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Mktd#1 Feign Vs Retrofit : 2 Aller Plus Loin

Emmanuel
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Igor
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Bruno
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Java
Feign
Retrofit
REST
Cookie
MKTD

Cet article est le deuxième d'une série de trois articles sur les clients REST en java que sont Feign et Retrofit.

Article précédent : MKTD#1 : Prise en main

Défi 2: Aller plus loin...

Le deuxième défi permet d’adresser des problèmes plus avancés comme :

  • L'authentification
  • La gestion des erreurs via des Exception Java
  • L’upload et le download de fichiers

Authentification avec Cookie

Afin de gérer le besoin d'authentification, le serveur fournit un mécanisme à base de JWT et de Cookies. Voici l'interface Java décrivant cette nouvelle opération:

public interface AuthenticationApi {
    String login(LoginPassword loginPassword) throws SecurityException;
}

Dans l'en-tête de la réponse HTTP se trouve un Set-Cookie qu’il faut décoder. Ce cookie doit ensuite être envoyé dans les requêtes faites aux autres services.

Les solutions à base de token sont un peu plus simples à mettre en oeuvre avec Feign et Retrofit, mais ici, l'objectif n'est pas de faire les choses de la façon la plus simples. Pour plus d'information sur ce sujet vous pouvez regarder ce blog.

Gestion des erreurs

Pour la gestion des erreurs, le but de l'exercice est de renvoyer une erreur spécifique en fonction du code HTTP retourné par le serveur. Le code qui détermine l'exception à retourner est le suivant :

public static RuntimeException decodeError(int status, String message, Supplier<RuntimeException> defaultCase) {
    switch (status) {
        case 404: // Not Found
            return new NoSuchElementException(message);
        case 400: // Bad Request
            return new IllegalArgumentException(message);
        case 401: // Unauthorized
        case 403: // Forbidden
            return new SecurityException(message);
        default:
            return defaultCase.get();
    }
}

Feign

Astuce: log des requêtes HTTP

Pour faciliter le développement de ce défi, il est très pratique de pouvoir afficher des logs sur les requêtes ou les réponses HTTP.

Quick & Dirty

La solution la plus directe consiste à utiliser un RequestInterceptor qui est appelé par Feign avant que la requête HTTP ne soit construite, et logger via un System.out.

Feign.builder()
        .interceptor(System.out::println) // Quick & Dirty debug
        .decoder(new GsonDecoder())
        .encoder(new GsonEncoder())
        .target(MonkeyRaceApi.class, url);

Évidement, ça ne marche que pour la requête HTTP, pour la réponse il faudrait faire quelque chose d'équivalent dans un décodeur.

Solution avec un logger Feign

Pour éviter d'avoir des dépendances sur bibliothèques tierces, Feign à définit son propre Logger. C'est une classe abstraite avec une seule méthode à implémenter. Il faut ensuite définir le niveau de log souhaité: NONE, BASIC, HEADERS, FULL. Voici ce que ça donne:

Feign.builder()
        .logLevel(Logger.Level.FULL)
        .logger(new Logger() { // implements Feign abstract Logger
            @Override
            protected void log(String configKey, String format, Object... args) {
                System.out.printf("[%s] ", configKey);
                System.out.printf(format, args);
                System.out.println();
            }
        })
        .decoder(new GsonDecoder())
        .encoder(new GsonEncoder())
        .target(MonkeyRaceApi.class, url);

Dans Feign, le feign.Logger.JavaLogger implémente le mécanisme au travers du loggeur du JDK (java.util.logging.Logger), et il existe bien sûr une extension pour utiliser SLF4J.

Authentification avec Cookie

La première étape consiste à récupérer le cookie généré par la requête d’authentification. Pour cela on utilise un décodeur spécifique qui va traiter les en-têtes de la réponse pour stocker les cookies.

private static String getAuthToken(String url, String login, String password) {
   AuthenticationApi authenticationApi = builder
           .encoder(new GsonEncoder())
           .decoder((response, type) -> handleCookies(response.headers())) // decode cookies
           .target(AuthenticationApi.class, url);
   return authenticationApi.login(new LoginPassword(login, password));
}

Le stockage du cookie est assuré par le CookieManager disponible depuis Java 6.

private static final CookieManager COOKIE_MANAGER = new CookieManager();

L’utilisation de ce CookieManager est traité dans la méthode handleCookies ci dessous:

private static String handleCookies(Map<String, Collection<String>> headers) {
   // From Map<String, Collection<String>> to Map<String, List<String>>
   Map<String, List<String>> h = headers.entrySet().stream()
           .collect(
             toMap(
               Map.Entry::getKey,
               entry -> entry.getValue().stream().collect(toList()))
            );
   try {
       URI uri = URI.create(BASE_URL);image
       COOKIE_MANAGER.put(uri, h);
       return COOKIE_MANAGER.getCookieStore().get(uri).stream() // Stream<HttpCookie>
               .filter(cookie -> "token".equals(cookie.getName()))
               .findFirst() // Optional<HttpCookie>
               .map(HttpCookie::getValue)
               .orElseThrow(() -> new IllegalStateException("Authentication cookie not found"));
   } catch (IOException e) {
       throw new RuntimeException(e);
   }
}

Une fois stocké, ce cookie sera envoyé dans les futures requêtes. Pour cela on utilise une nouvelle fois le mécanisme de RequestInterceptor qui permet de modifier le RequestTemplate, Feign utilise cet objet pour construire la requête HTTP.

static MonkeyRaceApi buildRaceApi(String url, String login, String password) {
   getAuthToken(url, login, password);
   return builder
           .requestInterceptor(ApiFactory::addCookies) // Inject Cookies
           .decoder(new GsonDecoder())
           .encoder(new GsonEncoder())
           .target(MonkeyRaceApi.class, url);
}

L’intercepteur se comporte comme un consommateur de RequestTemplate :

private static void addCookies(RequestTemplate template) {
   URI uri = URI.create(BASE_URL);
   COOKIE_MANAGER.getCookieStore().get(uri).stream()
           .map(HttpCookie::toString)
           .forEach(cookie -> template.header("Cookie", cookie));
}

Dans Feign, le mécanisme d'authentification par cookie est proche du mécanisme d’en-tête Authorization souvent associé au JWT. Il se base sur des en-têtes HTTP. Pour implémenter l'authentification à base de token, on utiliserait donc la même technique du RequestInterceptor. On constate quand même que l’utilisation des cookies alourdi fortement le code.

On peut aussi utiliser une feign.Target pour traiter les aspects d'authentification, voir la documentation de Feign.

Gestion des erreurs

Dans Feign, il existe un mécanisme spécifique pour traiter les cas en erreurs, c'est à dire si la réponse HTTP à un code ≥ 400. Ce mécanisme utilise un ErrorDecoder :

static MonkeyRaceApi buildRaceApi(String url, String login, String password) {
   getAuthToken(url, login, password);
   return builder
           .errorDecoder(ApiFactory::decodeError) // Decode errors
           .requestInterceptor(ApiFactory::addCookies) // Inject Cookies
           .decoder(new GsonDecoder())
           .encoder(new GsonEncoder())
           .target(MonkeyRaceApi.class, url);
}
private static Exception decodeError(String methodKey, Response response) {
    return decodeError(response.status(), methodKey,
            () -> FeignException.errorStatus(methodKey, response));
}
Parfois on souhaite traiter le cas particulier d'une erreur 404 dans le Decoder utilisé dans le cas nominal, pour cela il suffit d'utiliser la méthode feign.Feign.Builder#decode404 sur le builder.

Upload

Concernant l'upload de fichier, le serveur REST propose deux solutions:

  • un upload via un formulaire multipart avec l'en-tête Content-type à multipart/form-data
  • un upload direct avec les données du fichier directement dans le corps de la requête, l'en-tête Content-type à application/octet-stream.

Les deux solutions sont implémetables en utilisant le même principe: un Decoder spécifique. La seconde solution est beaucoup plus simple à implémenter car gérer le corps d'une requête multipart nécessite l'utilisation d'une API externe (par exemple Commons FileUpload d'Apache). On peut regarder du coté de https://github.com/xxlabaza/feign-form ou https://github.com/pcan/feign-client-test pour voir des solutions ou des idées pour ces aspects multipart.

La seconde solution est donc beaucoup plus simple, le principe est de traiter le cas particulier des objets du type java.io.InputStream et de déléguer les autres cas à un autre encodeur JSON classique. Pour définir le corps de de la requête HTTP il faut appeler la méthode feign.RequestTemplate#body(byte[], java.nio.charset.Charset). Il est possible d'écrire le code d'un encodeur dans une lambda Java 8, mais ici il est préférable d'extraire le code de ce décodeur dans une nouvelle classe :

public class UploadEncoder implements Encoder {
    private final Encoder delegate;

    public UploadEncoder(Encoder encoder) {
        super();
        delegate = encoder;
    }

    @Override
    public void encode(Object object, Type bodyType, RequestTemplate template) throws EncodeException {
        if (InputStream.class.equals(bodyType)) {
            template.header("Content-type", "application/octet-stream");
            InputStream inputStream = InputStream.class.cast(object);
            // InputStream to byte[]
            try (BufferedInputStream bin = new BufferedInputStream(inputStream);
                 ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream()) {
                byte[] buffer = new byte[1024];
                int bytesRead;
                while ((bytesRead = bin.read(buffer)) > 0) {
                    bos.write(buffer, 0, bytesRead);
                }
                bos.flush();
                template.body(bos.toByteArray(), StandardCharsets.UTF_8);
            } catch (IOException e) {
                throw new EncodeException("Cannot upload file", e);
            }
        } else {
            delegate.encode(object, bodyType, template);
        }
    }
}
On peut bien sûr simplifier le code en utilisant une bibliothèque qui permet facilement de faire la conversion InputStream vers byte[], mais ça ne fait pas de mal d'écrire des try with resources de temps en temps.On peut légitimement argumenter que ce code risque de poser des problèmes si le fichier est particulièrement gros. Mais si on doit gérer ce genre de cas, il faut aussi se poser la question suivante: une API REST est elle la bonne solution pour faire des upload de gros fichier ?

Download

On utilise un feign.Decoder pour le download, le principe est similaire à celui utiliser pour l'upload. Ce qui va donner:

public class DownloadDecoder implements Decoder {
    private final Decoder delegate;

    DownloadDecoder(Decoder decoder) {
        super();
        delegate = decoder;
    }

    @Override
    public Object decode(Response response, Type type) throws IOException, DecodeException, FeignException {
        if (InputStream.class.equals(type)) {
            return response.body().asInputStream();
        }
        return delegate.decode(response, type);
    }
}

Une nouvelle fois, Feign rend l'opération très simple dès qu'on a compris le principe des encodeurs/décodeurs.

Bilan

Feign rend la manipulation des en-têtes HTTP très simple, cela permet d'utiliser les divers mécanismes d'authentifications par Cookie ou Token facilement.

La gestion des erreurs dans Feign est aussi triviale, c'est un des points fort de Feign par rapport à Retrofit.

Le mécanisme d'encodeur permet facilement de traiter le cas d'upload du fichier, et de façon plus générale de traiter tous les cas de serialization des requêtes HTTP. Le mécanisme de décodeur va permettre de récupérer le contenu d'un fichier que l'on download, ou plus généralement les divers mécanismes de deserialization des réponses HTTP.

Feign offre une grande souplesse grace aux Encoder, Decoder, RequestInterceptor, ... on arrive assez facilement à résoudre les divers problèmes posés autours des API REST.

Retrofit

Authentification avec Cookie

La façon la plus simple de gérer l'authentification avec Retrofit consiste à utiliser les mécanismes du client HTTP (okHttp3). Comme pour feign, on fait une première requête qui récupère le cookie et ensuite on utilise le même client pour les autres requêtes. Une autre solution consiste a utiliser un client par requête mais une seule instance de cookieJar.

Voici une première implémentation assez basique qui permet de comprendre le mécanisme du cookieJar.

client = new OkHttpClient.Builder()
        .cookieJar(
                new CookieJar() {
                    private final HashMap<String, List<Cookie>> cookieStore = new HashMap<>();

                        @Override
                        public void saveFromResponse(HttpUrl url, List<Cookie> cookies) {
                            cookieStore.put(url.uri().getAuthority(), cookies);
                        }

                        @Override
                        public List<Cookie> loadForRequest(HttpUrl url) {
                            List<Cookie> cookies = cookieStore.get(url.uri().getAuthority());
                            return cookies != null ? cookies : new ArrayList<Cookie>();
                    }
                });

Une implémentation plus élégante et plus simple consiste à ajouter la dépendance okhttp-urlconnection de OkHttp.

CookieHandler cookieHandler = new CookieManager(
            new PersistentCookieStore(ctx), CookiePolicy.ACCEPT_ALL);

OkHttpClient httpClient = new OkHttpClient.Builder()
            .cookieJar(new JavaNetCookieJar(cookieHandler));

Gestion des erreurs

Il n'existe pas, de mon point de vue de solution idéale dans Retrofit pour gérer les erreurs comment il en existe dans Feign. Pour cet exercice, nous utilisons donc la fonctionnalité d’interceptor de OkHttp. Une limitation existe cependant; il faut que les exceptions à retourner soient de type RuntimeException.

OkHttpClient client = new OkHttpClient.Builder()
        .addInterceptor(this::authInterceptor);
private Response authInterceptor(Interceptor.Chain chain) throws IOException {
    Request request = chain.request();
    Response response = chain.proceed(request);

    if (!response.isSuccessful()) {
        RuntimeException ex = ApiFactory.decodeError(response.code(), response.message(), () -> null);
        if (ex != null) {
            throw ex;
        }
    }
    return response;
}

Upload

Pour l'upload , nous avons choisi d'utiliser la méthode du formulaire multipart avec l'en-tête Content-type à multipart/form-data

Et voici comment faire :

On ajoute la méthode au service.

public interface MonkeyService {

    @Multipart
    @POST("monkeys/{id}/photo")
    Call<Photo> sendPhoto(@Path("id") String id, @Part MultipartBody.Part file);
}

On crée un fichier temporaire contenant la photo, puis on appelle la méthode sendPhoto en lui fournissant un RequestBody spécifique contenant ce fichier temporaire et ensuite nous créons le MultipartBody qui est passé au service.

@Override
public Photo savePhoto(String id, InputStream stream) throws SecurityException, IllegalArgumentException {
    return executeCall(() -> {
        try {
            Path tmp = Files.createTempFile("exo2", "upload");
            Files.copy(stream, tmp, REPLACE_EXISTING);

            RequestBody requestFile = RequestBody.create(MediaType.parse("multipart/form-data"), tmp.toFile());
            MultipartBody.Part body = MultipartBody.Part.createFormData("photo", tmp.toFile().getName(), requestFile);
            return monkeyService.sendPhoto(id, body);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    });
}

Download

Pour le download il nous suffit de faire un appel à notre service en récupérant le corps de la réponse. Pour cela Retrofit dispose d'un type générique: ResponseBody qui permet de récupérer la réponse brute.

On commence par ajouter la méthode à notre service :

public interface MonkeyService {
    @GET("monkeys/{id}/photo")
    Call<ResponseBody> downloadPhoto(@Path("id") String id) throws SecurityException, IllegalArgumentException;
  }

puis voici le code qui permet de récupérer notre photo :

@Override
public InputStream downloadPhoto(String id) throws SecurityException, IllegalArgumentException {
    try {
        Response<ResponseBody> response = monkeyService.downloadPhoto(id).execute();
        return response.body().byteStream();
    } catch (IOException e) {
        return null;
    }
}

Bilan

Il est très simple dans Retrofit de gérer l'authentification via Cookie, Token. L'upload et le download sont aussi assez simple à gérer.

En revanche la gestion des erreurs est un peu moins intuitive. Peut être existe t'il une autre solution auquel nous n'avons pas pensé.

Bilan Global

Que ce soit avec Feign ou Retrofit, il est aisé de gérer les cookies, et les upload/download de fichiers.

Nous avons également trouvé que la gestion des erreurs en mode synchrone était mieux géré avec Feign.

Les solutions utilisant OkHttp sont communes à Retrofit et à Feign quand on utilise le client okhttp-client dans Feign.