微服務指南走北（三）：Restful API 設計簡述

API的定義取決於選擇的IPC通訊方式,若是是消息機制（如 AMQP 或者 STOMP），API則由消息頻道（channel）和消息類型；若是是使用HTTP機制，則是基於請求/響應（調用http的url），這裏咱們先簡述下RestfulAPI的定義。

設計原則

域名

應該儘可能將API部署在專用域名之下,如：

https://api.example.com

也能夠放在主域名下：

https://example.org/api/

版本

放入到頭信息的Accept中
制定版本並在版本之間平緩過渡對於設計和維護一套API是個巨大的挑戰。因此，最好在設計之初就使用一些方法來預防可能會遇到的問題。
爲了不API的變更致使用戶使用中產生意外結果或調用失敗，最好強制要求全部訪問都須要指定版本號。請避免提供默認版本號，一旦提供，往後想要修改它會至關困難。
最適合放置版本號的位置URL中，或者是頭信息(HTTP Headers)中在 Accept 段中使用自定義類型(content type)與其餘元數據(metadata)一塊兒提交。

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

提供 Request-Id

爲每個請求響應包含一個Request-Id字段，並使用UUID做爲該值。經過在客戶端、服務器或任何支持服務上記錄該值，它能主咱們提供一種機制來跟蹤、診斷和調試請求。

路徑

資源名

在RESTful架構中，每一個網址表明一種資源（resource），因此網址中不能有動詞，只能有名詞，並且所用的名詞每每與數據庫的表格名對應。通常來講，數據庫中的表都是同種記錄的」集合」（collection），因此API中的名詞也應該使用複數。
舉例來講，有一個API提供動物園（zoo）的信息，還包括各類動物和僱員的信息，則它的路徑應該設計成下面這樣。

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

行爲（Actions）

好的末尾不須要爲資源指定特殊的行爲，但在特殊狀況下，爲某些資源指定行爲倒是必要的。爲了描述清楚，在行爲前加上一個標準的actions：

/resources/:resource/actions/:action

如：

/runs/{run_id}/actions/stop

路徑和屬性名

爲了和域名命名規則保持一致，使用小寫字母並用-分割路徑名字，例如：

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

屬性也使用小寫字母，可是屬性名要用下劃線_分割，以便在Javascript中省略引號。 例如：

service_class: "first"

支持方便的無id間接引用

在某些狀況下，讓用戶提供ID去定位資源是不方便的。例如，一個用戶想取得他在Heroku平臺app信息，可是這個app的惟一標識是UUID。這種狀況下，你應該支持接口經過名字和ID都能訪問，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棄了使用id。

最小化路徑嵌套

在一些有父路徑/子路徑嵌套關係的資源數據模塊中，路徑可能有很是深的嵌套關係，例如:

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

推薦在根(root)路徑下指定資源來限制路徑的嵌套深度。使用嵌套指定範圍的資源。在上述例子中，dyno屬於app，app屬於org能夠表示爲：

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

HTTP動詞

對於資源的具體操做類型，由HTTP動詞表示。
經常使用的HTTP動詞有下面五個（括號裏是對應的SQL命令）：

GET（SELECT）：從服務器取出資源（一項或多項）。
POST（CREATE）：在服務器新建一個資源。
PUT（UPDATE）：在服務器更新資源（客戶端提供改變後的完整資源）。
PATCH（UPDATE）：在服務器更新資源（客戶端提供改變的屬性）。
DELETE（DELETE）：從服務器刪除資源。

一些例子：

GET /zoos：列出全部動物園
POST /zoos：新建一個動物園
GET /zoos/ID：獲取某個指定動物園的信息
PUT /zoos/ID：更新某個指定動物園的信息（提供該動物園的所有信息）
PATCH /zoos/ID：更新某個指定動物園的信息（提供該動物園的部分信息）
DELETE /zoos/ID：刪除某個動物園
GET /zoos/ID/animals：列出某個指定動物園的全部動物
DELETE /zoos/ID/animals/ID：刪除某個指定動物園的指定動物

過濾信息

若是記錄數量不少，服務器不可能都將它們返回給用戶。API應該提供參數，過濾返回結果。
下面是一些常見的參數:

?limit=10：指定返回記錄的數量
?offset=10：指定返回記錄的開始位置。
?page=2&per_page=100：指定第幾頁，以及每頁的記錄數。
?sortby=name&order=asc：指定返回結果按照哪一個屬性排序，以及排序順序。
?animal_type_id=1：指定篩選條件

參數的設計容許存在冗餘，即容許API路徑和URL參數偶爾有重複。好比，GET /zoo/ID/animals 與 GET /animals?zoo_id=ID 的含義是相同的。

響應（Responses）

狀態碼

服務器向用戶返回的狀態碼和提示信息，常見的有如下一些（方括號中是該狀態碼對應的HTTP動詞）:

200 OK - [GET]：服務器成功返回用戶請求的數據，該操做是冪等的（Idempotent）。
201 CREATED - [POST/PUT/PATCH]：用戶新建或修改數據成功。
202 Accepted - [*]：表示一個請求已經進入後臺排隊（異步任務）
204 NO CONTENT - [DELETE]：用戶刪除數據成功。
400 INVALID REQUEST - [POST/PUT/PATCH]：用戶發出的請求有錯誤，服務器沒有進行新建或修改數據的操做，該操做是冪等的。
401 Unauthorized - [*]：表示用戶沒有權限（令牌、用戶名、密碼錯誤）。
403 Forbidden - [*] 表示用戶獲得受權（與401錯誤相對），可是訪問是被禁止的。
404 NOT FOUND - [*]：用戶發出的請求針對的是不存在的記錄，服務器沒有進行操做，該操做是冪等的。
406 Not Acceptable - [GET]：用戶請求的格式不可得（好比用戶請求JSON格式，可是隻有XML格式）。
410 Gone -[GET]：用戶請求的資源被永久刪除，且不會再獲得的。
422 Unprocesable entity - [POST/PUT/PATCH] 當建立一個對象時，發生一個驗證錯誤。
500 INTERNAL SERVER ERROR - [*]：服務器發生錯誤，用戶將沒法判斷髮出的請求是否成功。

提供資源的(UU)ID

在默認狀況給每個資源一個id屬性。除非有更好的理由，不然請使用UUID。不要使用那種在服務器上或是資源中不是全局惟一的標識，尤爲是自動增加的id。
生成小寫的UUID格式 8-4-4-4-12，例如：

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

提供標準的時間戳

爲資源提供默認的建立時間 created_at 和更新時間 updated_at，例如:

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

使用UTC（世界標準時間）時間，用ISO8601進行格式化

在接收和返回時都只使用UTC格式(ISO8601格式的數據)或者使用時間戳。，例如:

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

或

"timestamp": "1472486035"

錯誤處理

若是狀態碼是4xx，就應該向用戶返回出錯信息。通常來講，返回的信息中將error做爲鍵名，出錯信息做爲鍵值便可。

{
    error: "Invalid API key"
}

返回結果

針對不一樣操做，服務器向用戶返回的結果應該符合如下規範。

GET /collection：返回資源對象的列表（數組）
GET /collection/resource：返回單個資源對象
POST /collection：返回新生成的資源對象
PUT /collection/resource：返回完整的資源對象
PATCH /collection/resource：返回完整的資源對象
DELETE /collection/resource：返回一個空文檔

保證響應JSON及最小化

目前爲保證響應最小化，通常使用json字符串，而且請求中多餘的空格會增長響應大小，並且如今不少的HTTP客戶端都會本身輸出可讀格式（"prettify"）的JSON。因此最好保證響應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"}

而不是這樣：

{
  "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最好作到Hypermedia，即返回結果中提供連接，連向其餘API方法，使得用戶不查文檔，也知道下一步應該作什麼。
好比，當用戶向api.example.com的根目錄發出請求，會獲得這樣一個文檔。

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

上面代碼表示，文檔中有一個link屬性，用戶讀取這個屬性就知道下一步該調用什麼API了。rel表示這個API與當前網址的關係（collection關係，並給出該collection的網址），href表示API的路徑，title表示API的標題，type表示返回類型。
Hypermedia API的設計被稱爲HATEOAS。Github的API就是這種設計，訪問api.github.com會獲得一個全部可用API的網址列表。

{
  "current_user_url": "https://api.github.com/user",
  "authorizations_url": "https://api.github.com/authorizations",
  // ...
}

從上面能夠看到，若是想獲取當前用戶的信息，應該去訪問api.github.com/user，而後就獲得了下面結果。

{
  "message": "Requires authentication",
  "documentation_url": "https://developer.github.com/v3"
}

上面代碼表示，服務器給出了提示信息，以及文檔的網址。

參考文章

• github的restful接口

• Restful API淺析 之設計原則與案例修正

• http-api-design

---

by 劉迎光@螢火蟲工做室
OpenBI交流羣：495266201
MicroService 微服務交流羣：217722918
mail: liuyg#liuyingguang.cn
博主首頁（==防止爬蟲==）：http://blog.liuyingguang.cn
OpenBI問答社區：http://www.openbi.tk