[WebAssembly] Rust 和 Wasm 的融合，使用 yew 构建 web 前端（4）- 获取 GraphQL 数据并解析

2021-06-08 22:21:06+08:00 by - NiQin [blog: 泥芹]

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Summary: 《Rust 和 Wasm 的融合，使用 yew 构建 WebAssembly 标准的 web 前端》系列文章第四部分：在 yew 开发的 wasm 前端应用中，与后端进行数据交互，获取 GraphQL 数据并解析。

Topics: rust graphql webassembly wasm yew

在 Rust 生态，使用 yew 开发 WebAssembly 应用方面，我们已经介绍了《起步及 crate 选择》、《组件和路由》，以及《资源文件及重构》。今天，我们介绍如何在 yew 开发的 wasm 前端应用中，与后端进行数据交互。我们的后端提供了 GraphQL 服务，让我们获取 GraphQL 数据并解析吧！

需要新引入一些 crate：使用 graphql_client 获取 GraphQL 数据，然后通过 serde 进行解析。wasm 需要绑定 web API，以发起请求调用和接受响应数据，需要使用 web-sys，但其可以通过 yew 库路径引入，无需加入到依赖项。但是，web-sys 中和 JavaScript Promise 绑定和交互方面，需要 wasm-bindgen-futures。总体上，我们需要引入：

cargo add wasm-bindgen-futures graphql_client serde serde_json

现在，我们的 Cargo.toml 文件内容如下：

[package]
name = "frontend-yew"
version = "0.1.0"
authors = ["我是谁？"]
edition = "2018"

[dependencies]
wasm-bindgen = "0.2.74"
wasm-bindgen-futures = "0.4.24"

yew = "0.18.0"
yew-router = "0.15.0"

graphql_client = "0.9.0"
serde = { version = "1.0.126", features = ["derive"] }
serde_json = "1.0.64"

编写 GraphQL 数据查询描述

首先，我们需要从 GraphQL 服务后端下载 schema.graphql，放置到 frontend-yew/graphql 文件夹中。schema 是我们要描述的 GraphQL 查询的类型系统，包括可用字段，以及返回对象等。

然后，在 frontend-yew/graphql 文件夹中创建一个新的文件 all_projects.graphql，描述我们要查询的项目数据。项目数据查询很简单，我们查询所有项目，不需要传递参数：

query AllProjects {
  allProjects {
    id
    userId
    subject
    website
  }
}

最后，在 frontend-yew/graphql 文件夹中创建一个新的文件 all_users.graphql，描述我们要查询的用户数据。用户的查询，需要权限。也就是说，我们需要先进行用户认证，用户获取到自己在系统的令牌（token）后，才可以查看系统用户数据。每次查询及其它操作，用户都要将令牌（token）作为参数，传递给服务后端，以作验证。

query AllUsers($token: String!) {
  allUsers(
    token: $token
  ) {
    id
    email
    username
  }
}

用户需要签入系统，才能获取个人令牌（token）。此部分我们不做详述，请参阅文章《基于 tide + async-graphql + mongodb 构建异步 Rust GraphQL 服务》、《基于 actix-web + async-graphql + rbatis + postgresql / mysql 构建异步 Rust GraphQL 服务》，以及项目 zzy/tide-async-graphql-mongodb 进行了解。

请求（request）的构建

使用 graphql_client 构建查询体（QueryBody）

在此，我们需要使用到上一节定义的 GraphQL 查询描述，通过 GraphQLQuery 派生属性注解，可以实现与查询描述文件（如 all_users.graphql）中查询同名的结构体。当然，Rust 文件中，结构体仍然需要我们定义，注意与查询描述文件中的查询同名。如，与 all_users.graphql 查询描述文件对应的代码为：

#[derive(GraphQLQuery)]
#[graphql(
    schema_path = "./graphql/schema.graphql",
    query_path = "./graphql/all_users.graphql",
    response_derives = "Debug"
)]
struct AllUsers;
type ObjectId = String;

type ObjectId = String; 表示我们直接从 MongoDB 的 ObjectId 中提取其 id 字符串。

接下来，我们构建 graphql_client 查询体（QueryBody），我们要将其转换为 Value 类型。项目列表查询没有参数，构造简单。我们以用户列表查询为例，传递我们使用 PBKDF2 对密码进行加密（salt）和散列（hash）运算后的令牌（token）。

本文实例中，为了演示，我们将令牌（token）获取后，作为字符串传送，实际应用代码中，当然是作为 cookie/session 参数来获取的，不会进行明文编码。

    let token = "eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzUxMiJ9.eyJlbWFpbCI6ImFzZmZhQGRzYWZhLmNvbSIsInVzZXJuYW1lIjoi5a-G56CBMTExIiwiZXhwIjoxMDAwMDAwMDAwMH0.NyEN13J5trkn9OlRqWv2xMHshysR9QPWclo_-q1cbF4y_9rbkpSI6ern-GgKIh_ED0Czk98M1fJ6tzLczbdptg";
    let build_query = AllUsers::build_query(all_users::Variables {
        token: token.to_string(),
    });
    let query = serde_json::json!(build_query);

构造 web-sys 请求

构建 web-sys 请求时：

• 我们需要设定请求的方法（method），GraphQL 请求须为 POST。
• 我们需要将 graphql_client 查询体（QueryBody）转换为字符串，压入到 web-sys 请求体中。
• 可选地，我们需要声明查询请求是否为跨域资源共享（Cross-Origin Resource Sharing）。web-sys 请求中，默认为跨域资源共享。

    let mut req_opts = RequestInit::new();
    req_opts.method("POST");
    req_opts.body(Some(&JsValue::from_str(&query.to_string())));
    req_opts.mode(RequestMode::Cors); // 可以不写，默认为 Cors

    let gql_uri = "http://127.0.0.1:8000/graphql";
    let request = Request::new_with_str_and_init(gql_uri, &req_opts)?;

注 1：如果你遇到同源策略禁止读取的错误提示，请检查服务后端是否设定了 Access-Control-Allow-Origin 指令，指令可以用通配符 * 或者指定数据源链接地址（可为列表）。

注 2：let gql_uri = "http://127.0.0.1:8000/graphql"; 一行，实际项目中，通过配置环境变量来读取，是较好的体验。

响应（response）数据的接收和解析

响应（response）数据的接收

响应（response）数据的接受部分代码，来自 sansx（yew 中文文档翻译者） 的 yew 示例项目 sansx/yew-graphql-demo。

提交请求方面，web-sys 提供了四种方式：

• Window::fetch_with_str
• Window::fetch_with_request
• Window::fetch_with_str_and_init
• Window::fetch_with_request_and_init

我们使用 Window::fetch_with_request 提交请求，返回的数据为 JsValue，需要通过 dyn_into() 方法转换为响应（Response）类型。

    let window = yew::utils::window();
    let resp_value =
        JsFuture::from(window.fetch_with_request(&request)).await?;
    let resp: Response = resp_value.dyn_into().unwrap();
    let resp_text = JsFuture::from(resp.text()?).await?;

响应（response）数据的解析

我们接收到的数据是 JsValue 类型。首先，需要将其转换为 Value 类型，再提取我们需要的目标数据。本文示例中，我们需要的目标数据都是列表，所以转换为动态数组（Vector）。

    let users_str = resp_text.as_string().unwrap();
    let users_value: Value = serde_json::from_str(&users_str).unwrap();
    let users_vec =
        users_value["data"]["allUsers"].as_array().unwrap().to_owned();

    Ok(users_vec)

数据的渲染

我们实现了数据获取、转换，以及部分解析。但是，组件的状态和数据请求的关联——如前几篇文章所述——是通过 yew 中的 Message 关联的。如，组件和消息的定义：

pub struct Users {
    list: Vec<Value>,
    link: ComponentLink<Self>,
}

pub enum Msg {
    UpdateList(Vec<Value>),
}

组件定义方面，我们不再赘述。我们集中于数据展示渲染方面：yew 的 html! 宏中，是不能使用 for <val> in Vec<val> 这样的循环控制语句的，其也不能和 html! 宏嵌套使用。但 html! 宏中提供了 for 关键字，用于对包含项（item）类型为 VNode 的迭代体（即实现了 Iterator）进行渲染。如用户列表的渲染代码：

   fn view(&self) -> Html {
        let users = self.list.iter().map(|user| {
            html! {
                <div>
                    <li>
                        <strong>
                            { &user["username"].as_str().unwrap() }
                            { " - length: " }
                            { &user["username"].as_str().unwrap().len() }
                        </strong>
                    </li>
                    <ul>
                        <li>{ &user["id"].as_str().unwrap() }</li>
                        <li>{ &user["email"].as_str().unwrap() }</li>
                    </ul>
                </div>
            }
        });

        html! {
            <>
                <h1>{ "all users" }</h1>
                <ul>
                    { for users }
                </ul>
            </>
        }
    }
}

对于项目列表的数据展示，是类似的，不过我们需要注意的一点为：yew 中的数据输出，有字面量和 IntoPropValue 两种。前者比较灵活：String 和 &str 均可；而后者须为实现 IntoPropValue<std::option::Option<Cow<'static, str>>> 特质（trait）的类型，如 String。比如：项目列表中，对于链接的 href 属性，必须是实现了 IntoPropValue<std::option::Option<Cow<'static, str>>> 特质（trait）的 String，而直接输出的字面量则不同。

    <a href={ project["website"].as_str().unwrap().to_owned() }>
        { &project["website"].as_str().unwrap() }
    </a>

完整代码

推荐你从项目 zzy/tide-async-graphql-mongodb 下载完整代码，更欢迎你做出任何贡献。

pages/users.rs

use graphql_client::GraphQLQuery;
use serde_json::Value;
use std::fmt::Debug;
use wasm_bindgen::{prelude::*, JsCast};
use wasm_bindgen_futures::{spawn_local, JsFuture};
use yew::web_sys::{Request, RequestInit, RequestMode, Response};
use yew::{html, Component, ComponentLink, Html, ShouldRender};

#[derive(Debug, Clone, PartialEq)]
pub struct FetchError {
    err: JsValue,
}

impl From<JsValue> for FetchError {
    fn from(value: JsValue) -> Self {
        Self { err: value }
    }
}

#[derive(GraphQLQuery)]
#[graphql(
    schema_path = "./graphql/schema.graphql",
    query_path = "./graphql/all_users.graphql",
    response_derives = "Debug"
)]
struct AllUsers;
type ObjectId = String;

async fn fetch_users() -> Result<Vec<Value>, FetchError> {
    let token = "eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzUxMiJ9.eyJlbWFpbCI6ImFzZmZhQGRzYWZhLmNvbSIsInVzZXJuYW1lIjoi5a-G56CBMTExIiwiZXhwIjoxMDAwMDAwMDAwMH0.NyEN13J5trkn9OlRqWv2xMHshysR9QPWclo_-q1cbF4y_9rbkpSI6ern-GgKIh_ED0Czk98M1fJ6tzLczbdptg";
    let build_query = AllUsers::build_query(all_users::Variables {
        token: token.to_string(),
    });
    let query = serde_json::json!(build_query);

    let mut req_opts = RequestInit::new();
    req_opts.method("POST");
    req_opts.body(Some(&JsValue::from_str(&query.to_string())));
    req_opts.mode(RequestMode::Cors); // 可以不写，默认为 Cors

    let gql_uri = "http://127.0.0.1:8000/graphql";
    let request = Request::new_with_str_and_init(gql_uri, &req_opts)?;

    let window = yew::utils::window();
    let resp_value =
        JsFuture::from(window.fetch_with_request(&request)).await?;
    let resp: Response = resp_value.dyn_into().unwrap();
    let resp_text = JsFuture::from(resp.text()?).await?;

    let users_str = resp_text.as_string().unwrap();
    let users_value: Value = serde_json::from_str(&users_str).unwrap();
    let users_vec =
        users_value["data"]["allUsers"].as_array().unwrap().to_owned();

    Ok(users_vec)
}

pub struct Users {
    list: Vec<Value>,
    link: ComponentLink<Self>,
}

pub enum Msg {
    UpdateList(Vec<Value>),
}

impl Component for Users {
    type Message = Msg;
    type Properties = ();

    fn create(_props: Self::Properties, link: ComponentLink<Self>) -> Self {
        Self { list: Vec::new(), link }
    }

    fn rendered(&mut self, first_render: bool) {
        let link = self.link.clone();
        if first_render {
            spawn_local(async move {
                let res = fetch_users().await;
                link.send_message(Msg::UpdateList(res.unwrap()))
            });
        }
    }

    fn update(&mut self, msg: Self::Message) -> ShouldRender {
        match msg {
            Msg::UpdateList(res) => {
                self.list = res;
                true
            }
        }
    }

    fn change(&mut self, _props: Self::Properties) -> ShouldRender {
        false
    }

    fn view(&self) -> Html {
        let users = self.list.iter().map(|user| {
            html! {
                <div>
                    <li>
                        <strong>
                            { &user["username"].as_str().unwrap() }
                            { " - length: " }
                            { &user["username"].as_str().unwrap().len() }
                        </strong>
                    </li>
                    <ul>
                        <li>{ &user["id"].as_str().unwrap() }</li>
                        <li>{ &user["email"].as_str().unwrap() }</li>
                    </ul>
                </div>
            }
        });

        html! {
            <>
                <h1>{ "all users" }</h1>
                <ul>
                    { for users }
                </ul>
            </>
        }
    }
}

pages/projects.rs

use graphql_client::GraphQLQuery;
use serde_json::Value;
use std::fmt::Debug;
use wasm_bindgen::{prelude::*, JsCast};
use wasm_bindgen_futures::{spawn_local, JsFuture};
use yew::web_sys::{Request, RequestInit, RequestMode, Response};
use yew::{html, Component, ComponentLink, Html, ShouldRender};

#[derive(Debug, Clone, PartialEq)]
pub struct FetchError {
    err: JsValue,
}

impl From<JsValue> for FetchError {
    fn from(value: JsValue) -> Self {
        Self { err: value }
    }
}

#[derive(GraphQLQuery)]
#[graphql(
    schema_path = "./graphql/schema.graphql",
    query_path = "./graphql/all_projects.graphql",
    response_derives = "Debug"
)]
struct AllProjects;
type ObjectId = String;

async fn fetch_projects() -> Result<Vec<Value>, FetchError> {
    let build_query = AllProjects::build_query(all_projects::Variables {});
    let query = serde_json::json!(build_query);

    let mut opts = RequestInit::new();
    opts.method("POST");
    opts.body(Some(&JsValue::from_str(&query.to_string())));
    opts.mode(RequestMode::Cors); // 可以不写，默认为 Cors

    let gql_uri = "http://127.0.0.1:8000/graphql";
    let request = Request::new_with_str_and_init(gql_uri, &opts)?;

    let window = yew::utils::window();
    let resp_value =
        JsFuture::from(window.fetch_with_request(&request)).await?;
    let resp: Response = resp_value.dyn_into().unwrap();
    let resp_text = JsFuture::from(resp.text()?).await?;

    let projects_str = resp_text.as_string().unwrap();
    let projects_value: Value = serde_json::from_str(&projects_str).unwrap();
    let projects_vec =
        projects_value["data"]["allProjects"].as_array().unwrap().to_owned();

    Ok(projects_vec)
}

pub struct Projects {
    list: Vec<Value>,
    link: ComponentLink<Self>,
}

pub enum Msg {
    UpdateList(Vec<Value>),
}

impl Component for Projects {
    type Message = Msg;
    type Properties = ();

    fn create(_props: Self::Properties, link: ComponentLink<Self>) -> Self {
        Self { list: Vec::new(), link }
    }

    fn rendered(&mut self, first_render: bool) {
        let link = self.link.clone();
        if first_render {
            spawn_local(async move {
                let res = fetch_projects().await;
                link.send_message(Msg::UpdateList(res.unwrap()))
            });
        }
    }

    fn update(&mut self, msg: Self::Message) -> ShouldRender {
        match msg {
            Msg::UpdateList(res) => {
                self.list = res;
                true
            }
        }
    }

    fn change(&mut self, _props: Self::Properties) -> ShouldRender {
        false
    }

    fn view(&self) -> Html {
        let projects = self.list.iter().map(|project| {
            html! {
                <div>
                    <li>
                        <strong>{ &project["subject"].as_str().unwrap() }</strong>
                    </li>
                    <ul>
                        <li>{ &project["userId"].as_str().unwrap() }</li>
                        <li>{ &project["id"].as_str().unwrap() }</li>
                        <li>
                            <a href={ project["website"].as_str().unwrap().to_owned() }>
                                { &project["website"].as_str().unwrap() }
                            </a>
                        </li>
                    </ul>
                </div>
            }
        });

        html! {
            <>
                <h1>{ "all projects" }</h1>
                <ul>
                    { for projects }
                </ul>
            </>
        }
    }
}

运行和测试

执行 trunk serve 命令，浏览器会自动打开一个页面，或者手动在浏览器中访问 http://127.0.0.1:3001。如果你未按照上篇 trunk.toml 所介绍的配置，请访问你自定义的端口（默认为 8080）。

此次 WebAssembly 实践成果，如下图片所示，你可以和第二篇文章《组件和路由》中设定实现目标做以对比。

结语

yew 开发 WebAssembly 前端的系列文章，本文即告以第一阶段。

如果你下载源码，也可以使用浏览器的性能基准测试功能，简单对模板引擎开发的 web 前端，和 yew 开发的 web 前端进行性能的粗略比较。

总体体验而言，笔者个人认为，yew 开发熟练以后，效率是较高的。同时，也可更加专注于业务。

后续的文章中，我们将进行更加深入的应用。

谢谢您的阅读！