之前写Restful的服务器端API,写的不好,痛定思痛,决心好好搞懂Restful。在这一篇中我们首先搞懂Rest的含义,然后以我编写的失败的api为例,讲解如何编写出符合Rest风格的API。注意本篇指导原则一节大部分来自阮一峰老师的RESTful API 设计指南
Restful浅析
REST是"REpresentational State Transfer",一种翻译是"表现层状态转移",首先看看wiki百科的介绍:
REST - 表征状态转移是Roy Fielding博士在2000年他的博士论文中提出来的一种软件架构风格。 目前在三种主流的Web服务实现方案中,因为REST模式的Web服务与复杂的SOAP和XML-RPC对比来讲明显的更加简洁,越来越多的web服务开始采用REST风格设计和实现。例如,Amazon.com提供接近REST风格的Web服务进行图书查找;雅虎提供的Web服务也是REST风格的。 -- wiki
从以上的介绍中我们知道REST是一种web软件架构风格,不过我还是不知道REST是个什么鬼,再查查看,有人这么解释REST:
- REST 是一套用来创建Web Service的方法。
- REST式的Web Service的主旨是让事情尽量的简单化。
- REST式的Web Service使用HTTP里的方法:GET, POST, DELETE, PUT。你不需要使用URL或请求的内容来指定这个方法。
- REST式的Web Service使用URL来指明你将要操作什么对象。
- REST式的Web Service使用HTTP状态码作为返回值。
- REST式的Web Service调用产生的HTTP请求内容只是用于服务数据——不是用来指明调用方法,目标对象或返回值的。
简单来说,REST是所有web应用都应该遵守的架构设计指导原则,每一个URL代表一种资源,客户端通过四个HTTP动词,对服务器端资源进行操作,实现"表现层状态转化"。查看以下几篇文章深入地了解REST:
- 理解RESTful架构 - 阮一峰老师11年的文章,浅显易懂
- 理解本真的REST架构风格 -infoq上一篇翻译的文章,非常细致地解释了REST
- Richardson Maturity Model steps toward the glory of REST - Martin fowler解释Richardson的REST3层成熟度模型
- 从消费者的角度评估REST的价值 -以举例的方式解释Richardson成熟度模型的第三个级别:Hypermedia,很有意思的一篇文章。
也许最快的学习方式是学习业界成熟的REST api设计,可以看看github是如何设计的:github API,另外也许你想看看提出REST的那篇论文,TL;DR
设计原则
本来想写个REST API设计指南的,不过阮一峰老师在14年已经干了这事,这里我们转载该文章的原则,然后重新修改我们的api。另外一些好的指南:
- Some REST best practices
- Principles of good RESTful API Design
指导原则
域名
应该尽量将API部署在专用域名之下,如:
https://api.example.com
如果确定API很简单,不会有进一步扩展,可以考虑放在主域名下:
https://example.org/api/
版本
应该将API的版本号放入URL。
https://api.example.com/v1/
路径
在RESTful架构中,每个网址代表一种资源(resource),所以网址中不能有动词,只能有名词,而且所用的名词往往与数据库的表格名对应。一般来说,数据库中的表都是同种记录的"集合"(collection),所以API中的名词也应该使用复数。
举例来说,有一个API提供动物园(zoo)的信息,还包括各种动物和雇员的信息,则它的路径应该设计成下面这样。
https://api.example.com/v1/zoos
https://api.example.com/v1/animals
https://api.example.com/v1/employees
HTTP动词
对于资源的具体操作类型,由HTTP动词表示。
常用的HTTP动词有下面五个(括号里是对应的SQL命令):
GET(SELECT):从服务器取出资源(一项或多项)。
POST(CREATE):在服务器新建一个资源。
PUT(UPDATE):在服务器更新资源(客户端提供改变后的完整资源)。
PATCH(UPDATE):在服务器更新资源(客户端提供改变的属性)。
DELETE(DELETE):从服务器删除资源。
一些例子:
GET /zoos:列出所有动物园
POST /zoos:新建一个动物园
GET /zoos/ID:获取某个指定动物园的信息
PUT /zoos/ID:更新某个指定动物园的信息(提供该动物园的全部信息)
PATCH /zoos/ID:更新某个指定动物园的信息(提供该动物园的部分信息)
DELETE /zoos/ID:删除某个动物园
GET /zoos/ID/animals:列出某个指定动物园的所有动物
DELETE /zoos/ID/animals/ID:删除某个指定动物园的指定动物
过滤信息(Filtering)
如果记录数量很多,服务器不可能都将它们返回给用户。API应该提供参数,过滤返回结果。
下面是一些常见的参数:
?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。
?sortby=name&order=asc:指定返回结果按照哪个属性排序,以及排序顺序。
?animal_type_id=1:指定筛选条件
参数的设计允许存在冗余,即允许API路径和URL参数偶尔有重复。比如,GET /zoo/ID/animals 与 GET /animals?zoo_id=ID 的含义是相同的。
状态码(Status Codes)
服务器向用户返回的状态码和提示信息,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]:用户删除数据成功。
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。
错误处理(Error handling)
如果状态码是4xx,就应该向用户返回出错信息。一般来说,返回的信息中将error作为键名,出错信息作为键值即可。
{
error: "Invalid API key"
}
返回结果
针对不同操作,服务器向用户返回的结果应该符合以下规范。
GET /collection:返回资源对象的列表(数组)
GET /collection/resource:返回单个资源对象
POST /collection:返回新生成的资源对象
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
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。
其他
- API的身份认证应该使用OAuth 2.0框架。
- 服务器返回的数据格式,应该尽量使用JSON,避免使用XML。
案例修正
下面我们使用上面的准则进行api的整理修改,注意我们目前没有做到Hypermedia
用户API : USERS
修改前
-
/api/v1/user/:user_id
GET 获取用户信息 -
/api/v1/auth/register
POST 用户注册 -
/api/v1/auth/login
POST 用户登录 -
/api/v1/auth/confirmpw
POST 确认密码 -
/api/v1/auth/changepw
POST 修改密码
诊断
- 资源没有使用复数形式,如user
- :user_id和users冗余,使用:id即可
- 存在动词如register,login等
- confirmpw和changepw冗余,应该在改变密码的时候对密码进行确认。
修改后
由于本项目的用户数据从后台导入,因此删除register功能,另外因为此项目为隐私项目进行授权后所有的请求需要附带token这里省略access_token参数。这里省略/api/v1
的前缀:
-
/authentication
GET 验证用户名密码,并重新生成token,返回基本的用户信息 -
/users/changePassword
POST 重置用户密码,重新生成盐值和hash存储到数据库中,返回修改后的用户基本信息(这个暂时不知道怎么改,是使用users UPDATE方法,或者将改变密码变成一个名词的服务) -
/users/details
GET 获取用户详细信息,如最近的主题以及最近的回复
帖子API : POSTS
-
/api/v1/recent
GET 获取最近帖子 -
/api/v1/posts?limit=xx&page=xx
GET 获取帖子列表 -
/api/v1/post/:post_id
GET 获取某个帖子内容 -
/api/v1/post
POST 新建一个帖子 -
/api/v1/post/:post_id/likes
POST 为某个帖子点赞 -
/api/v1/post/:id
PUT 更新某个帖子 -
/api/v1/post/:id
DELETE 删除某个帖子
诊断
- 资源没有使用复数形式
- post_id冗余
- recent的api和获取帖子列表冗余,设置limit为某值,page为1即可获得最近的帖子
- 点赞功能并不在需求里,这里删除掉
修改后
-
/posts?limit=xx&page=xx
GET 获取帖子列表 -
/posts/:id
GET 获取某个帖子的具体内容 -
/posts
POST 创建帖子,返回帖子基本内容。 -
/posts/:id
DELETE 删除帖子,返回空文档。
回复API : REPLYS
-
/api/v1/reply
POST 创建一个回复 -
/api/v1/reply/:reply_id
DELETE 删除某个回复
诊断
- 资源没有使用复数形式
- reply_id冗余
修改后
-
replys
POST 创建一个回复,返回该回复(这里应该增加帖子的回复数目) -
replys/:id
DELETE 删除某个回复,返回空文档(这里应该减少帖子的回复数目)