RESTful API 设计规范

2022-09-17 09:45:37

简介

REST（英文：Representational State Transfer，简称REST）描述了一个架构样式的网络系统，比如 web 应用程序。它首次出现在 2000 年 Roy Fielding 的博士论文中，他是 HTTP 规范的主要编写者之一。在目前主流的三种Web服务交互方案中，REST相比于SOAP（Simple Object Access protocol，简单对象访问协议）以及XML-RPC更加简单明了，无论是对URL的处理还是对Payload的编码，REST都倾向于用更加简单轻量的方法设计和实现。值得注意的是REST并没有一个明确的标准，而更像是一种设计的风格。

定义：简单来说REST是一种系统架构设计风格（而非标准），一种分布式系统的应用层解决方案。

目的：Client和Server端进一步解耦。

  • REST与技术无关，代表的是一种软件架构风格，REST是Representational State Transfer的简称，中文翻译为“表征状态转移”
  • REST从资源的角度类审视整个网络，它将分布在网络中某个节点的资源通过URL进行标识，客户端应用通过URL来获取资源的表征，获得这些表征致使这些应用转变状态
  • REST与技术无关，代表的是一种软件架构风格，REST是Representational State Transfer的简称，中文翻译为“表征状态转移”
  • 所有的数据，不过是通过网络获取的还是操作（增删改查）的数据，都是资源，将一切数据视为资源是REST区别与其他架构风格的最本质属性
  • 对于REST这种面向资源的架构风格，有人提出一种全新的结构理念，即：面向资源架构（ROA：Resource Oriented Architecture）

 

一、协议

API与用户的通信协议，总是使用HTTPs协议。

二、域名

1.应该尽量将API部署在专用域名之下,(这中情况会存在跨域问题)

https://api.example.com

2.如果确定API很简单，不会有进一步扩展，可以考虑放在主域名下。

https://example.org/api/

三、版本（Versioning）

应该将API的版本号放入URL。

https://api.example.com/v1/

另一种做法是，将版本号放在HTTP头信息中，但不如放入URL方便和直观。Github采用这种做法。

四、路径（Endpoint）

路径又称"终点"（endpoint），表示API的具体网址。

在RESTful架构中，每个网址代表一种资源（resource），所以网址中不能有动词，只能有名词，而且所用的名词往往与数据库的表格名对应。一般来说，数据库中的表都是同种记录的"集合"（collection），所以API中的名词也应该使用复数。

举例来说，有一个API提供动物园（zoo）的信息，还包括各种动物和雇员的信息，则它的路径应该设计成下面这样。

  • https://api.example.com/v1/zoos

  • https://api.example.com/v1/animals

  • https://api.example.com/v1/employees

五、HTTP动词

对于资源的具体操作类型，由HTTP动词表示。

常用的HTTP动词有下面五个（括号里是对应的SQL命令）。

  • GET（SELECT）：从服务器取出资源（一项或多项）。

  • POST（CREATE）：在服务器新建一个资源。

  • PUT（UPDATE）：在服务器更新资源（客户端提供改变后的完整资源）。

  • PATCH（UPDATE）：在服务器更新资源（客户端提供改变的属性）。

  • DELETE（DELETE）：从服务器删除资源。

还有两个不常用的HTTP动词。

  • HEAD：获取资源的元数据。

  • OPTIONS：获取信息，关于资源的哪些属性是客户端可以改变的。

下面是一些例子。

  • GET /zoos：列出所有动物园

  • POST /zoos：新建一个动物园

  • GET /zoos/ID：获取某个指定动物园的信息

  • PUT /zoos/ID：更新某个指定动物园的信息（提供该动物园的全部信息）

  • PATCH /zoos/ID：更新某个指定动物园的信息（提供该动物园的部分信息）

  • DELETE /zoos/ID：删除某个动物园

  • GET /zoos/ID/animals：列出某个指定动物园的所有动物

  • DELETE /zoos/ID/animals/ID：删除某个指定动物园的指定动物

六、过滤信息（Filtering）

如果记录数量很多，服务器不可能都将它们返回给用户。API应该提供参数，过滤返回结果。

下面是一些常见的参数。

  • https://api.example.com/v1/zoos?limit=10：指定返回记录的数量

  • https://api.example.com/v1/zoos?offset=10：指定返回记录的开始位置

  • https://api.example.com/v1/zoos?page=2&per_page=100：指定第几页，以及每页的记录数

  • https://api.example.com/v1/zoos?sortby=name&order=asc：指定返回结果按照哪个属性排序，以及排序顺序

  • https://api.example.com/v1/zoos?animal_type_id=1：指定筛选条件

参数的设计允许存在冗余，即允许API路径和URL参数偶尔有重复。比如，GET /zoo/ID/animals 与 GET /animals?zoo_id=ID 的含义是相同的。

七、状态码（Status Codes）

服务器向用户返回的状态码和提示信息，常见的有以下一些（方括号中是该状态码对应的HTTP动词）。

  • 200 OK - [GET]：服务器成功返回用户请求的数据，该操作是幂等的（Idempotent）。

  • 201 CREATED - [POST/PUT/PATCH]：用户新建或修改数据成功。

  • 202 Accepted - [*]：表示一个请求已经进入后台排队（异步任务）

  • 204 NO CONTENT - [DELETE]：用户删除数据成功。

  • 400 INVALID REQUEST - [POST/PUT/PATCH]：用户发出的请求有错误，服务器没有进行新建或修改数据的操作，该操作是幂等的。

  • 401 Unauthorized - [*]：表示用户没有权限（令牌、用户名、密码错误）。

  • 403 Forbidden - [*] 表示用户得到授权（与401错误相对），但是访问是被禁止的。

  • 404 NOT FOUND - [*]：用户发出的请求针对的是不存在的记录，服务器没有进行操作，该操作是幂等的。

  • 406 Not Acceptable - [GET]：用户请求的格式不可得（比如用户请求JSON格式，但是只有XML格式）。

  • 410 Gone -[GET]：用户请求的资源被永久删除，且不会再得到的。

  • 422 Unprocesable entity - [POST/PUT/PATCH] 当创建一个对象时，发生一个验证错误。

  • 500 INTERNAL SERVER ERROR - [*]：服务器发生错误，用户将无法判断发出的请求是否成功。

 状态码的完全列表参见这里。

八、错误处理（Error handling）

如果状态码是4xx，就应该向用户返回出错信息。一般来说，返回的信息中将error作为键名，出错信息作为键值即可。

{
    error: "Invalid API key"
}

九、返回结果

针对不同操作，服务器向用户返回的结果应该符合以下规范。

  • GET /collection：返回资源对象的列表（数组）

  • GET /collection/resource：返回单个资源对象

  • POST /collection：返回新生成的资源对象

  • PUT /collection/resource：返回完整的资源对象

  • PATCH /collection/resource：返回完整的资源对象

  • DELETE /collection/resource：返回一个空文档

十、Hypermedia API

RESTful API最好做到Hypermedia，即返回结果中提供链接，连向其他API方法，使得用户不查文档，也知道下一步应该做什么。

比如，当用户向api.example.com的根目录发出请求，会得到这样一个文档。

{"link": {
  "rel":   "collection https://www.example.com/zoos",
  "href":  "https://api.example.com/zoos",
  "title": "List of zoos",
  "type":  "application/vnd.yourformat+json"
}}

上面代码表示，文档中有一个link属性，用户读取这个属性就知道下一步该调用什么API了。rel表示这个API与当前网址的关系（collection关系，并给出该collection的网址），href表示API的路径，title表示API的标题，type表示返回类型。

Hypermedia API的设计被称为HATEOAS。Github的API就是这种设计，访问api.github.com会得到一个所有可用API的网址列表。

{
  "current_user_url": "https://api.github.com/user",
  "authorizations_url": "https://api.github.com/authorizations",
  // ...
}
从上面可以看到，如果想获取当前用户的信息，应该去访问api.github.com/user，然后就得到了下面结果。
{
  "message": "Requires authentication",
  "documentation_url": "https://developer.github.com/v3"
}

上面代码表示，服务器给出了提示信息，以及文档的网址。

其他

（1）API的身份认证应该使用OAuth 2.0框架。

（2）服务器返回的数据格式，应该尽量使用JSON，避免使用XML。

 

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