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3月 01

什么是 RESTful

RESTful 是一种软件设计风格,由 Roy Fielding 在他的 论文 中提出,全称为 Representational State Transfer,直译为表现层状态转移,或许可以解释为用 URL 定位资源,用 HTTP 动词描述操作,不用太纠结于定义,接下来我们会详细讨论。

RESTful 风格的接口,目前来看,实现的最好的就是 Github API,经常被效仿。接下来我们通过分析 Github API 来引出我们的 API 设计原则。

为什么选择 RESTful

我认为一套接口应该尽量满足以下几个原则:
– 安全可靠,高效,易扩展。
– 简单明了,可读性强,没有歧义。
– API 风格统一,调用规则,传入参数和返回数据有统一的标准。

我们当然可以根据自己的经验,或者参考知名公司的接口总结设计出一套满足要求的接口,但是每个人对接口的理解不同,设计出来的接口也会有所不同,接口的命名,请求参数的格式,响应的结果,错误响应的错误码,等等很多地方都会有不一样的实现。当你去寻求一种设计理念来帮助我们设计出满足要求的接口,一定会发现 RESTful。
RESTful 的设计理念基于 HTTP 协议,因为 Roy Fielding 就是 HTTP 协议(1.0版和1.1版)的主要设计者。它是一种设计风格,没有规定我们一定如何实现,但是为我们提供了很好的设计理念。风格的统一,使得我们不需要过多的解释,就能让使用者明白该如何使用,同时也会有很多现成的工具来帮助我们实现 RESTful 风格的接口。

RESTful 设计原则

1. HTTPS

HTTPS 为接口的安全提供了保障,可以有效防止通信被窃听和篡改。而且现在部署 HTTPS 的成本也越来越低,你可以通过 cerbot 等工具,方便快速的制作免费的安全证书,所以生产环境,请务必使用 HTTPS。

另外注意,非 HTTPS 的 API 调用,不要重定向到 HTTPS,而要直接返回调用错误以禁止不安全的调用。

2. 域名

应当尽可能的将 API 与其主域名区分开,可以使用专用的域名,访问我们的 API,例如:

https://api.larabbs.com

或者可以放在主域名下,例如:

https://www.larabbs.com/api

3. 版本控制

随着业务的发展,需求的不断变化,API 的迭代是必然的,很可能当前版本正在使用,而我们就得开发甚至上线一个不兼容的新版本,为了让旧用户可以正常使用,为了保证开发的顺利进行,我们需要控制好 API 的版本。

通常情况下,有两种做法:
– 将版本号直接加入 URL 中
https://api.larabbs.com/v1
https://api.larabbs.com/v2

– 使用 HTTP 请求头的 Accept 字段进行区分
https://api.larabbs.com/
Accept: application/prs.larabbs.v1+json
Accept: application/prs.larabbs.v2+json

Github Api 虽然默认使用了第一种方法,但是其实是推荐并实现了第二种方法的,我们同样也尽量使用第二种方式。

file

4. 用 URL 定位资源

在 RESTful 的架构中,所有的一切都表示资源,每一个 URL 都代表着一种资源,资源应当是一个名词,而且大部分情况下是名词的复数,尽量不要在 URL 中出现动词。
先来看看 github 的 例子

GET /issues                                      列出所有的 issue
GET /orgs/:org/issues                            列出某个项目的 issue
GET /repos/:owner/:repo/issues/:number           获取某个项目的某个 issue
POST /repos/:owner/:repo/issues                  为某个项目创建 issue
PATCH /repos/:owner/:repo/issues/:number         修改某个 issue
PUT /repos/:owner/:repo/issues/:number/lock      锁住某个 issue
DELETE /repos/:owner/:repo/issues/:number/lock   接收某个 issue

例子中冒号开始的代表变量,例如 /repos/summerblue/larabbs/issues

在 github 的实现中,我们可以总结出:
– 资源的设计可以嵌套,表明资源与资源之间的关系。
– 大部分情况下我们访问的是某个资源集合,想得到单个资源可以通过资源的 id 或number 等唯一标识获取。
– 某些情况下,资源会是单数形式,例如某个项目某个 issue 的锁,每个 issue 只会有一把锁,所以它是单数。

错误的例子

POST https://api.larabbs.com/createTopic
GET https://api.larabbs.com/topic/show/1
POST https://api.larabbs.com/topics/1/comments/create
POST https://api.larabbs.com/topics/1/comments/100/delete

正确的例子

POST https://api.larabbs.com/topics
GET https://api.larabbs.com/topics/1
POST https://api.larabbs.com/topics/1/comments
DELETE https://api.larabbs.com/topics/1/comments/100

5. 用 HTTP 动词描述操作

HTTP 设计了很多动词,来表示不同的操作,RESTful 很好的利用的这一点,我们需要正确的使用 HTTP 动词,来表明我们要如何操作资源。
先来解释一个概念,幂等性,指一次和多次请求某一个资源应该具有同样的副作用,也就是一次访问与多次访问,对这个资源带来的变化是相同的。

常用的动词及幂等性

动词 描述 是否幂等
GET 获取资源,单个或多个
POST 创建资源
PUT 更新资源,客户端提供完整的资源数据
PATCH 更新资源,客户端提供部分的资源数据
DELETE 删除资源

为什么 PUT 是幂等的而 PATCH 是非幂等的,因为 PUT 是根据客户端提供了完整的资源数据,客户端提交什么就替换为什么,而 PATCH 有可能是根据客户端提供的参数,动态的计算出某个值,例如每次请求后资源的某个参数减1,所以多次调用,资源会有不同的变化。

另外需要注意的是,GET 请求是安全的,不允许通过 GET 请求改变(更新或创建)资源,但是真实使用中,为了方便统计类的数据,会有一些例外情况,例如帖子详情,记录访问次数,每调用一次,访问次数 +1;

6. 资源过滤

我们需要提供合理的参数供客户端过滤资源,例如

?state=closed: 不同状态的资源
?page=2&per_page=100:访问第几页数据,每页多少条。
?sortby=name&order=asc:指定返回结果按照哪个属性排序,以及排序顺序。

7. 正确使用状态码

HTTP 提供了丰富的状态码供我们使用,正确的使用状态码可以让响应数据更具可读性。
– 200 OK – 对成功的 GET、PUT、PATCH 或 DELETE 操作进行响应。也可以被用在不创建新资源的 POST 操作上
– 201 Created – 对创建新资源的 POST 操作进行响应。应该带着指向新资源地址的 Location 头
– 202 Accepted – 服务器接受了请求,但是还未处理,响应中应该包含相应的指示信息,告诉客户端该去哪里查询关于本次请求的信息
– 204 No Content – 对不会返回响应体的成功请求进行响应(比如 DELETE 请求)
– 304 Not Modified – HTTP缓存header生效的时候用
– 400 Bad Request – 请求异常,比如请求中的body无法解析
– 401 Unauthorized – 没有进行认证或者认证非法
– 403 Forbidden – 服务器已经理解请求,但是拒绝执行它
– 404 Not Found – 请求一个不存在的资源
– 405 Method Not Allowed – 所请求的 HTTP 方法不允许当前认证用户访问
– 410 Gone – 表示当前请求的资源不再可用。当调用老版本 API 的时候很有用
– 415 Unsupported Media Type – 如果请求中的内容类型是错误的
– 422 Unprocessable Entity – 用来表示校验错误
– 429 Too Many Requests – 由于请求频次达到上限而被拒绝访问

8. 数据响应格式

考虑到响应数据的可读性及通用性,默认使用 JSON 作为数据响应格式。如果客户端有需求使用其他的响应格式,例如 XML,需要在 Accept 头中指定需要的格式。

https://api.larabbs.com/
    Accept: application/prs.larabbs.v1+json
    Accept: application/prs.larabbs.v1+xml

对于错误数据,默认使用如下结构:

'message' => ':message',          // 错误的具体描述
'errors' => ':errors',            // 参数的具体错误描述,422 等状态提供
'code' => ':code',                // 自定义的异常码
'status_code' => ':status_code',  // http状态码
'debug' => ':debug',              // debug 信息,非生产环境提供

例如

{
    "message": "422 Unprocessable Entity",
    "errors": {
        "name": [
            "姓名 必须为字符串。"
        ]
    },
    "status_code": 422
}
{
    "message": "您无权访问该订单",
    "status_code": 403
}

9. 调用频率限制

为了防止服务器被攻击,减少服务器压力,需要对接口进行合适的限流控制,需要在响应头信息中加入合适的信息,告知客户端当前的限流情况

  • X-RateLimit-Limit :100 最大访问次数
  • X-RateLimit-Remaining :93 剩余的访问次数
  • X-RateLimit-Reset :1513784506 到该时间点,访问次数会重置为 X-RateLimit-Limit

超过限流次数后,需要返回 429 Too Many Requests 错误。

10. 编写文档

为了方便用户使用,我们需要提供清晰的文档,尽可能包括以下几点
– 包括每个接口的请求参数,每个参数的类型限制,是否必填,可选的值等。
– 响应结果的例子说明,包括响应结果中,每个参数的释义。
– 对于某一类接口,需要有尽量详细的文字说明,比如针对一些特定场景,接口应该如何调用。

结语

上面讲到知识点,不需要强记,后面我们都会在实战中进行讲解,这里同学们有个大的概念即可。本课程学习完成后,你再回来看本文,就能清晰的理解这里讲的每一个概念,作为一个合格的 API 工程师,以上的知识点都是必备的。

文章来源

https://laravel-china.org/courses/laravel-advance-training-5.5/787/follow-github-to-learn-restful-http-api-design

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