【转】RESTful API 设计指南

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网络应用程序，分为前端和后端两个部分。当前的发展趋势，就是前端设备层出不穷（手机、平板、桌面电脑、其他专用设备……）。
因此，必须有一种统一的机制，方便不同的前端设备与后端进行通信。这导致 API 构架的流行，甚至出现“API First”的设计思想。RESTful API是目前比较成熟的一套互联网应用程序的 API 设计理论。我以前写过一篇《理解 RESTful 架构》，探讨如何理解这个概念。

今天，我将介绍 RESTful API 的设计细节，探讨如何设计一套合理、好用的 API。我的主要参考资料是这篇《Principles of good RESTful API Design》。

rest_api

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。

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https://api.example.com

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。

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https://example.org/api/

版本（Versioning）

应该将 API 的版本号放入URL。

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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。

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。

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

HTTP 动词

对于资源的具体操作类型，由 HTTP 动词表示。

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# 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

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。

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# 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。
?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。

状态码的完全列表参见这里。

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。

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{
    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

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。

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{"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 https://api.github.com/ 会得到一个所有可用 API 的网址列表。

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{
  "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https://api.github.com/user，然后就得到了下面结果。

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{
  "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

  • API 的身份认证应该使用 OAuth 2.0 框架。
  • 服务器返回的数据格式，应该尽量使用 JSON，避免使用 XML。

参考资料

  1. RESTful API 设计指南