我们就得去看EndpointDataSource是如何被注册的即可，找到EndpointDataSource注册的地方[点击查看源码?]查看一册代码

var dataSources = new ObservableCollection<EndpointDataSource>();services.TryAddEnumerable(ServiceDescriptor.Transient<IConfigureOptions<RouteOptions>, ConfigureRouteOptions>(serviceProvider => new ConfigureRouteOptions(dataSources)));services.TryAddSingleton<EndpointDataSource>(s =>{return new CompositeEndpointDataSource(dataSources);});

通过这段代码我们可以得到两点信息

一是EndpointDataSource这个抽象类，系统给他注册的是CompositeEndpointDataSource这个子类，看名字可以看出是组合的EndpointDataSource二是CompositeEndpointDataSource是通过ObservableCollection<EndpointDataSource>这么一个集合来初始化的

我们可以简单的来看下CompositeEndpointDataSource传递的dataSources是如何被接收的[点击查看源码?]咱们只关注他说如何被接收的

public sealed class CompositeEndpointDataSource : EndpointDataSource{private readonly ICollection<EndpointDataSource> _dataSources = default!;internal CompositeEndpointDataSource(ObservableCollection<EndpointDataSource> dataSources) : this(){_dataSources = dataSources;}public IEnumerable<EndpointDataSource> DataSources => _dataSources;}

通过上面我们可以看到，系统默认为EndpointDataSource抽象类注册了CompositeEndpointDataSource实现类，而这个实现类是一个组合类，它组合了一个EndpointDataSource的集合。那么到了这里就只剩下一个问题了，那就是EndpointDataSource是如何和IEndpointRouteBuilder的DataSources属性关联起来的。现在有了提供数据源的IEndpointRouteBuilder，有承载数据的EndpointDataSource。这个地方呢大家也比较熟悉那就是UseEndpoints中间件里，我们来看下是如何实现的[点击查看源码?]

public static IApplicationBuilder UseEndpoints(this IApplicationBuilder builder, Action<IEndpointRouteBuilder> configure){// 省略一堆代码//得到IEndpointRouteBuilder实例VerifyEndpointRoutingMiddlewareIsRegistered(builder, out var endpointRouteBuilder);//获取RouteOptionsvar routeOptions = builder.ApplicationServices.GetRequiredService<IOptions<RouteOptions>>();//遍历IEndpointRouteBuilder的DataSourcesforeach (var dataSource in endpointRouteBuilder.DataSources){if (!routeOptions.Value.EndpointDataSources.Contains(dataSource)){//dataSource放入RouteOptions的EndpointDataSources集合routeOptions.Value.EndpointDataSources.Add(dataSource);}}return builder.UseMiddleware<EndpointMiddleware>();}private static void VerifyEndpointRoutingMiddlewareIsRegistered(IApplicationBuilder app, out IEndpointRouteBuilder endpointRouteBuilder){if (!app.Properties.TryGetValue(EndpointRouteBuilder, out var obj)){throw new InvalidOperationException();}endpointRouteBuilder = (IEndpointRouteBuilder)obj!;if (endpointRouteBuilder is DefaultEndpointRouteBuilder defaultRouteBuilder && !object.ReferenceEquals(app, defaultRouteBuilder.ApplicationBuilder)){throw new InvalidOperationException();}}

这里我们看到是获取的IOptions<RouteOptions>里的EndpointDataSources，怎么和预想的剧本不一样呢？并非如此，你看上面咱们说的这段代码

var dataSources = new ObservableCollection<EndpointDataSource>();services.TryAddEnumerable(ServiceDescriptor.Transient<IConfigureOptions<RouteOptions>, ConfigureRouteOptions>(serviceProvider => new ConfigureRouteOptions(dataSources)));

上面的dataSources同时传递给了CompositeEndpointDataSource和ConfigureRouteOptions，而ConfigureRouteOptions则正是IConfigureOptions<RouteOptions>类型的，所以获取IOptions<RouteOptions>就是获取的ConfigureRouteOptions的实例，咱们来看一下ConfigureRouteOptions类的实现[点击查看源码?]

internal class ConfigureRouteOptions : IConfigureOptions<RouteOptions>{private readonly ICollection<EndpointDataSource> _dataSources;public ConfigureRouteOptions(ICollection<EndpointDataSource> dataSources){if (dataSources == null){throw new ArgumentNullException(nameof(dataSources));}_dataSources = dataSources;}public void Configure(RouteOptions options){if (options == null){throw new ArgumentNullException(nameof(options));}options.EndpointDataSources = _dataSources;}}

它的本质操作就是对RouteOptions的EndpointDataSources的属性进行操作，因为ICollection<EndpointDataSource>是引用类型，所以这个集合是共享的，因此IEndpointRouteBuilder的DataSources和IConfigureOptions<RouteOptions>本质是使用了同一个ICollection<EndpointDataSource>集合，所以上面的UseEndpoints里获取RouteOptions选项的本质正是获取的EndpointDataSource集合。

每次对IEndpointRouteBuilder的DataSources集合Add的时候其实是在为ICollection<EndpointDataSource>集合添加数据，而IConfigureOptions<RouteOptions>也使用了这个集合，所以它们的数据是互通的。

许多同学都很好强，默认并没在MinimalApi看到注册UseEndpoints，但是在ASP.NET Core6.0之前还是需要注册UseEndpoints中间件的。这其实是ASP.NET Core6.0进行的一次升级优化，因为很多操作默认都得添加，所以把它统一封装起来了，这个可以在WebApplicationBuilder类中看到[点击查看源码?]在ConfigureApplication方法中的代码

private void ConfigureApplication(WebHostBuilderContext context, IApplicationBuilder app){// 省略部分代码// 注册UseDeveloperExceptionPage全局异常中间件if (context.HostingEnvironment.IsDevelopment()){app.UseDeveloperExceptionPage();}app.Properties.Add(WebApplication.GlobalEndpointRouteBuilderKey, _builtApplication);if (_builtApplication.DataSources.Count > 0){// 注册UseRouting中间件if (!_builtApplication.Properties.TryGetValue(EndpointRouteBuilderKey, out var localRouteBuilder)){app.UseRouting();}else{app.Properties[EndpointRouteBuilderKey] = localRouteBuilder;}}app.Use(next =>{//调用WebApplication的Run方法_builtApplication.Run(next);return _builtApplication.BuildRequestDelegate();});// 如果DataSources集合有数据则注册UseEndpointsif (_builtApplication.DataSources.Count > 0){app.UseEndpoints(_ => { });}// 省略部分代码}

相信大家通过ConfigureApplication这个方法大家就了解了吧，之前我们能看到的熟悉方法UseDeveloperExceptionPage、UseRouting、UseEndpoints方法都在这里，毕竟之前这几个方法几乎也成了新建项目时候必须要添加的，所以微软干脆就在内部统一封装起来了。

源码小结

上面咱们分析了相关的源码，整理起来就是这么一个思路。

Swashbuckle.AspNetCore.SwaggerGen用来生成swagger的数据源来自IApiDescriptionGroupCollectionProviderIApiDescriptionGroupCollectionProvider实例的数据来自EndpointDataSource因为EndpointDataSource的DataSources和IConfigureOptions<RouteOptions>本质是使用了同一个ICollection<EndpointDataSource>集合，所以它们是同一份数据每次使用MinimalApi的Map相关的方法的是会给IEndpointRouteBuilder的DataSources集合添加数据在UseEndpoints中间件里获取IEndpointRouteBuilder的DataSources数据给RouteOptions选项的EndpointDataSources集合属性添加数据,本质则是给ICollection<EndpointDataSource>集合赋值，自然也就是给EndpointDataSource的DataSources属性赋值

这也给我们提供了一个思路，如果你想自己去适配swagger数据源的话完全也可以参考这个思路，想办法把你要提供的接口信息放到EndpointDataSource的DataSources集合属性里即可，或者直接适配IApiDescriptionGroupCollectionProvider里的数据，有兴趣的同学可以自行研究一下。

使用扩展

我们看到了微软给我们提供了IApiDescriptionGroupCollectionProvider这个便利条件，所以如果以后有获取接口信息的时候则可以直接使用了，很多时候比如写坚控程序或者写Api接口调用的代码生成器的时候都可以考虑一下，咱们简单的示例一下如何使用，首先定义个模型类来承载接口信息

public class ApiDoc{/// <summary>/// 接口分组/// </summary>public string Group { get; set; }/// <summary>/// 接口路由/// </summary>public string Route { get; set; }/// <summary>/// http方法/// </summary>public string HttpMethod { get; set; }}

这个类非常简单只做演示使用，然后我们在IApiDescriptionGroupCollectionProvider里获取信息来填充这个集合，这里我们写一个htt接口来展示

app.MapGet("/apiinfo", (IApiDescriptionGroupCollectionProvider provider) => {List<ApiDoc> docs = new List<ApiDoc>();foreach (var group in provider.ApiDescriptionGroups.Items){foreach (var apiDescription in group.Items){docs.Add(new ApiDoc { Group = group.GroupName, Route = apiDescription.RelativePath,HttpMethod = apiDescription.HttpMethod});}}return docs;});

这个时候当你在浏览器里请求/apiinfo路径的时候会返回你的webapi包含的接口相关的信息。咱们的示例是非常简单的，实际上IApiDescriptionGroupCollectionProvider包含的接口信息是非常多的包含请求参数信息、输出返回信息等很全面，这也是swagger可以完全依赖它的原因，有兴趣的同学可以自行的了解一下，这里就不过多讲解了。

总结

本文咱们主要通过MinimalApi如何适配swagger的这么一个过程来讲解了ASP.NET Core是如何给Swagger提供了数据的。本质是微软在ASP.NET Core本身提供了IApiDescriptionGroupCollectionProvider这么一个数据源，Swagger借助这个数据源生成了swagger文档，IApiDescriptionGroupCollectionProvider来自声明终结点的时候往EndpointDataSource的DataSources集合里添加的接口信息等。其实它内部比这个还要复杂一点，不过如果我们用来获取接口信息的话，大部分时候使用IApiDescriptionGroupCollectionProvider应该就足够了。

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