RESTful API 设计指南

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......)。

RESTful API

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。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。

一、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,不会有进一步扩展,可以考虑放在主域名下。


https://example.org/api/

二、版本(Versioning)

应该将API的版本号放入URL。

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

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

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

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。

因为不同的版本,可以理解成同一种资源的不同表现形式,所以应该采用同一个URL。版本号可以在HTTP请求头信息的Accept字段中进行区分(参见Versioning REST Services):

  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

三、路径(Endpoint)

路径又称"终点"(endpoint),表示API的具体网址,每个网址代表一种资源(resource)

(1) 资源作为网址,只能有名词中不能有动词,而且所用的名词往往与数据库的表名对应。

举例来说,以下是不好的例子:

  • /getProducts
  • /listOrders
  • /retreiveClientByOrder?orderId=1
对于一个简洁结构,你应该始终用名词。 此外,利用的HTTP方法可以分离网址中的资源名称的操作。
  • GET /products :将返回所有产品清单
  • POST /products :将产品新建到集合
  • GET /products/4 :将获取产品 4
  • PATCH(或)PUT /products/4 :将更新产品 4

(2) API中的名词应该使用复数。无论子资源或者所有资源。

举例来说,获取产品的API可以这样定义

  • 获取单个产品:http://127.0.01:8080/AppName/rest/products/1
  • 获取所有产品: http://127.0.01:8080/AppName/rest/products

四、HTTP动词

对于资源的具体操作类型,由HTTP动词表示。

常用的HTTP动词有下面四个(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)。
  • DELETE(DELETE):从服务器删除资源。

还有三个不常用的HTTP动词。

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

五、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。

  • ?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 /zoos/ID/animals 与 GET /animals?zoo_id=ID 的含义是相同的。

六、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
  • 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
  • 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

七、错误处理(Error handling)

如果状态码是4xx,服务器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"
}

八、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

九、超媒体(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,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。

十、其他

服务器返回的数据格式,应该尽量使用JSON,避免使用XML。

总结

RESTful架构有一些典型的设计误区。

最常见的一种设计错误,就是URL包含动词。因为"资源"表示一种实体,所以应该是名词,URL不应该有动词,动词应该放在HTTP协议中。

举例来说,某个URL是/posts/show/1,其中show是动词,这个URL就设计错了,正确的写法应该是/posts/1,然后用GET方法表示show。

  GET /posts/show/1

  GET /posts/1

如果某些动作是HTTP动词表示不了的,你就应该把动作做成一种名词。比如网上汇款,从账户1向账户2汇款500元,错误的URL是:

  POST /accounts/1/transfer/500/to/2

正确的写法是把动词transfer改成名词transaction,资源不能是动词,但是可以是一种服务:

  POST /transaction HTTP/1.1
  Host: 127.0.0.1
  
  from=1&to=2&amount=500.00