基于Java后端与Typescript前端的代码自动生成 - malcolmcrum


 Java 后端和 Typescript 前端虽然都是类型语言，但传统上这两个域上的类型之间存在脱节。本文推荐的这个工具让我们在一个地方修改一个方法或类，并立即在其他地方直接使用它，或者在我们误用它时在编译时看到错误。
这个工具捕获了如此多的错误并使开发速度如此之快，以至于我现在无法想象没有它可以工作。
我知道有一些类似的工具，但它们要么增加了大量的复杂性（OpenAPI），要么被锁定在某个堆栈中（Remix）。构建我们自己的以相对较小的成本提供了显着的控制（即它并不那么复杂）。

通常，我们有一个 Java 后端，它公开 HTTP 端点供我们的前端调用。，这个后端提供简单的CRUD创建/读取/更新/删除，有些做特定的请求，还有很多要记住的返回许多不同类型的对象。
因为我们非常依赖这些 API 调用，所以我们在工具上投入了大量精力，以使我们的开发人员尽可能无缝地进行前端/后端通信。

在我详细介绍之前，这里有一个简短的概述：

  • Java 接口描述了每个 API 及其端点
  • 每个接口都通过一个特殊的 Javalin 处理程序连接到其后端实现，该处理程序通过 HTTP 公开每个端点，解析参数，然后调用实现
  • 一些自定义工具循环遍历每个接口并为每个接口生成一个 Typescript 类，以及调用每个端点的方法
  • Java 库typescript -generator 为 API 的参数和返回值中使用的所有类生成 Typescript 定义

最终结果是，当我们向后端添加端点时，我们的 API 客户端会自动生成调用它的方法，从而使前端到后端的调用几乎与本机调用一样简单。

继续阅读以了解其工作原理，或查看 Github 上的 演示。

API 定义
这是简单的部分。我们的 API 接口如下所示：

interface UserApi {
    UserDto getUser(int userId);
}

我们 API 的后端实现
Javalin 是一个出色的网络服务器，它提供了我们所需的功能与简单性之间的平衡。后端调用可能如下所示：

POST /api/UsersApi/getUser
{
    'userId': 1001
}

因此，我们为每个调用创建一个处理程序。它涉及一些反射，这有点毛茸茸，但让开发人员的事情变得更容易：

public static void main(){
    var app = Javalin.create();
    // UsersApi is the interface that defines the endpoints.
    // UsersService is the backend implementation of UsersApi.
    // We repeat the below for every API we want to expose.
    expose(app,UsersApi.class, new UsersService())
    app.start()
}

private <T> void expose(Javalin app, Class<T> api, T implementation) {
    String apiName = api.getSimpleName();
    for (Method method : api.getMethods()) {
        // handle calls to, for example, POST /api/UsersAPI/getUser
        app.post("/api/" + apiName + "/" + method.getName(), (ctx) -> {
            Map<String, String> body = ctx.bodyAsClass(Map.class);
            List<Object> args = new ArrayList<>();
            for (Parameter param : method.getParameters()) {
                String json = body.get(param.getName());
                var arg = GSON.fromJson(json, param.getParameterizedType());
                args.add(arg);
            }
            try {
                Object result = method.invoke(implementation, args.toArray());
                String json = objectMapper.writeValueAsBytes(result);
                ctx.result(json);
            } catch (Exception e) {
                throw new RuntimeException("Failed to invoke " + apiName + "/" + method, e);
            }
        });
    }
}

差不多就是这样。对于每个 API，然后是每个方法，公开一个对给定参数进行反序列化的端点，然后使用这些参数调用实际实现的方法。

我在这里要注意的唯一特别之处是，我们的请求主体不是我们可以立即反序列化的单个对象，而是最好将其视为 JSON 字符串的参数名称的键值对。所以它本质上是双重序列化的 JSON。

所以！我们的后端已准备好接收请求。接下来是 API 客户端。

Typescript客户端
这里的代码和上面的代码有点相似——给定一个像UsersAPI这样的接口，迭代它的方法，并迭代它的参数。但是，在此过程中，我们通过向字符串附加一些 Typescript 来构建字符串。这里的代码有点难看，所以我要写一些伪代码来描述它：

String toTypescript(Class... api) {
    for each api:
        typescript += "class ${api.getSimpleName()} {"
        for each method:
            typescript += "${method.getName()}("
            for each parameter:
                typescript += "${parameter.getName()}: ${getType(parameter)}, "
            typescript += "): Promise<${getType(method.returnType)}">
            var body = Map<String, String>
            typescript += "return fetch('/api/${api}/${method}', {"
            typescript += "   method: 'POST',"
            typescript += "   headers: {'Content-Type': 'application/json', 'Accept': 'application/json'},"
            typescript += "   body: JSON.stringify({"
            for each parameter:
                typescript += "${parameter.getName()}: JSON.stringify(${parameter.getName}), 
            typescript += "   }"
            typescript += "}).then(res => res.json())
        typescript += "}"
    return typescript
}

嗯……这样更易读吗？如果您愿意，可以改为阅读 实际代码 。

以下是您可能希望在生成的 Typescript 中看到的内容，例如：

class UsersAPI {
    getUser(userId: number): UserDto {
        return fetch('/api/UsersApi/getUser', {
            method: 'POST',
            headers: {'Content-Type': 'application/json', 'Accept': 'application/json'},
            body: JSON.stringify({userId: JSON.stringify(userId)})
        }).then(res => res.json())
    }
}

我们将上述文件存储在target/ts/api.ts中，并使用Exec Maven插件生成该文件，该插件让我们在运行mvn package时运行客户端生成器。

我跳过的一个魔法是getType(parameter)的调用。这可以将Java类转换为Typescript的等价物。这里基本上是转换的工作原理。

  • String -> string
  • int, Integer, float, Float, double, Double, long, Long -> number
  • Object -> any
  • Array<T>, List<T>, Set<T>, Collection<T> -> Array<T>
  • Map<K, V> -> Record<K, V>
  • 否则，就使用对象的类名（如UserDto）。

现在你几乎已经准备好调用new UsersApi().getUser(1001) - 我们只是缺少返回的UserDto的Typescript类型。

为我们的Java类型提供Typescript定义
这个问题很简单。我们有一个Java包，里面有我们想在前端使用的所有类型（com.company.dtos），我们把Maven插件typescript-generator指向它。

<plugin>
    <groupId>cz.habarta.typescript-generator</groupId>
    <artifactId>typescript-generator-maven-plugin</artifactId>
    <version>2.32.889</version>
    <executions>
        <execution>
            <id>generate</id>
            <goals>
                <goal>generate</goal>
            </goals>
            <phase>compile</phase>
        </execution>
    </executions>
    <configuration>
        <classPatterns>
            <classPattern>com.company.dto.**</classPattern>
        </classPatterns>
        <outputFile>target/ts/types.ts</outputFile>
    </configuration>
</plugin>

假设我们有一个这样的 UserDto 类：

public record UserDto(int userId, String username) {}

我们最终会得到一个types.ts像这样的文件：

interface UserDto {
    userId: number,
    username: string
}


把它们放在一起
所以，现在我们有：

  • 一个 Javalin 服务器，其端点准备好反序列化我们每个后端方法的参数
  • api.ts准备好查询每个端点的类的文件
  • types.ts描述这些端点的参数和返回的类型的文件

最终结果是添加新端点如下所示：
  1. 添加void changeUsername(int userId, String newUsername)对接口的调用，并在后端实现
  2. 运行mvn package以更新我们的 Typescript 文件
  3. 在前端，写new UsersService().changeUsername(1001, "foo")- 就是这样！

注意事项
在此过程中，我们学到了一些值得注意的教训，包括：

  • JavaMap比 Javascript 对象灵活得多。特别是在 Javascript 对象只能有字符串作为键，所以不要返回 Map<MyRecord, String>
  • Javascript没有方法重载，所以如果你声明a getUser() ，getUser(int userId)你会遇到问题。

你可以在 Github 上找到完整的演示： crummy/java-typescript-api-generator