接口设计需要考虑哪些方面
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接口的命名。
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请求参数。
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支持的协议。
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TPS、并发数、响应时长。
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数据存储。DB选型、缓存选型。
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是否需要依赖于第三方。
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接口是否拆分。
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接口是否需要幂等。
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防刷。
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接口限流、降级。
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负载均衡器支持。
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如何部署。
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是否需要服务治理。
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是否存在单点。
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接口是否资源包、预加载还是内置。
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是否需要本地缓存。
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是否需要分布式缓存、缓存穿透怎么办。
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是否需要白名单。
当我们设计接口,我们或多或少都会有上面列举的一些考虑,我们只有想的更多才能让让我们的接口更加完善,我个人觉得100%完美的接口是不存在,只有适合才是最重要。
接口设计原则
原则一:必须符合Restful,统一返回格式,约定业务层错误编码,每个编码可以携带可选的错误信息。
原则二: 命名必须规范、优雅。
原则三:单一性。
单一性是指接口要做的事情应该是一个比较单一的事情,比如登陆接口,登陆完成应该只是返回登陆成功以后一些用户信息即可,但很多人为了减少接口交互,返回一大堆额外的数据。
比如有人设计一个用户列表接口,接口他返回每一条数据都是包含用户了一大堆跟另外无关的数据,结果一问,原来其他无关的数据是他下一步想要获取的,想达成数据的懒加载。
原则四:可扩展。
接口扩展性,是指设计接口的时候多想想多种情况,多考虑各个方面,其实我觉得单独将扩展性放在这里也是不妥的,感觉说的跟单一性有点相反的意思,其实这个不是这个意思。
这边的扩展性是指我们的接口充分考虑客户端,想想他们是如何调用的,他要怎样使用我的代码,他会如何扩展我的代码,不要把过多的工作写在你的接口里面,而应该把更多的主动权交给客户程序员。
如获取不同的列表数据接口,我们不可能将每个列表都写成一个接口。 还有一点,我这里特别想指出来的是很多开发人员为了省事(姑且只能这么理解),将接口设计当成只是 app 页面展示。
这些人将一个页面展示就用一个接口实现,而不考虑这些数据是不是属于不同的模块、是不是属于不同的展示范畴、结果下次视觉一改,整个接口又得重写,不能复用。
原则五:必须有文档。
良好的接口设计,离不开清晰的接口文档表述。文档表述一定要足够详细
原则六:产品心。
为什么我说要有产品心?因为我觉得很多人忽略了这一点。我来说一下假如开发一个app,如果一开始连个交互文档给你都没有的话,你怎么设计接口?
所以我觉得作为一个服务端后台开发人员应该要有产品心,特别是对于交互文档应该好好理解,因为这些都会对我们的接口设计有很大的影响。
我在设计接口的时候就很常发现很多交互文档根本就走不通,产品没有考虑到位,交互文档缺失,这时候作为一个开发要主动推动,完善。
原则七:第三方服务接口数据能缓存就缓存。
原则八:第三方服务需要做降级。
原则九:建议消除单点。
原则十:接口粒度要小。
原则十一:客户端能处理的逻辑就不要给服务端处理,减少服务端压力。
原则十二:资源预加载。
原则十三:不要过度设计。
原则十四:缓存尽量不要穿透。
原则十五:接口能缓存就缓存。
原则十六:思辨大于执行
如何保证接口的高可用、高性能
上面也列举很多需要考虑和设计的原则,其实还有很多方面,我这边也不是特别全面。
居于上面列举的这些考虑点,其实这边说服务是更恰当,能把上面说的点做好,其实接口也是比较可靠,如何设计以及保证接口的高可用和高性能。可以思考一下以下几个 point
高性能:如果我们发现这个接口tps和响应时间没有达到我们的要求怎么办。
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A:数据存储方面:我们会想数据库有没有分库、分表、有没有做主从,有没有读写分离、字段是否有加索引、是否存在慢 sql,数据库引擎是否选用合适、是不是用了事务;
其次我们会想到是不是引用了分布式缓存、缓存 key 大小是否合适,失效时间是否设置合理,会不会大量缓存穿透、有没有引入本地缓存。
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B:业务方面:是否有大量的计算、能否异步处理。是否需要引入线程池或者 MQ 来异步处理任务。有没有必要将接口进行垂直拆分和水平拆分、将接口粒度变小。
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C:其他方面:nginx 层面做缓存、加机器、用 ssd,资源放 cdn,多机房部署、资源文件预加载。
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高可用:如何保证服务高可用,需要从几个维度来实现:
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A:消除单点,基于高可用第二位。
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B:能做集群的全部做集群。譬如 Redis 集群、mysql集群、MongoDB副本集。
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C:能做读写分离的都做读写分离。
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D:异地多机房部署,接入 GSLB
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E:必须有限流、降级机制。
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F:监控。高可用的保证,基于第一位。
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下图是从一个基本的请求出发来梳理需要涉及到各个段,以及各个端能做的事情。谈谈接口服务,但不局限于接口本身。
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客户端:资源预加载、限制请求、数据上报。我这边就拿客户端来举个例子。接口服务所依赖的资源包或者一些公共配置预加载在本地,减少接口的交互,通过请求配置文件是否更新,code是否是304等来;
接口做一些请求限制,比如抢红包、抢券等,单位时间内N次点击只请求一次等;接口失败数据上报来;这就是客户端可以做到的对接口有帮助的事情
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GSLB/HttpDNS:多机房部署、流量切换、域名劫持,一般技术和业务比较成熟的公司这一层。
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资源文件放CDN。
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负载均衡器:lVS+Nginx是互联网常用的做负载均衡,可以实现四层/七层负载均衡;这里除了可以分流、转发以外,我们用的更多的基于令牌桶限流、缓存。
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本地缓存。本地缓存能减少我们访问DB或者分布式缓存,本地缓存推荐使用guava,guava里面有很多特性很好用,例如基于令牌桶的限流;当缓存失效时只穿透一个请求去访问后端。
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线程池。
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模块拆分。将一个项目按功能模块拆分,一个接口也可以按业务粒度进行拆分。
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数据中心。提供数据支撑,譬如黑名单。
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数据库。加索引、分库、分表、读写分离
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分布式缓存。数据分片、拆分大key,并做集群,采用分布式锁
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MQ。做接口拆分利器,异步操作。
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其他服务。限流、防刷以及降级(特别是第三方服务,保证第三方服务down掉不要影响我们自身的服务)。在这里也需要考虑做第三方数据的缓存或者持久化,譬如实名认证、身份证认证等。
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监控。监控永远是必须的,能让你第一时间知道接口服务是否ok
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个人小分享
1)接口Restful,统一返回格式,约定业务层错误编码,每个编码可以携带可选的错误信息
在前司,客户端和服务之间是有统一的数据返回格式,约定各层的编码,可以通过编码位数以及编码就可以看出是那一层出问题。
我觉得这对我们定位问题以及维护来说具有莫大的意义,并对异常也进行捕捉,封装成对应的 code,我之前阅读一些人的代码发现其项目根本没有做这一层,因为简单而不做我觉得有失所望。
2)采用 hybird 模式
采用 hybird 模式涉及到资源预加载的问题,在很多项目里面都大量使用,譬如前司的生活服务,就采用了 hybird 模式,先将资源文件(包含图片、前端页面)打包放到服务器并通过版本号进行管理,并通过一个总的配置文件来管理,如果是H5页面可以进行模板预先设计,down到本地。
配置文件格式:
*文件1* name:xxx url:http:xxxx md5:xxxx *文件2* name:zzz url:http:zzzz md5:zzz
客户端每次启动应用或者定时请求总的配置文件,通过http code是否是304判断是否需要下载这个总的配置文件,如果code是200,那么下载这个配置,比较那个文件发生变化,并将其下载。这样的好处:
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减少接口的交互;
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资源预加载,节省流量,打开页面更加流畅,对于服务端来说字需要返回数据json串就行,而不需要其他,减少服务端压力;
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方便开发人员,资源管理更加简洁,比如做活动需要的h5页面,只需要前端上传对应的h5资源包到服务端,不需要通过后端开发人员就可以搞定。
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虽然这个原理很简单,但是现在很多app还是没有做这个,都是通过填写一个url,加载网页的方式去打开,体验性太不友好。
3)客户端
客户端跟服务端就是接口请求的关系,很多时候需要要求客户端做一些数据缓存的工作以及一些检验工作。在前司已经好几次给客户端的同学坑过了,客户端同学接口乱调用,死循环调用。
一次是做一个关于事件提醒的功能,需要每天定时调用调用服务端一个接口,结果客户端的同学写了一个 bug 导致请求每隔一两秒就调用一次,导致服务器这边此接口 pv 翻了N倍,而且这个 bug 通过测试同学很难测试出来;
还有一次发现服务端一段时间以后 UV 不见涨,但是PV却涨的很猛,定位发现是客户端同学A图省事在一个方法里面调用了N个接口,也就是模板方法。
因为版本更新,同学B需要做一个新的功能,然后也调用了A同学的接口导致,从而导致PV上升,其实B同学完全不需要调用这么多接口。这些都是真实案例,所以这里需要有一个监控接口异常的机制。
4)思辨大于执行
写到这里觉得这个非常重要,思辨大于执行,意味着我们不是一股脑就去干,也不是不去干,我们做事情需要思考、辨别;从而让事情更高效、更好、更有力的执行。接口设计也一样,需要我们去思辨。
5)本地缓存、分布式缓存以及异步
缓存在前司主要分为客户端缓存、CDN缓存、本地缓存(guava)、Redis缓存。
在MZ早期是接口是采用 DB+本地缓存的方式提供数据,但这种模式DB压力大,接口吞吐量小,本地缓存多机难一致性、更新不及时问题。
为了解决这些问题,引入分布式缓存,并通过 Task 将业务数据刷到 Redis,接口只访问 redis,不会访问 DB,及时 DB 故障也不会影响功能。
不同的业务系统系统通过 MQ 来解耦,多机房不是通过 MQ 来实现数据的一直。
比如,评论,先通过写 Redis,写 MQ 来实现数据在多机房同步,再通过 task 将 Redis 中评论同步到 DB 中。
接口设计涉及方方面面,这边也只谈到一个大概,虽然有点泛泛而谈,希望此拙文对你有所启示。
6)数据库
数据库分库分表,一般都是通过 userId 或者 imei 或者 mac 地址来分表,单表数据量控制在500w以内,这需要我们提前估算好数据量,尽量避免数据的迁移。
在前司,数据库一般都是采用 mysql+MongoDB 两种,MySQL存储用户的用户数据,MongoDB 存储业务数据,就像阅读和生活服务里面的业务数据就存储在 MongoDB 里面。
在数据库这层,我们主要也是通过主从模式、读写分离、分库、分表来实现数据的可用性。
7)业务
业务尽可能拆分、独立部署、将项目按业务划分、按功能划分等。譬如生活服务,我们当时主要拆分成管理后台 admin、任务 task、活动、web、数据展示模块。
8)数据中心
每个大一点的公司都有数据部门,我们这边可以通过数据中心的数据分析来达到我们需要的数据。
比如黑名单,推广效果、活动数据。我们可以通过这些完善我们的接口功能。之前在前司做了个数据处理后异步加载到 Redis 来实现数据利用的项目。