微服务指南走北(三):Restful API 设计简述

API的定义取决于选择的IPC通信方式,如果是消息机制(如 AMQP 或者 STOMP),API则由消息频道(channel)和消息类型;如果是使用HTTP机制,则是基于请求/响应(调用http的url),这里我们先简述下RestfulAPI的定义。

设计原则

域名

应该尽量将API部署在专用域名之下,如:

https://api.example.com

也可以放在主域名下:

https://example.org/api/

版本

放入到头信息的Accept中
制定版本并在版本之间平缓过渡对于设计和维护一套API是个巨大的挑战。所以,最好在设计之初就使用一些方法来预防可能会遇到的问题。
为了避免API的变动导致用户使用中产生意外结果或调用失败,最好强制要求所有访问都需要指定版本号。请避免提供默认版本号,一旦提供,日后想要修改它会相当困难。
最适合放置版本号的位置URL中,或者是头信息(HTTP Headers)中在 Accept 段中使用自定义类型(content type)与其他元数据(metadata)一起提交。

https://api.example.com/v1/
或
Accept: application/vnd.heroku+json; version=3

提供 Request-Id

为每一个请求响应包含一个Request-Id字段,并使用UUID作为该值。通过在客户端、服务器或任何支持服务上记录该值,它能主我们提供一种机制来跟踪、诊断和调试请求。

路径

资源名

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

行为(Actions)

好的末尾不需要为资源指定特殊的行为,但在特殊情况下,为某些资源指定行为却是必要的。为了描述清楚,在行为前加上一个标准的actions:

/resources/:resource/actions/:action

如:

/runs/{run_id}/actions/stop

路径和属性名

为了和域名命名规则保持一致,使用小写字母并用-分割路径名字,例如:

service-api.com/users
service-api.com/app-setups

属性也使用小写字母,但是属性名要用下划线_分割,以便在Javascript中省略引号。 例如:

service_class: "first"

支持方便的无id间接引用

在某些情况下,让用户提供ID去定位资源是不方便的。例如,一个用户想取得他在Heroku平台app信息,但是这个app的唯一标识是UUID。这种情况下,你应该支持接口通过名字和ID都能访问,例如:

$ curl https://service.com/apps/{app_id_or_name}
$ curl https://service.com/apps/97addcf0-c182
$ curl https://service.com/apps/www-prod

不要只接受使用名字而放弃了使用id。

最小化路径嵌套

在一些有父路径/子路径嵌套关系的资源数据模块中,路径可能有非常深的嵌套关系,例如:

/orgs/{org_id}/apps/{app_id}/dynos/{dyno_id}

推荐在根(root)路径下指定资源来限制路径的嵌套深度。使用嵌套指定范围的资源。在上述例子中,dyno属于app,app属于org可以表示为:

/orgs/{org_id}
/orgs/{org_id}/apps
/apps/{app_id}
/apps/{app_id}/dynos
/dynos/{dyno_id}

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。

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

过滤信息

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:

?limit=10:指定返回记录的数量
?offset=10:指定返回记录的开始位置。
?page=2&per_page=100:指定第几页,以及每页的记录数。
?sortby=name&order=asc:指定返回结果按照哪个属性排序,以及排序顺序。
?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。

响应(Responses)

状态码

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。

提供资源的(UU)ID

在默认情况给每一个资源一个id属性。除非有更好的理由,否则请使用UUID。不要使用那种在服务器上或是资源中不是全局唯一的标识,尤其是自动增长的id。
生成小写的UUID格式 8-4-4-4-12,例如:

"id": "01234567-89ab-cdef-0123-456789abcdef"

提供标准的时间戳

为资源提供默认的创建时间 created_at 和更新时间 updated_at,例如:

{
  ...
  "created_at": "2012-01-01T12:00:00Z",
  "updated_at": "2012-01-01T13:00:00Z",
  ...
}

使用UTC(世界标准时间)时间,用ISO8601进行格式化

在接收和返回时都只使用UTC格式(ISO8601格式的数据)或者使用时间戳。,例如:

"finished_at": "2012-01-01T12:00:00Z"

"timestamp": "1472486035"

错误处理

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"
}

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

保证响应JSON及最小化

目前为保证响应最小化,一般使用json字符串,并且请求中多余的空格会增加响应大小,而且现在很多的HTTP客户端都会自己输出可读格式(”prettify”)的JSON。所以最好保证响应JSON最小化,例如:

{"beta":false,"email":"alice@heroku.com","id":"01234567-89ab-cdef-0123-456789abcdef","last_login":"2012-01-01T12:00:00Z","created_at":"2012-01-01T12:00:00Z","updated_at":"2012-01-01T12:00:00Z"}

而不是这样:

{
  "beta": false,
  "email": "alice@heroku.com",
  "id": "01234567-89ab-cdef-0123-456789abcdef",
  "last_login": "2012-01-01T12:00:00Z",
  "created_at": "2012-01-01T12:00:00Z",
  "updated_at": "2012-01-01T12:00:00Z"
}

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。

参考文章

by 刘迎光@萤火虫工作室
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博主首页(==防止爬虫==):http://blog.liuyingguang.cn
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    原文作者:刘迎光
    原文地址: https://segmentfault.com/a/1190000008697972
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