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RESTful API

概述

参考地址

RESTful架构是一种流行的互联网软件架构，它结构清晰，符合标准，易于理解，扩展方便。
REST是Representational State Transfer的缩写，翻译为“表现层状态转化”。表现层其实就是资源，因此可以理解为“资源状态转化”。
网络应用上的任何实体都可以看作是一种资源，通过一个URI(统一资源定位符)指向它。

表现层（Representation）

“资源”是一种信息实体，它可以有多种外在表现形式。我们把“资源”具体呈现出来的形式叫做它的“表现层”。
例如，文本可以是txt格式表现，也可以用HTML格式，XML格式，JSON格式表现；图片可以是JPG格式也可以是PNG格式表现等。

URI之代表资源实体，不代表它的形式。URI应该之代表“资源”的位置，而它具体的表现形式应该在HTTP请求的头信息中用Accept和Content-Type字段指定，这两个字段才是对“表现层”的描述。

状态转化（State Transfer）

访问一个WEB应用就代表了客户端与服务短的一个互动过程。HTTP协议是一个无状态协议。因此所有的状态都保存在服务端。如果客户端想要操作服务器，就必须通过某种手段让服务端发生“状态变化”（State Transfer）。而这种状化是建立在表现层之上的，所以就是“表现层状态转化”。

总结什么是RESTful架构

1. 每一个URI代表一种资源
2. 客户端和服务端之间传递这种资源的某种表现层
3. 客户端通过HTTP动词(GET,POST,PUT,DELETE)对服务端资源进行操作，实现表现层状态转换

典型的设计误区

1. URI包含动词。“资源”是一种实体，应该是名词。URI不应该有动词，动词放在HTTP协议中。

2. URI中加入版本号。例如

   http://www.example.com/app/1.0/foo
   http://www.example.com/app/1.1/foo
   http://www.example.com/app/2.0/foo

   不同的版本可以理解为同一种资源的不同表现形式，所以应该用同一个URI，版本号可以在HTTP请求头信息中的Accept字段中区分：

   Accept: vnd.example-com.foo+json; version=1.0
   Accept: vnd.example-com.foo+json; version=1.1
   Accept: vnd.example-com.foo+json; version=2.0

设计指南

协议

API与用户的通信协议，总是使用HTTPs协议

域名

应该尽量将API部署在专用域名之下。

https://api.example.com

如果确定API很简单，不会用进一步扩展，则可以考虑放在主域名下

https://example.org/api/

版本

应该将API的版本号放入URI

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

也可以放在HTTP头信息中，但不如仿如URI直观

路径

路径就是API的网址，每一个路径代表一种资源，所以路径只有名词不能有动词。而且所用的名词往往与数据库表名对应。一般而言，数据库中的表是记录的集合，因此API中的名词也应该使用复数。例如：

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

HTTP动词

对于资源的具体操作，由HTTP动词表示
常用的HTTP动词包括一下几个，括号里是对应的SQL命令：

• GET（SELECT）: 从服务器取出资源（一个或多个）
• 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，即更新整一个资源）
• PATCH（UPDATE）: 在服务器更新资源（客户端提供改变的属性，即更新资源的部分属性）
• 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

下面是若干例子:

• 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（Filtering）

如果记录数过多，服务器不可能一次性将所有的信息返回给客户端。API应该提供参数，过滤返回结果。下面一些常见的参数：

• ?limit=10：指定返回记录的数量
• ?offset=10：指定返回记录的开始位置
• ?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。

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
• 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
• 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
• 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

状态码的完整列表参见这里

错误处理

如果状态码是4XX，就应该向客户端返回出错信息。一般来说，返回的信息中将error作为键名。

{ error: "Invalid API key" }

返回结果

针对不同的操作，服务器想客户端返回的结果应该符合一下规范

• 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：返回更新后完整的资源对象
• PATCH /collection/resource：返回更新后完整的资源对象
• DELETE /collection/resource：返回一个空文档

Hypermedia API

RESTful API最好做到Hypermedia，即返回结果中提供链接，指向其他API方法，是的用户不查文档，也知道该怎么做。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",
// ...
}

其他

1. API的身份认证应该使用OAuth2.0框架
2. 服务器返回的数据格式，应该尽量适应JSON，避免使用XML