Restful API設計指南

理解RESTful架構

　　愈來愈多的人開始意識到，網站即軟件，並且是一種新型的軟件。這種"互聯網軟件"採用客戶端/服務器模式，創建在分佈式體系上，經過互聯網通訊，具備高延時（high latency）、高併發等特色。網站開發，徹底能夠採用軟件開發的模式。可是傳統上，軟件和網絡是兩個不一樣的領域，不多有交集；軟件開發主要針對單機環境，網絡則主要研究系統之間的通訊。互聯網的興起，使得這兩個領域開始融合，如今咱們必須考慮，如何開發在互聯網環境中使用的軟件。

RESTful架構，就是目前最流行的一種互聯網軟件架構。它結構清晰、符合標準、易於理解、擴展方便，因此正獲得愈來愈多網站的採用。Fielding將他對互聯網軟件的架構原則，定名爲REST，即Representational State Transfer的縮寫。我對這個詞組的翻譯是"表現層狀態轉化"。若是一個架構符合REST原則，就稱它爲RESTful架構。

一、協議

API與用戶的通訊協議，老是使用HTTPs協議。

二、域名

應該儘可能將API部署在專用域名之下。

https://api.example.com

若是肯定API很簡單，不會有進一步擴展，能夠考慮放在主域名下。

https://example.org/api/

三、版本（Versioning）

應該將API的版本號放入URL。

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

另外一種作法是，將版本號放在HTTP頭信息中，但不如放入URL方便和直觀。Github採用這種作法。

四、路徑（Endpoint）

路徑又稱"終點"（endpoint），表示API的具體網址。

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

五、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。

還有兩個不經常使用的HTTP動詞：

HEAD：獲取資源的元數據
OPTIONS：獲取信息，關於資源的哪些屬性是客戶端能夠改變的

下面是一些例子：

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

六、過濾信息（Filtering）

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。

七、狀態碼（Status Codes）

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。

# 加註釋的必須記住

狀態碼的徹底列表參見這裏。

八、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

九、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"
}

十、其餘

（1）API的身份認證應該使用OAuth 2.0框架。

（2）服務器返回的數據格式，應該儘可能使用JSON，避免使用XML。