web项目API接口设计与开发总结

      当前公司自主开发的一个AI图片识别项目，需要对外开放提供接口，领导二话没说把这个任务交给我来做，算是对我的一次考验。虽然以前自己没有设计过接口，但是调用过别人写的接口，如百度提供的接口，还有以前在项目中调用别人的接口等等。感觉调用别人的接口还挺方便的，自己来设计的时候，真不知道如何下手。然后去查看学习各种教程，开始进行接口的设计与开发工作。

 

设计原则

      鉴于目前的网络环境形式，设计的首要原则是安全第一原则，如果设计的接口不能保证其安全性，其他的活都相当于白干了。其次是简单原则，我认为调用接口的方式越简单越好，因为现在的人都很懒，这一点百度做得很好，调用他们的接口非常简单。如调用百度地图API，一个key就够了。目前只考虑到这两点，其他的还没有总结出来。

 

开发环境

       Node.js + WebStorm + MySQL//说明:公司选择JavaScript作为后台开发的主要语言，开发难度估计只有Java的一半，可是现在使用的公司却非常少，搞不懂为什么。据统计NPM上面包的下载量和MAVEN的包下载量不是一个量级的，使用NPM的人超多，比用MAVEN的人多多了。

 

整体设计

       这个接口的最终成型不是一下子全部就实现了，而是在工作中不断地改进，在每次改动中不断地变得越来越好，才算完成一个初步的版本。写代码就好比谈恋爱，两个人不可能一下子熟悉起来，立刻热恋，然后马上结婚，特例除外。在开发的过程中需要一直不停的更改，即使是上线了也有可能还需要修改，没有最终版本，因为需求的变动是不确定的。

       这个接口是于一个独立的项目，为了在部署时方便，也为了调用时不和正式项目发生冲突，所以单独进行开发。所有的请求分为两大类，一类是获取用户token的请求，一类是进行业务操作的请求。

      请求处理的先后顺序：请求拦截器--->获取用户token---->其他业务操作。如下图:

 

开发过接口的人都知道，一般来说接口是没有页面的，只有后台；并且出于安全起见，所有的请求全部为POST请求。按照上面的设计来进行开发，获取用户token的请求不会被拦截器拦截，这步操作有些类似于用户登录的操作。其他的业务操作全部需要先经过拦截器先处理，验证通过后才放行，验证不通过则返回错误信息。

       获取用户token时，需要传递三个参数，用户名、用户密码和一个秘钥key(UUID生成)，其中用户密码和秘钥key都使用MD5加密。MD5加密不可逆，为了防止敏感信息被别人窃取，所以采取加密传输。验证通过则返回用户token和私钥，有效时间都是一个小时。秘钥key没有采用特殊的生成规则，比如用户ID+日期+项目名称+随机数字。使用简单的UUID生成32位长度的随机字符，我觉得很low，可是破解的概率极小，既简单又安全还实用。

      返回的状态码和消息只有三种：接口调用失败，业务操作成功，业务操作失败。最开始设计时还加了一种接口调用成功，可后来转念一想，这一步有些多余。如果接口调用成功，那一定会进行业务操作，剩下的则是业务操作的事情了，所以把接口调用成功这一状态取消了。

所有操作分为三种情况:

接口调用失败---->返回错误信息;

业务操作成功--->返回操作成功信息;

业务操作失败---->返回业务操作失败信息。

 

      拦截器设计实现。拦截器用来拦截业务操作的所有请求，进行安全验证。验证的主要内容有：请求IP地址验证---->用户token验证--->rsa签名验证--->秘钥key验证。只有全部通过验证后才放行，否则返回错误信息。如果不清楚rsa加密方式的朋友可以先去百度百科里面了解一下rsa加密方式。

       至于业务操作的设计则没有什么特别之处，和平常的增、删、改、查差不多。写一点，关于参数处理，如果可以的话，最好要在后台进行参数校验，我坚信一点，永远不要相信用户会按照你设计的方式来进行操作。所以对于用户输入的所有参数自己会严格验证，验证通过后才让程度进行下一步操作。

 

接口测试

       由于接口没有页面，测试时不像一般的页面那样方便，只能采取其他方式来进行测试。同事建议我使用谷歌的一个专业测试软件Postman，自己使用后觉得还将就，不过我认为还是不太方便。然后换用了另外一种本人认为更简单的方式，使用WebStorm 创建一个新项目，只需要导入可以发送POST请求的包即可，然后一个test.js文件搞定所有测试。

        秘钥key使用rsa(私钥)加密，token原样传输，参数使用aes加密，然后在在使用rsa(私钥)进行签名操作生成签名字符串。签名主要是为了防止数据在传输过程中被串改，敏感数据则使用rsa私钥加密，然后用公钥解密，也可以使用公钥加密，私钥解密，主要是为了防止被窃取。但是我了解到的是rsa签名只能使用私钥，再使用公钥验证签名。

 

       自己创建一个新项目来进行测试，一个接口接着一个接口的测试，很快全部测试完毕，Word文档也同步写好。测试工作完成则表明接口开发的初步版本完成。

 

遇到的问题

       开发和测试中肯定会遇到各种各样的问题，在此只写几个有代表性的问题。

       第一个问题，rsa加密有长度限制，网上说只能加密117个字节，当我加密的数据太长时果然出现问题，比如加密Base64格式的图片信息出问题。为了解决这个问题，所以使用aes来进行加密和解密数据，图片信息也不受影响。

        第二个问题，使用rsa加密的数据中可能会含有加号，开始时我是放在URL中进行传输，之后在解析时会将加号解析为空格，这个问题是采了很久的坑才知道的。左思右想才想到一个很好的解决办法是在解析URL参数后，使用正则表达式将字符串中的空格全部替换为加号，测试完全可行。

       这种方式对于有单个加号的数据可行，可是后面测试时，问题来了。一次数据验证签名一直没有通过，我很奇怪，刚才还好好的，怎么一下子就不行了呢。仔细查找原因才知道，在使用rsa进行数据签名操作时，字符串中出现了三个连续加号如下：

FayA44XDO5jeqDbafkMqzogMZHvJ+l3CX3myjiPYrsyyXV7KJvgjgNeVf+++m/UDNrcTuFQ2DnzR+rngygfJ0Q==  这是我意识到问题的严重性，rsa操作生成的数据最好不要拼接在url中传输，否则会出问题。如果一定要拼接在URL中进行传输，则对加号一定要特殊处理。我的处理方式是所有参数全部放在body中进行传输，这样解析时就不会出问题。

        第三个问题，数据在传输前是JavaScript中的一个对象，不便于传输，为了解决这个问题尝试过不少方法，最终决定采用JSON.stringify()//JSON.parse()这一对函数来解决。因为数据加密只能加密字符串，可以使用JSON.stringify()函数将JSON对象转换为字符串，然后进行加密传输。对字符串进行解密后在使用JSON.parse()函数将字符串转换为JSON对象。测试可行，圆满解决这个问题。

        第四个问题，获取token的请求和其他大的业务请求操作不太一样，在拦截器中我做了一次请求地址的判断，如果请求地址是获取token则直接跳转到对应的方法，否则放行进行其他业务操作。这样做虽然每一次都需要做一次请求判断，可是代码量大大滴减少了，因为每一个请求都需要做IP地址验证，如果不这样处理，则需要把请求地址验证的方法单独写到一个文件中，放在最前面，我没有这样做，感觉这样做比较麻烦，还是使用一个拦截器方便、简单些。

 

总结

      从这次设计、开发、测试接口中学到不少的东西，虽然这个接口项目还在不断地完善，不过我知道我肯定会做得越来越好。比如关于安全方面，后期肯定还会添加验证，用于防止攻击，如防止频繁的请求攻击，只限制post请求进入等等。

      真实的项目开发中学习到的这些东西印象都会非常深刻，不容易忘记。自己平时也在学习其他的编程语言比如Python，学习完后没有使用起来会很快忘记。在工作中则不一样，可以做到真正的学以致用，学习到的东西需要马上使用，这时印象会非常的深刻。

      学到老，活到老是我一贯坚持的信条，写这篇博文分享出来也算是对自己工作的一种总结，一种学习。如果各位开发的朋友有不懂的或者是有更好建议，欢迎留言。