swagger是一个API框架，号称世界上最流行的API工具。它提供了API管理的全套解决方案，比如API在线编辑器，API UI展示界面，代码生成器等诸多功能。
如果想引入swagger进行API管理。目前 springfox 是一个很好的选择，它内部会自动解析Spring容器中Controller暴露出的接口，并且也提供了一个界面用于展示或调用这些API。下图就是简单的一个使用springfox的API展示界面。
springfox的前身是swagger-springmvc，用于springmvc与swagger的整合。
如若在springboot项目中使用springfox，需要3个步骤：
- maven添加springfox依赖
- 启动类加上@EnableSwagger2注解
- 构造Docket bean用于展示API
配置完之后进入 http://{path}:{port}/swagger-ui.html 即可查看controller中的接口信息，并按照Docket中配置的规则进行展示。
springfox实现原理
在分析springfox实现原理之前，首先看下springfox对文档Documentation的定义：
文档Documentation定义得很清晰，主要由groupName(分组名)、basePath(contextPath)、apiListings(API列表集)、resourceListing(资源列表集)等属性组成。
其中API列表被封装成ApiListing。ApiListing中又持有ApiDesciption集合引用，每个ApiDesciption都持有一个API集合的引用，Operation也就是具体的接口操作，内部包含了该接口对应的http方法、produces、consumes、协议、参数集、响应消息集等诸多元素。
springfox通过spring-plugin的方式将Plugin注册到Spring上下文中，然后使用这些plugin进行API的扫描工作，这里的扫描工作其实也就是构造Documentation的工作，把扫描出的结果封装成Documentation并放入到DocumentationCache内存缓存中，之后swagger-ui界面展示的API信息通过Swagger2Controller暴露，Swagger2Controller内部直接从DocumentationCache中寻找Documentation。
下图就是部分Plugin具体构造对应的文档信息：
代码细节方面的分析：
很明显，入口处在@EnableSwagger2注解上，该注解会import一个配置类Swagger2DocumentationConfiguration。
Swagger2DocumentationConfiguration做的事情：
- 构造Bean。比如HandlerMapping，HandlerMapping是springmvc中用于处理请求与handler(controller中的方法)之间映射关系的接口，springboot中默认使用的HandlerMapping是RequestMappingHandlerMapping，Swagger2DocumentationConfiguration配置类里构造的是PropertySourcedRequestMappingHandlerMapping，该类继承RequestMappingHandlerMapping。
- import其它配置类，比如SpringfoxWebMvcConfiguration、SwaggerCommonConfiguration
- 扫描指定包下的类，并注册到Spring上下文中
SpringfoxWebMvcConfiguration配置类做的事情跟Swagger2DocumentationConfiguration类似，不过多了一步构造PluginRegistry过程。该过程使用@EnablePluginRegistries注解实现：
@EnablePluginRegistries({ DocumentationPlugin.class,
ApiListingBuilderPlugin.class,
OperationBuilderPlugin.class,
ParameterBuilderPlugin.class,
ExpandedParameterBuilderPlugin.class,
ResourceGroupingStrategy.class,
OperationModelsProviderPlugin.class,
DefaultsProviderPlugin.class,
PathDecorator.class,
ApiListingScannerPlugin.class
})@EnablePluginRegistries注解是spring-plugin模块提供的一个基于Plugin类型注册PluginRegistry实例到Spring上下文的注解。
@EnablePluginRegistries注解内部使用PluginRegistriesBeanDefinitionRegistrar注册器去获取注解的value属性(类型为Plugin接口的Class数组)；然后遍历这个Plugin数组，针对每个Plugin在Spring上下文中注册PluginRegistryFactoryBean，并设置相应的name和属性。
如果处理的Plugin有@Qualifier注解，那么这个要注册的PluginRegistryFactoryBean的name就是@Qualifier注解的value，否则name就是插件名首字母小写+Registry的格式(比如DocumentationPlugin对应构造的bean的name就是documentationPluginRegistry)。
PluginRegistriesBeanDefinitionRegistrar注册器处理过程：
@Override
public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata importingClassMetadata, BeanDefinitionRegistry registry) {
Class<?>[] types = (Class<?>[]) importingClassMetadata.getAnnotationAttributes(
EnablePluginRegistries.class.getName()).get("value");
for (Class<?> type : types) {
BeanDefinitionBuilder builder = BeanDefinitionBuilder.rootBeanDefinition(PluginRegistryFactoryBean.class);
builder.addPropertyValue("type", type);
AbstractBeanDefinition beanDefinition = builder.getBeanDefinition();
Qualifier annotation = type.getAnnotation(Qualifier.class);
// If the plugin interface has a Qualifier annotation, propagate that to the bean definition of the registry
if (annotation != null) {
AutowireCandidateQualifier qualifierMetadata = new AutowireCandidateQualifier(Qualifier.class);
qualifierMetadata.setAttribute(AutowireCandidateQualifier.VALUE_KEY, annotation.value());
beanDefinition.addQualifier(qualifierMetadata);
}
// Default
String beanName = annotation == null ? StringUtils.uncapitalize(type.getSimpleName() + "Registry") : annotation
.value();
registry.registerBeanDefinition(beanName, builder.getBeanDefinition());
}
}PluginRegistryFactoryBean是一个FactoryBean，其内部真正构造的bean的类型是OrderAwarePluginRegistry。OrderAwarePluginRegistry实例化过程中会调用create静态方法，传入的plugin集合使用aop代理生成一个ArrayList，这个list中的元素就是Spring上下文中所有的类型为之前遍历的Plugin的bean。
PluginRegistryFactoryBean的getObject方法：
public OrderAwarePluginRegistry<T, S> getObject() {
return OrderAwarePluginRegistry.create(getBeans());
}protected List<T> getBeans() {
ProxyFactory factory = new ProxyFactory(List.class, targetSource);
return (List<T>) factory.getProxy();
}这里的targetSource是在PluginRegistryFactoryBean的父类AbstractTypeAwareSupport(实现了InitializingBean接口)中的afterPropertiesSet方法中初始化的(type属性在PluginRegistriesBeanDefinitionRegistrar注册器中已经设置为遍历的Plugin)：
public void afterPropertiesSet() {
this.targetSource = new BeansOfTypeTargetSource(context, type, false, exclusions);
}BeansOfTypeTargetSource的getTarget方法：
public synchronized Object getTarget() throws Exception {
Collection<Object> components = this.components == null ? getBeansOfTypeExcept(type, exclusions)
: this.components;
if (frozen && this.components == null) {
this.components = components;
}
return new ArrayList(components);
}
private Collection<Object> getBeansOfTypeExcept(Class<?> type, Collection<Class<?>> exceptions) {
List<Object> result = new ArrayList<Object>();
for (String beanName : context.getBeanNamesForType(type, false, eagerInit)) {
if (exceptions.contains(context.getType(beanName))) {
continue;
}
result.add(context.getBean(beanName));
}
return result;
}举个例子：比如SpringfoxWebMvcConfiguration中的@EnablePluginRegistries注解里的DocumentationPlugin这个Plugin，在处理过程中会找出Spring上下文中所有的Docket(Docket实现了DocumentationPlugin接口)，并把该集合设置成name为documentationPluginRegistry、类型为OrderAwarePluginRegistry的bean，注册到Spring上下文中。
DocumentationPluginsManager类会在之前提到过的配置类中被扫描出来，它内部的各个pluginRegistry属性都是@EnablePluginRegistries注解内部构造的各种pluginRegistry实例：
@Component
public class DocumentationPluginsManager {
@Autowired
@Qualifier("documentationPluginRegistry")
private PluginRegistry<DocumentationPlugin, DocumentationType> documentationPlugins;
@Autowired
@Qualifier("apiListingBuilderPluginRegistry")
private PluginRegistry<ApiListingBuilderPlugin, DocumentationType> apiListingPlugins;
@Autowired
@Qualifier("parameterBuilderPluginRegistry")
private PluginRegistry<ParameterBuilderPlugin, DocumentationType> parameterPlugins;
...
}DocumentationPluginsBootstrapper启动类也会在之前提供的配置类中被扫描出来。它实现了SmartLifecycle接口，在start方法中，会获取之前初始化的所有documentationPlugins(也就是Spring上下文中的所有Docket)。遍历这些Docket并进行scan扫描(使用RequestMappingHandlerMapping的getHandlerMethods方法获取url与方法的所有映射关系，然后进行一系列API解析操作)，扫描出来的结果封装成Documentation并添加到DocumentationCache中：
@Override
public void start() {
if (initialized.compareAndSet(false, true)) {
log.info("Context refreshed");
List<DocumentationPlugin> plugins = pluginOrdering()
.sortedCopy(documentationPluginsManager.documentationPlugins());
log.info("Found {} custom documentation plugin(s)", plugins.size());
for (DocumentationPlugin each : plugins) {
DocumentationType documentationType = each.getDocumentationType();
if (each.isEnabled()) {
scanDocumentation(buildContext(each));
} else {
log.info("Skipping initializing disabled plugin bean {} v{}",
documentationType.getName(), documentationType.getVersion());
}
}
}
}以上就是API解析、扫描的大致处理过程，整理如下：
下面分析一下HandlerMapping的处理过程。
PropertySourcedRequestMappingHandlerMapping在Swagger2DocumentationConfiguration配置类中被构造：
@Bean
public HandlerMapping swagger2ControllerMapping(
Environment environment,
DocumentationCache documentationCache,
ServiceModelToSwagger2Mapper mapper,
JsonSerializer jsonSerializer) {
return new PropertySourcedRequestMappingHandlerMapping(
environment,
new Swagger2Controller(environment, documentationCache, mapper, jsonSerializer));
}
PropertySourcedRequestMappingHandlerMapping初始化过程中会设置优先级为Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE + 1000，同时还会根据Swagger2Controller得到RequestMappingInfo映射信息，并设置到handlerMethods属性中。
PropertySourcedRequestMappingHandlerMapping复写了lookupHandlerMethod方法，首先会去handlerMethods属性中查询是否存在对应的映射关系，没找到的话使用下一个HandlerMapping进行处理：
@Override
protected HandlerMethod lookupHandlerMethod(String urlPath, HttpServletRequest request) throws Exception {
logger.debug("looking up handler for path: " + urlPath);
HandlerMethod handlerMethod = handlerMethods.get(urlPath);
if (handlerMethod != null) {
return handlerMethod;
}
for (String path : handlerMethods.keySet()) {
UriTemplate template = new UriTemplate(path);
if (template.matches(urlPath)) {
request.setAttribute(
HandlerMapping.URI_TEMPLATE_VARIABLES_ATTRIBUTE,
template.match(urlPath));
return handlerMethods.get(path);
}
}
return null;
}
Swagger2Controller中只有一个mapping方法，默认的path值为/v2/api-docs，可以通过配置 springfox.documentation.swagger.v2.path 进行修改。所以默认情况下 /v2/api-docs?group=person-api、/v2/api-docs?group=user-api 这些地址都会被Swagger2Controller所处理。
Swagger2Controller内部获取文档信息会去DocumentationCache中查找：
@RequestMapping(
value = DEFAULT_URL,
method = RequestMethod.GET,
produces = { APPLICATION_JSON_VALUE, HAL_MEDIA_TYPE })
@PropertySourcedMapping(
value = "${springfox.documentation.swagger.v2.path}",
propertyKey = "springfox.documentation.swagger.v2.path")
@ResponseBody
public ResponseEntity<Json> getDocumentation(
@RequestParam(value = "group", required = false) String swaggerGroup,
HttpServletRequest servletRequest) {
String groupName = Optional.fromNullable(swaggerGroup).or(Docket.DEFAULT_GROUP_NAME);
Documentation documentation = documentationCache.documentationByGroup(groupName);
if (documentation == null) {
return new ResponseEntity<Json>(HttpStatus.NOT_FOUND);
}
Swagger swagger = mapper.mapDocumentation(documentation);
UriComponents uriComponents = componentsFrom(servletRequest, swagger.getBasePath());
swagger.basePath(Strings.isNullOrEmpty(uriComponents.getPath()) ? "/" : uriComponents.getPath());
if (isNullOrEmpty(swagger.getHost())) {
swagger.host(hostName(uriComponents));
}
return new ResponseEntity<Json>(jsonSerializer.toJson(swagger), HttpStatus.OK);
}引入springfox带来的影响
影响主要有2点：
- 应用启动速度变慢，因为额外加载了springfox中的信息，同时内存中也缓存了这些API信息
- 多了一个HandlerMapping，并且优先级高。以下是springboot应用DispatcherServlet的HandlerMapping集合。其中springfox构造的PropertySourcedRequestMappingHandlerMapping优先级最高。优先级最高说明第一次查询映射关系都是走PropertySourcedRequestMappingHandlerMapping，而程序中大部分请求都是在RequestMappingHandlerMapping中处理的
优先级问题可以使用BeanPostProcessor处理，修改优先级：
@Override
public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
if(beanName.equals("swagger2ControllerMapping")) {
((PropertySourcedRequestMappingHandlerMapping) bean).setOrder(Ordered.LOWEST_PRECEDENCE - 1000);
}
return bean;
}