SaaS架构：开放平台架构设计

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大家好，我是汤师爷~

今天聊聊开放平台架构设计。

为什么需要搭建开放平台

增强产品能力

开放平台能够让三方开发者和合作伙伴开发新的应用或服务，增加原有SaaS产品能力。这样就可以满足更多用户需求，从而提高用户的满意度和黏性。

促进创新

三方开发者能够在SaaS标准产品的基础上，创造新的解决方案，为平台带来创新的业务模式，这些可能为SaaS企业带来更多的盈利机会。

构建生态系统

开放平台能够建立一个以SaaS标准产品为中心的生态系统，吸引开发者、合作伙伴和其他相关方参加，共同构建一个互惠互利的生态圈。

降低开发和运营成本

通过邀请三方开发者来创造和扩展产品能力，他们可以有效分担SaaS企业的开发、运营成本，更聚焦于核心产品的优化和创新。

开放平台的服务对象是谁？

SaaS企业的开放平台通常包括以下关键用户角色：

第三方开发者

他们期望能快速入驻开放平台，并构建应用，通过用户订购应用获取收益。因此，他们需要API文档、SDK工具和开发者后台，帮助开发者构建、测试和部署应用，并且利用平台资源推广自己的应用。

定制客户

定制客户一般为拥有自研能力的企业客户，有定制化功能需求，例如与内部系统（如ERP、CRM）进行打通，实现企业自身的业务流程。

平台运营人员

平台运营人员需要为三方开放者和企业客户服务，帮助他们解决问题，因此，需要客户管理，应用申请流程管理、服务配置、参数配置、角色分配、财务对账管理等产品能力。

开放平台的运营流程

SaaS开放平台的运营流程涉及平台的管理和维护，为企业客户、三方开发者提供服务，包括吸引与管理三方开发者，提供必要的开发工具和支持，对开发者创建的应用进行审核和上线管理，通过数据监控和分析评估平台的健康度和用户活跃度，确保提供有效的服务支持，和维护平台的安全和合规性。

下图展示了开放平台的整体运营流程，实际的开放平台项目可以基于该流程做变更。

开放平台整体架构设计

管理后台

层针对不同角色，提供不同的管理后台：

开发者后台：为三方开发者提供的工作台，包括应用管理、API接入、开发工具、数据分析和测试工具等。
平台运营后台：用于平台运营团队管理整个系统的工作台，包括客户管理、权限控制、计费管理、系统监控等功能。
商家后台：SaaS企业客户的后台系统，主要用于订购应用市场的三方应用，授权应用，并使用其提供的服务能力。

服务层

服务层为上层的管理后台提供核心服务能力：

开发者接入：提供API文档、SDK工具、开发指南，应用的注册、管理等。
运营管理：包括平台用户信息管理、权限设置、用户资料管理。对开发者提交的应用进行审核，确保应用的质量和安全性。管理平台计费、结算，收集和分析平台的运营数据。
监控中心：包括服务器、应用、网络、数据库、安全、中间件和存储监控。这些功能确保开放平台的稳定性、性能和安全，通过实时监控、告警支持技术团队进行有效管理和维护。

API网关

API网关是整个开放平台的流量入口，它提供的能力确保了平台操作的安全、稳定和高效管理。

业务开放能力

业务开放能力由各个业务域系统提供，这些开放能力提供了核心业务数据/功能的交互能力。

开放能力设计

开放能力可以分为以下几种类型：

前端扩展：开发者可创建个性化的前端H5/小程序页面，满足企业客户不同场景不同行业的需求。
API 接口/消息推送：API接口允许开发者通过定义的接口与平台系统交互，实现数据和功能的集成，例如商品创建接口。消息推送是指平台系统主动通知三方系统，如订单状态变更通知。
后端扩展：开发者可以通过扩展点，自由嵌入自定义流程节点，构建个性化的业务逻辑。
数据模型扩展：允许将三方系统的数据模型整合到平台系统中，在平台系统中可以查看或处理三方数据。

以商品系统为例，列出不同类型开放能力的使用场景：

前端扩展：页面串联、定制商详组件、定制商品详情、定制B端管理页面。
API 接口/消息推送：商品发布接口、同步分店接口、查询商品详情接口、商品价格修改接口、商品修改接口、商品属性接口、商品上下架接口、商品类目接口、商品创建消息、商品变更消息。
后端扩展：商品校验类扩展点（例如，商品创建时，校验商品编码是否符合定制需求的规范）、商品的定制信息计算扩展点（例如，通过外部接口计算出商品重量信息）。
数据模型扩展：商品模型扩展并存储个性化的字段信息。

开放API设计原则

RESTful风格API

RESTful API 是一种遵循 REST 原则的 API 设计方式。REST 是一组约束条件和原则，由 Roy Fielding 在 2000 年的博士论文中提出。

RESTful API 的设计依赖于网络协议，主要是 HTTP，并且它使用 HTTP 的原生功能（比如 HTTP 的动词和状态码）来执行操作。以下是 RESTful API 的一些主要特点：

面向资源：在REST架构中，所有内容都被视为"资源"，每个"资源"都有一个独特的URI（统一资源标识符）。
无状态：RESTful API不保存状态，这意味着每个请求都应包含执行请求所需的信息。服务器不会保存客户端的任何信息。
统一接口：RESTful API应该有一个统一的接口，客户端和服务器基于接口交互，实现解耦。交互通常通过HTTP动词实现，如GET（获取资源）、POST（创建资源）、PUT（更新资源）、DELETE（删除资源）。

RESTful API的三个显著优势如下：

它建立在HTTP协议上，协议简洁易用，得到了广泛的应用。
接口设计以资源为中心，让接口易于理解和使用，比较直观。
数据交换采用XML或JSON格式，大大简化了数据的处理和传输过程。

但严格遵循 RESTful API风格，也有一些缺陷：

HTTP协议的动词受限

当业务需求变得复杂时，仅依赖于HTTP的动词方法来对资源操作，可能不足以满足需求，这时往往需要通过接口名称来进一步区分。此外，一些特定的HTTP请求，如PUT和DELETE，可能会在网络传输过程中被某些防火墙设备拦截。

URL包含参数，可读性差

在URL中嵌入参数占位符（例如：GET /Api/Orders/{id}/OrderItems/{id}）会降低其可读性。如果需要基于URL统计接口的调用次数，需要对具有相同URL的不同参数进行额外的处理。

HTTP状态码的表达性差

使用如20X、30X、4XX、5XX等标准的HTTP状态码，不足以描述复杂的业务场景的状态。

建议接口设计遵循以下准则：

限制HTTP方法的使用，仅采用GET和POST。
避免在URL中包含参数占位符，尽量使用URL的参数传参。
使用自定义的业务状态码来提供更丰富的响应信息。

API分组原则

根据业务领域，对开放API进行分组。例如店铺API、商品API、库存API、订单API、物流API、客户API、营销API。

SaaS标准产品一般都基于DDD进行架构设计，根据业务领域组织开放API，是普遍采用的最佳实践。当需要改进或变更某个特定业务领域的功能时，开发人员可以直接找到相关的API组进行修改，不会影响到其他领域的API。

对于三方开发人员，可以更容易地找到与某个业务功能相关的API，因为它们通过业务域的划分逻辑组织在一起。

版本管理

为了统一和清晰地标识不同版本的相同接口，建议将版本号放置在接口路径的末尾，示例如下：

老版本：http://api.xxxx.com/item/create_item
新版本：http://api.xxxx.com/item/create_item/v2

返回数据

每个接口的响应数据，应遵循统一的JSON或XML格式规范，并且至少应包含以下关键字段：

状态码 (code)：表示请求的总体结果，通常用于标识操作的成功或异常状态。
消息 (msg)：提供关于状态码的详细描述，以帮助理解请求的具体结果。
数据 (data)：包含与请求相关的具体业务信息和数据。

{ 	"code":200, 	"msg":"OK", 	"data":{ 	"item_id":"123456", 	"product_name":"奶油蛋糕" 	} }

安全措施

接口签名

为开发者分配AccessKey（开发者标识，确保唯一）和SecretKey（用于接口加密，确保不易被穷举，生成算法不易被猜测）。

按照请求参数名的字母升序排列非空请求参数（包含AccessKey），使用URL键值对的格式（即key1=value1&key2=value2…）拼接成字符串A。

在字符串A最后拼接上Secretkey得到字符串B。

对字符串B进行MD5运算，得到Sign值。请求时，携带参数AccessKey和Sign，只有拥有合法的身份AccessKey和正确的签名Sign才能放行。这样就解决了身份验证和参数篡改问题，即使请求参数被劫持，由于获取不到SecretKey（仅作本地加密使用，不参与网络传输），也无法伪造合法的请求。

数据加密

敏感数据，如用户信息，应使用加密算法进行保护，常用的加密方法包括RSA和AES。

访问控制

在接口访问的API网关，应设置访问控制，仅允许来自被商家授权的白名单的请求。商家可以通过商家后台系统自主管理其白名单。

消息推送

消息推送是平台主动通知三方系统，提供数据更新的一种机制，满足三方系统对信息实时性的需求。例如，当商家成功创建订单后，三方系统可以通过订单查询接口来获取订单的当前状态。

三方系统若想实时获取订单状态，可以选择定时查询接口，但这样效率低并消耗大量资源。通过系统主动推送订单状态信息，可以有效地解决这一问题。但消息推送也带来了一些挑战：

顺序性问题：订单可能经历多个状态，且这些状态在业务上有特定顺序。网络延迟可能导致状态送达三方系统时，顺序错乱，这时三方系统需要通过校验订单状态，判断变更是否符合业务逻辑，来确保订单状态的准确性。
消息丢失风险：目前系统通常采用消息队列异步发送消息推送，尽管有消息中间件的机制确保消息的可靠性，但三方系统出现网络问题，仍有可能导致推送失败。解决方案：三方系统可以定期全量查询订单状态，对双边的订单状态进行对账处理，确保数据的完整性。