Koa2实战练手（一）------ 学习RESTful API

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Koa 是下一代的 Node.js 的 Web 框架。由 Express 团队设计。目的是提供一个更小型、更富有表现力、更可靠的 Web 应用和 API 的开发基础。
随着Nodejs新版本正式支持了async和await特性，Koa也立即在2017年2月发布了V2.0.0版本，我们称之为Koa2。
为了紧跟潮流，我们一起来通过一个实际的小项目来学习Koa2。

一、项目设计

既然是为了完整的学习Koa2，肯定不能只做一个“Hello world！”，我们可以做一个“Hello Koa2！”。呵呵，言归正传。什么项目既足够小，又能完整的学习一个web框架了？当然是框架最流行的"Hello world"项目：TODO应用。

本次计划开发的TODO List应用使用前后端分离的设计，采用REST(Representational State Transfer)架构。REST是Roy Thomas Fielding在2000年的论文Architectural Styles and
the Design of Network-based Software Architectures中提出的。

二、学习REST

既然要采用REST架构，那么对REST我们就需要有一个较全面的了解。

2.1 REST设计原则

每个URI表示一种资源(resource)
URI应该使用名称而不是动词
使用复数名词
GET方法不能改变状态
HTTP协议中四种方法对应四种基本的操作：
- GET：获取资源(select)
- POST：新建资源(create)
- PUT：更新资源(update)
- DELETE：删除资源(delete)
其他方法
- HEAD：获取资源的元数据(meta data)，例如数据的hash值或则资源的最后更新时间
- OPTIONS：返回当前资源允许客户做哪些操作；
使用子资源表示关系

2.2、协议

RESTful API与用户通讯的协议，一采用HTTPS协议。(练手项目为了简单，就先采用HTTP协议)

2.3、版本(Versioning)

有两种指明API版本的方法：

A. 版本号放到HTTPS请求的头信息的Accept字段中：

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

#github采用如下的形式指明版本号
Accept: application/vnd.github.v3+json

B 将版本号放到URL中

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

#豆瓣API
https://api.douban.com/v2/book/isbn/:name

2.4、API根地址

尽量将API部署在专用域名下。例如github和豆瓣的API就是部署在专用域名下。此种方式适用于应用比较复杂和庞大，在规模化时灵活性比较好。

https://api.douban.com/v2/book/isbn/:name
https://api.github.com/
https://api.example.com

在简单的情况下，也可以将API部署到主域名之下。这样可以采用相同的框架同时支持站点和API。

https://example.org/api/

同时API的根返回API的相关说明是一个较好的实践。github的根API就是一个典型的例子。

2.5 端点(Root Endpoint)

一个端点就是指向特定资源或资源集合的URL。以构建一个虚拟的动物园的API为例，我们有多个动物园，每个动物园包含有多种的动物，员工，那么端点可以设计如下：

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

2.6 HTTP动词

对具体资源的操作类型，由HTTP动词表示。

常用的HTTP动词有如下五个：

GET(SELECT)：获取资源
POST(CREATE)：新建资源
PUT(UPDATE)：更新资源(客户端提供改变后的完整资源)
PATCH(UPDATE)：在服务器更新资源(客户端只提供改变的属性)
DELETE(DELETE)：删除资源

不常用的还有如下的两个：

HEAD：获取资源的元数据(meta data)，例如数据的hash值或则资源的最后更新时间
OPTIONS：返回当前资源允许客户做哪些操作；

还是以动物园的API为例。对于每一个端点，可以列出所有可行的HTTP动词和端点的组合。

GET /zoos: 列出所有动物
POST /zoos: 新建一个动物园
GET /zoos/ZID: 获取指定动物园的信息
PUT /zoos/ZID: 更新指定的动物园(提供该动物园的完整信息)
PATCH /zoos/ZID: 更新指定的动物园(提供该动物园的部分信息)
DELETE /zoos/ZID: 删除指定的动物园
GET /zoos/ZID/animals: 获取指定动物园的所有动物
DELETE /zoos/ZID/animals/AID: 删除指定动物园的指定动物
GET /zoos/ZID/employees: 列出指定动物园的所有雇员
POST /zoos/ZID/employees: 在指定动物园雇佣一个新雇员
DELETE /zoos/ZID/employees/EID: 从指定动物园解雇一个指定的雇员

2.7 过滤信息和分页(Filtering & Paging)

如果记录的数据量比较多，API就应该提供参数，对返回的结果进行过滤。常用的参数有如下一些：

#limit和offset就能实现分页
?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。


#为了将总数发给客户端，使用订制的HTTP头： X-Total-Count.
#链接到下一页或上一页可以在HTTP头的link规定，遵循Link规定:

Link: ; rel="next",
; rel="last",
; rel="first",
; rel="prev",

2.8 排序(Sorting)

对返回的结果按照某个属性排序以及排序顺序。

?sortby=name&order=asc：指定返回结果按照哪个属性排序，以及排序顺序。

#根据生产者降序和模型升序排列
?sort=-manufactorer,+model

2.9 字段选择(Field selection)

移动端能够显示其中一些字段，它们其实不需要一个资源的所有字段，给API消费者一个选择字段的能力，这会降低网络流量，提高API可用性。

#仅需要制造商，类型，id和颜色字段
?fields=manufacturer,model,id,color

2.10 状态码(Status Codes)

服务器向用户返回的状态码和提示信息，HTTP 1.1中常见的有以下一些（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，该操作是幂等的（Idempotent）。
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]：客户端要求服务器删除一个资源，服务器删除成功。
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，该操作是幂等的。
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。

状态码范围(Status Code Ranges)

1xx  保留给底层HTTP功能使用
2xx  保留给成功消息使用
3xx  保留给重定向使用，一般API不会使用此类状态
4xx  保留给客户端错误使用。例如，客户端提供了一些错误的数据或请求了不存在的内容。这些请求应该是幂等的，不会改变任何服务器的状态。
5xx  保留给服务器端错误用的。这些错误常常是从底层的函数抛出来的，并且开发人员也通常没法处理。发送这类状态码的目的是确保客户端能得到一些响应。收到5xx响应后，客户端没办法知道服务器端的状态，所以这类状态码是要尽可能的避免。

完整状态码列表可以参考RFC2616。

2.11 返回结果

当使用不同的HTTP动词向服务器请求时，客户端需要在返回结果里面拿到一系列的信息。下面的列表是非常经典的RESTful API定义：

GET /collection: 返回资源对象列表(数组)
GET /collection/resource: 返回单个的资源对象
POST /collection: 返回新创建的资源对象
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

当一个客户端创建一个资源时，她们常常不知道新建资源的ID（也许还有其他的属性，如创建和修改的时间戳等）。这些属性将在随后的请求中返回，并且作为刚才POST请求的一个响应结果。

2.12 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，当用户向api.example.com的根目录发出请求，会得到这样一个文档。

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

上面代码表示，文档中有一个link属性，用户读取这个属性就知道下一步该调用什么API了。rel表示这个API与当前网址的关系（collection关系，并给出该collection的网址），href表示API的路径，title表示API的标题，type表示返回类型。
Hypermedia API的设计被称为HATEOAS。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。

项目已经发布到github: koa-todo

参考文章：
阮一峰 RESTful API 设计指南

作者：Q_幽兰_Q
链接：https://www.jianshu.com/p/c37a13506753
來源：简书
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