教程：生成 REST API 客户端

项目
06/19/2023

使用 REST API 的应用程序是一个极为常见的方案。通常，需要生成应用程序可用来调用 REST API 的客户端代码。在本教程中，你将了解如何在生成过程中使用 MSBuild 自动生成 REST API 客户端。你将使用 NSwag，它是一种用于为 REST API 生成客户端代码的工具。

可在 GitHub 上的 .NET 示例存储库中的 REST API 客户端生成中找到完整示例代码。

该示例演示了一个使用公共宠物店 API 的控制台应用，该应用发布了 OpenAPI 规范。

本教程假定 MSBuild 术语（如任务、目标、属性或运行时）的基本知识；有关必要的背景，请参阅 MSBuild 概念一文。

当你希望在生成过程中运行命令行工具时，有两种方法可以考虑。一种方法是使用 MSBuild Exec 任务，这允许你运行命令行工具并指定其参数。另一种方法是创建派生自 ToolTask 的自定义任务，从而加强控制。

先决条件

你应了解任务、目标和属性等 MSBuild 概念。请参阅 MSBuild 概念。

这些示例需要 MSBuild，它随 Visual Studio 一起安装，但也可以单独安装。请参阅下载 MSBuild 而不下载 Visual Studio。

选项 1：Exec 任务

Exec 任务仅使用指定的参数调用指定的进程，等待其完成，然后如果成功完成该进程则返回 true，如果发生错误则返回 false。

可以从 MSBuild 使用 NSwag 代码生成；请参阅 NSwag.MSBuild。

完整的代码位于 PetReaderExecTaskExample 文件夹中；可以进行下载和查看。在本教程中，你将完成分步教程并了解相关概念。

创建名为 PetReaderExecTaskExample 的新控制台应用程序。使用 .NET 6.0 或更高版本。
在同一解决方案中创建另一个项目：PetShopRestClient（此解决方案将要包含生成的客户端作为库）。对于此项目，请使用 .NET Standard 2.1。生成的客户端不在 .NET Standard 2.0 上进行编译。
在 PetReaderExecTaskExample 项目中，将项目依赖项添加到 PetShopRestClient 项目。
在 PetShopRestClient 项目中，包括以下 NuGet 包：
- Nswag.MSBuild，它允许从 MSBuild 访问代码生成器
- Newtonsoft.Json，编译生成的客户端时需要
- System.ComponentModel.Annotations，编译生成的客户端时需要
在 PetShopRestClient 项目中，为代码生成添加一个文件夹（名为 PetShopRestClient）并删除自动生成的 Class1.cs。
在项目的根目录中，创建一个名为 petshop-openapi-spec.json 的文本文件。从此处复制 OpenApi 规范，并将其保存在文件中。最好复制规范的快照，而不是在生成过程中联机读取。始终需要仅依赖于输入的持续可重现生成。直接使用 API 可能会将今天工作的生成转换为明天从同一源失败的生成。在 petshop-openapi-spec.json 上保存的快照将允许我们仍有即使规范发生更改也会生成的版本。
接下来，修改 PetShopRestClient.csproj 并添加 MSBuild 目标以在生成过程中生成客户端。

首先，添加一些适用于客户端生成的属性：
```
 <PropertyGroup>
     <PetOpenApiSpecLocation>petshop-openapi-spec.json</PetOpenApiSpecLocation>
     <PetClientClassName>PetShopRestClient</PetClientClassName>
     <PetClientNamespace>PetShopRestClient</PetClientNamespace>
     <PetClientOutputDirectory>PetShopRestClient</PetClientOutputDirectory>
 </PropertyGroup>
```
添加以下目标：
```
 <Target Name="generatePetClient" BeforeTargets="CoreCompile" Inputs="$(PetOpenApiSpecLocation)" Outputs="$(PetClientOutputDirectory)\$(PetClientClassName).cs">
     <Exec Command="$(NSwagExe) openapi2csclient /input:$(PetOpenApiSpecLocation)  /classname:$(PetClientClassName) /namespace:$(PetClientNamespace) /output:$(PetClientOutputDirectory)\$(PetClientClassName).cs" ConsoleToMSBuild="true">
     <Output TaskParameter="ConsoleOutput" PropertyName="OutputOfExec" />
   </Exec>
 </Target>
 <Target Name="forceReGenerationOnRebuild" AfterTargets="CoreClean">
    <Delete Files="$(PetClientOutputDirectory)\$(PetClientClassName).cs"></Delete>
 </Target>
```
请注意，此目标使用属性 BeforeTarget 和 AfterTarget 作为定义生成顺序的方式。名为 generatePetClient 的第一个目标将在核心编译目标之前执行，因此在编译器执行之前将创建源。输入参数和输出参数与增量生成相关。 MSBuild 可将输入文件的时间戳和输出文件的时间戳进行比较，并确定是跳过、生成还是部分重新生成某个目标。

在项目中安装 NSwag.MSBuild NuGet 包后，可以使用 .csproj 文件中的变量 $(NSwagExe) 在 MSBuild 目标中运行 NSwag 命令行工具。这样一来，就可以通过 NuGet 轻松更新工具。在这里，你将使用 Exec MSBuild 任务，通过生成客户端 Rest API 所需的参数来执行 NSwag 程序。请参阅 NSwag 命令和参数。

可以通过将 ConsoleToMsBuild="true" 添加到 <Exec> 标记并使用 <Output> 标记中的 ConsoleOutput 参数捕获输出，从 <Exec> 中捕获输出。 ConsoleOutput 以 Item 的形式返回输出。将剪裁掉空格。当 ConsoleToMSBuild 为 true 时，将启用 ConsoleOutput。

名为 forceReGenerationOnRebuild 的第二个目标将在清理过程中删除生成的类，以在重新生成目标执行期间强制重新生成已生成的代码。此目标在 CoreClean MSBuild 预定义目标之后运行。
执行 Visual Studio 解决方案重新生成，并查看在 PetShopRestClient 文件夹上生成的客户端。

现在，请使用生成的客户端。转到客户端 Program.cs，并复制以下代码：

using System;
using System.Net.Http;

namespace PetReaderExecTaskExample
{
   internal class Program
   {
       private const string baseUrl = "https://petstore.swagger.io/v2";
       static void Main(string[] args)
       {
           HttpClient httpClient = new HttpClient();
           httpClient.BaseAddress = new Uri(baseUrl);
           var petClient = new PetShopRestClient.PetShopRestClient(httpClient);
           var pet = petClient.GetPetByIdAsync(1).Result;
           Console.WriteLine($"Id: {pet.Id} Name: {pet.Name} Status: {pet.Status} CategoryName: {pet.Category.Name}");
       }
   }
}

注意

此代码使用 new HttpClient() 的原因是它易于演示，但它不是实际代码的最佳做法。最佳做法是使用 HttpClientFactory 创建 HttpClient 对象，用于解决 HttpClient 请求的已知问题（例如资源耗尽或过时 DNS 问题）。请参阅使用 IHttpClientFactory 实现复原 HTTP 请求。

恭喜！现在，你可以执行程序以了解其工作原理。

选项 2：派生自 ToolTask 的自定义任务

在许多情况下，使用 Exec 任务就足以执行外部工具来进行诸如 REST API 客户端代码生成之类的操作，但如果你希望仅在不将绝对 Windows 路径用作输入时允许 REST API 客户端代码生成，该怎么办？或者，如果需要在可执行文件所在的位置中进行计算，该怎么办？如果在任何情况下都需要执行一些代码来执行额外的工作，则 MSBuild 工具任务是最佳解决方案。 ToolTask 类是派生自 MSBuild Task 的抽象类。可以定义一个具体的子类，用于创建自定义 MSBuild 任务。利用此方法，可以运行准备执行命令所需的任何代码。应该先阅读教程创建用于代码生成的自定义任务。

你将创建一个派生自 MSBuild ToolTask 的自定义任务，该任务将生成 REST API 客户端，但如果你尝试使用 http 地址引用 OpenApi 规范，它将设计为发出错误。 NSwag 支持 http 地址作为 OpenApi 规范输入，但出于本示例的目的，我们假设有一个设计要求禁止这样做。

完整的代码位于此 PetReaderToolTaskExample 文件夹中；可以进行下载和查看。在本教程中，你将完成分步教程并了解可适用于你自己的方案的一些概念。

为自定义任务创建新的 Visual Studio 项目。将其称为 RestApiClientGenerator 并结合使用类库 (C#) 模板和 .NET Standard 2.0。将解决方案命名为 PetReaderToolTaskExample。
删除自动生成的 Class1.cs。

添加 Microsoft.Build.Utilities.Core NuGet 包：

创建名为 RestApiClientGenerator 的类

从 MSBuild ToolTask 继承并实现抽象方法，如以下代码所示：

using Microsoft.Build.Utilities;

namespace RestApiClientGenerator
{
    public class RestApiClientGenerator : ToolTask
    {
        protected override string ToolName => throw new System.NotImplementedException();

        protected override string GenerateFullPathToTool()
        {
            throw new System.NotImplementedException();
        }
    }
}

添加以下参数：

InputOpenApiSpec，规范所在位置
ClientClassName，所生成类的名称
ClientNamespaceName，生成类的命名空间
FolderClientClass，类所在的文件夹的路径
NSwagCommandFullPath，NSwag.exe 所在目录的完整路径

     [Required]
     public string InputOpenApiSpec { get; set; }
     [Required]
     public string ClientClassName { get; set; }
     [Required]
     public string ClientNamespaceName { get; set; }
     [Required]
     public string FolderClientClass { get; set; }
     [Required]
     public string NSwagCommandFullPath { get; set; }

安装 NSwag 命令行工具。你将需要 NSwag.exe 所在目录的完整路径。

实现抽象方法：

   protected override string ToolName => "RestApiClientGenerator";

   protected override string GenerateFullPathToTool()
   {
       return $"{NSwagCommandFullPath}\\NSwag.exe";
   }

可以重写的方法有很多。对于当前实现，请定义以下两个：

定义命令参数：

  protected override string GenerateCommandLineCommands()
  {
      return $"openapi2csclient /input:{InputOpenApiSpec}  /classname:{ClientClassName} /namespace:{ClientNamespaceName} /output:{FolderClientClass}\\{ClientClassName}.cs";
  }

参数验证：

protected override bool ValidateParameters()
{
      //http address is not allowed
      var valid = true;
      if (InputOpenApiSpec.StartsWith("http:") || InputOpenApiSpec.StartsWith("https:"))
      {
          valid = false;
          Log.LogError("URL is not allowed");
      }

      return valid;
}

注意

此简单验证可以通过其他方式在 MSBuild 文件上完成，但建议在 C# 代码中执行此操作，并封装命令和逻辑。

生成项目。

创建控制台应用以使用新的 MSBuild 任务

下一步是创建使用该任务的应用。

创建控制台应用项目，并将其称为 PetReaderToolTaskConsoleApp。选择 .NET 6.0。将其标记为启动项目。
创建类库项目以生成名为 PetRestApiClient 的代码。使用 .NET Standard 2.1。
在 PetReaderToolTaskConsoleApp 项目中，创建到 PetRestApiClient 的项目依赖项。
在 PetRestApiClient 项目中，创建文件夹 PetRestApiClient。此文件夹将包含生成的代码。
删除自动生成的 Class1.cs。
在 PetRestApiClient 上，添加以下 NuGet 包：
- Newtonsoft.Json，编译生成的客户端时需要
- System.ComponentModel.Annotations，编译生成的客户端时需要
在 PetRestApiClient 项目中，创建名为 petshop-openapi-spec.json 的文本文件（在项目文件夹中）。若要添加 OpenApi 规范，请将内容从此处复制到文件中。我们喜欢仅依赖于输入的可重现生成，如前所述。在本示例中，如果用户选择 URL 作为 OpenApi 规范输入，则将引发生成错误。

重要

常规重新生成不起作用。你将看到错误，指示无法复制或删除 RestApiClientGenerator.dll'。这是因为正在尝试在使用它的同一个生成过程中生成 MBuild 自定义任务。选择 PetReaderToolTaskConsoleApp 并仅重新生成该项目。另一种解决方案是像在教程：创建自定义任务示例中一样，将自定义任务放在完全独立的 Visual Studio 解决方案中。

将以下代码复制到 Program.cs 中：

 using System;
 using System.Net.Http;
 namespace PetReaderToolTaskConsoleApp
 {
   internal class Program
   {
       private const string baseUrl = "https://petstore.swagger.io/v2";
       static void Main(string[] args)
       {
           HttpClient httpClient = new HttpClient();
           httpClient.BaseAddress = new Uri(baseUrl);
           var petClient = new PetRestApiClient.PetRestApiClient(httpClient);
           var pet = petClient.GetPetByIdAsync(1).Result;
           Console.WriteLine($"Id: {pet.Id} Name: {pet.Name} Status: {pet.Status} CategoryName: {pet.Category.Name}");
       }
   }
 }

更改 MSBuild 说明以调用任务并生成代码。按照以下步骤编辑 PetRestApiClient.csproj：

<UsingTask TaskName="RestApiClientGenerator.RestApiClientGenerator" AssemblyFile="..\RestApiClientGenerator\bin\Debug\netstandard2.0\RestApiClientGenerator.dll" />

添加执行任务所需的一些属性：

 <PropertyGroup>
    <!--The place where the OpenApi spec is in-->
   <PetClientInputOpenApiSpec>petshop-openapi-spec.json</PetClientInputOpenApiSpec>
   <PetClientClientClassName>PetRestApiClient</PetClientClientClassName>
   <PetClientClientNamespaceName>PetRestApiClient</PetClientClientNamespaceName>
   <PetClientFolderClientClass>PetRestApiClient</PetClientFolderClientClass>
   <!--The directory where NSawg.exe is in-->
   <NSwagCommandFullPath>C:\Nsawg\Win</NSwagCommandFullPath>
  </PropertyGroup>

重要

根据系统上的安装位置选择正确的 NSwagCommandFullPath 值。

添加 MSBuild 目标以在生成过程中生成客户端。此目标应在 CoreCompile 执行之前执行，以生成编译中使用的代码。

<Target Name="generatePetClient" BeforeTargets="CoreCompile" Inputs="$(PetClientInputOpenApiSpec)" Outputs="$(PetClientFolderClientClass)\$(PetClientClientClassName).cs">
  <!--Calling our custom task derivated from MSBuild Tool Task-->
  <RestApiClientGenerator InputOpenApiSpec="$(PetClientInputOpenApiSpec)" ClientClassName="$(PetClientClientClassName)" ClientNamespaceName="$(PetClientClientNamespaceName)" FolderClientClass="$(PetClientFolderClientClass)" NSwagCommandFullPath="$(NSwagCommandFullPath)"></RestApiClientGenerator>
</Target>

<Target Name="forceReGenerationOnRebuild" AfterTargets="CoreClean">
  <Delete Files="$(PetClientFolderClientClass)\$(PetClientClientClassName).cs"></Delete>
</Target>

Input 和 Output 与增量生成相关，forceReGenerationOnRebuild 目标将删除 CoreClean 之后生成的文件，这将在重新生成操作期间强制重新生成客户端。

选择 PetReaderToolTaskConsoleApp 并仅重新生成该项目。现在，将生成客户端代码并编译代码。可以执行它，并了解其工作原理。此代码从文件生成代码，这是允许的。
在此步骤中，你将演示参数验证。在 PetRestApiClient.csproj 中，更改 $(PetClientInputOpenApiSpec) 属性以使用 URL：
```
  <PetClientInputOpenApiSpec>https://petstore.swagger.io/v2/swagger.json</PetClientInputOpenApiSpec>
```
选择 PetReaderToolTaskConsoleApp 并仅重新生成该项目。根据设计要求，你将收到错误“不允许使用 URL”。

下载代码

安装 NSwag 命令行工具。然后，你将需要 NSwag.exe 所在目录的完整路径。之后，编辑 PetRestApiClient.csproj，并基于计算机上的安装路径选择正确的 $(NSwagCommandFullPath) 值。现在，选择 RestApiClientGenerator 并仅生成该项目，最后选择并重新生成 PetReaderToolTaskConsoleApp。可以执行 PetReaderToolTaskConsoleApp。用于验证一切按预期运行。

后续步骤

你可能希望将自定义任务发布为 NuGet 包。

教程：创建自定义任务

或者，了解如何测试自定义任务。

测试自定义 MSBuild 任务