PythonWeb开发:教你如何解放路由管理

1. 痛点

随着业务的飞速发展，API接口越来越多，路由管理文件从几十号变成几百上千行，且每次上新服务，需要在修改路由文件代码，带来一定的风险。

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Python Web开发: 教你如何解放路由管理

2. 解决方案

既然路由文件随着业务的扩展越来越庞大，那就去掉路由文件。
制定对应规则，路由通过API文件名根据一定的规则对应类名，然后自动导入对应实现类，注册到Web框架中。
2.1 制定规则
下面这套规则只是其中一种方案，可以针对项目情况制定对应的规则，然后实现相关代码，但是整体思路基本一样。
1. 代码目录结构，列一下简单的项目文件目录，下面以flask框架为例:
  
  app.py是启动文件。
  resources是API接口代码文件夹。
  services是为API接口服务的函数封装文件夹。
  如果项目还有依赖文件，也可以单独再建其他文件夹。
2. 项目的API接口代码均放在resources文件夹下，且此文件夹只能写接口API服务代码。
3. 接口名称命名以_连接单词，而对应文件里的类名文件名称的单词，不过换成是驼峰写法。
4. 类的导入则通过文件名对应到类名，实现自动映射注册到web框架中。
规则举例如下：
如上图，resources下有一个hello_world接口，还有一个ab项目文件夹，ab下面还有一个hello_world_python接口以及子项目文件夹testab, testab下面也有一个hello_world_python.
- 接口文件的文件名命名规范：
  文件名命名均为小写，多个单词之间使用'_'隔开，比如hello_world.py 命名正确，helloWorld.py命名错误。
- 接口文件里的接口类Class命名是以文件名字转为驼峰格式，且首字母大写。比如hello_world.py 对应的接口类是 HelloWorld
  举例： hello_world.py
  
  hello_world_python.py
1. 路由入口文件会自动映射，映射规则为:
  前缀 / 项目文件夹[...] / 文件名
  其中前缀为整个项目的路由前缀，可以定义，也可以不定义，比如api-ab项目，可以定义整个项目的路由前缀为 ab/
  resource下面项目文件夹如果有，则会自动拼接，如果没有，则不会读取。
  举例：
  前缀为空，上图resources中的三个接口对应的路由为：
```
hello_world.py ==>  /hello_world
ab/hello_world_python.py ==> /ab/hello_world_python
ab/testab/hello_world_python.py ==> /ab/testab/hello _world_python
```
  前缀为ab/，上图resources中的三个接口对应的路由为：
```
hello_world.py ==> ab/hello_world
ab/hello_world_python.py ==> ab/ab/hello_world_python
ab/testab/hello_world_python.py ==> ab/ab/testab/hello_world_python
```
2. 关于resources里目录结构，代码里是可以允许N层，但建议不要超过3层, 不易管理。

2.2 代码实现

python很多框架的启动和路由管理都很类似，所以这套规则适合很多框架，测试过程中有包括flask, tornado, sanic, japronto。以前年代久远的web.py也是支持的。

完整代码地址:
https://github.com/CrystalSkyZ/PyAutoApiRoute

实现下划线命名转驼峰命名函数，代码演示:

def underline_to_hump(underline_str):
'''
下划线形式字符串转成驼峰形式，首字母大写
'''
sub = re.sub(r'(_\w)', lambda x: x.group(1)[1].upper(), underline_str)
if len(sub) > 1:
    return sub[0].upper() + sub[1:]
return sub

实现根据字符串导入模块函数, 代码演示:

通过python内置函数__import__函数实现加载类

    def import_object(name):
    """Imports an object by name.
    import_object('x') is equivalent to 'import x'.
    import_object('x.y.z') is equivalent to 'from x.y import z'.
    """
    if not isinstance(name, str):
            name = name.encode('utf-8')
    if name.count('.') == 0:
            return __import__(name, None, None)

    parts = name.split('.')
    obj = __import__('.'.join(parts[:-1]), None, None, [parts[-1]], 0)
    try:
            return getattr(obj, parts[-1])
    except AttributeError:
            raise ImportError("No module named %s" % parts[-1])

通过importlib模块实现
```
importlib.import_module(name)
```

上面2种方法都可以，github上代码里2种方法都有测试。

检索resources文件夹，生成路由映射，并导入对应实现类，代码演示如下:

def route(route_file_path,
      resources_name="resources",
      route_prefix="",
      existing_route=None):

route_list = []

    def get_route_tuple(file_name, route_pre, resource_module_name):
        """
        :param file_name: API file name
        :param route_pre: route prefix
        :param resource_module_name: resource module
        """
        nonlocal route_list
        nonlocal existing_route
        route_endpoint = file_name.split(".py")[0]
        #module = importlib.import_module('{}.{}'.format(
        #    resource_module_name, route_endpoint))
        module = import_object('{}.{}'.format(
            resource_module_name, route_endpoint))
        route_class = underline_to_hump(route_endpoint)
        real_route_endpoint = r'/{}{}'.format(route_pre, route_endpoint)
        if existing_route and isinstance(existing_route, dict):
            if real_route_endpoint in existing_route:
                real_route_endpoint = existing_route[real_route_endpoint]
        route_list.append((real_route_endpoint, getattr(module, route_class)))

    def check_file_right(file_name):
        if file_name.startswith("_"):
            return False
        if not file_name.endswith(".py"):
            return False
        if file_name.startswith("."):
            return False
        return True

    def recursive_find_route(route_path, sub_resource, route_pre=""):
        nonlocal route_prefix
        nonlocal resources_name
        file_list = os.listdir(route_path)
        if config.DEBUG:
            print("FileList:", file_list)
        for file_item in file_list:
            if file_item.startswith("_"):
                continue
            if file_item.startswith("."):
                continue
            if os.path.isdir(route_path + "/{}".format(file_item)):
                recursive_find_route(route_path + "/{}".format(file_item), sub_resource + ".{}".format(file_item), "{}{}/".format(route_pre, file_item))
                continue
            if not check_file_right(file_item):
                continue
            get_route_tuple(file_item, route_prefix + route_pre, sub_resource)

recursive_find_route(route_file_path, resources_name)
if config.DEBUG:
    print("RouteList:", route_list)

return route_list

get_route_tuple函数作用是通过字符串导入类，并将路由和类以元组的方式添加到数组中。
check_file_right函数作用是过滤文件夹中不合法的文件。
recursive_find_route函数采用递归查找resources中的文件。
existing_route参数是将已经线上存在的路由替换新规则生成的路由，这样旧项目也是可以优化使用这套规则。

3. 应用到项目中

以flask框架为例，其余框架请看github中的代码演示。
app.py 中代码

   app = Flask(__name__)
   api = Api(app)
   # APi route and processing functions
   exist_route = {"/flask/hello_world": "/hello_world"}
   route_path = "./resources"
   route_list = route(
       route_path,
       resources_name="resources",
       route_prefix="flask/",
       existing_route=exist_route)

   for item in route_list:
       api.add_resource(item[1], item[0])

   if __name__ == "__main__":
       app.run(host="0.0.0.0", port=int(parse_args.port), debug=config.DEBUG)

运行app.py之后，路由打印如下:

   RouteList: [
  ('/hello_world', ),
  ('/flask/ab/testab/hello_world_python_test', \
            ), 
  ('/flask/ab/hello_world_python', )
  ]

元组第一个元素则是路由，第二个元素是对应的实现类。

总结:
至此，通过制定一定规则，解放路由管理文件方案完成。欢迎各位一起讨论其余比较好的方案，更多方案讨论可以关注微信公众号： 天澄的技术笔记 。
Python Web开发: 教你如何解放路由管理

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1. 痛点

2. 解决方案

2.1 制定规则

2.2 代码实现

3. 应用到项目中

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