RESTful API接口设计标准及规范

RESTful发展背景及简介

网络应用程序，分为前端和后端两个部分。当前的发展趋势，就是前端设备层出不穷（手机、平板、桌面电脑、其他专用设备…）。因此，必须有一种统一的机制，方便不同的前端设备与后端进行通信。这导致API构架的流行，甚至出现”APIFirst”的设计思想。RESTful API是目前比较成熟的一套互联网应用程序的API设计理论。

REST（Representational State Transfer）表述性状态转换，REST指的是一组架构约束条件和原则。 如果一个架构符合REST的约束条件和原则，我们就称它为RESTful架构。REST本身并没有创造新的技术、组件或服务，而隐藏在RESTful背后的理念就是使用Web的现有特征和能力， 更好地使用现有Web标准中的一些准则和约束。虽然REST本身受Web技术的影响很深， 但是理论上REST架构风格并不是绑定在HTTP上，只不过目前HTTP是唯一与REST相关的实例。

1. URI

URI 表示资源，资源一般对应服务器端领域模型中的实体类。

URI规范

不用大写；
用中杠-不用下杠_；
参数列表要encode；
URI中的名词表示资源集合，使用复数形式。

资源集合 vs 单个资源

URI表示资源的两种方式：资源集合、单个资源。

资源集合：

/zoos //所有动物园
/zoos/1/animals //id为1的动物园中的所有动物

单个资源：

/zoos/1 //id为1的动物园
/zoos/1;2;3 //id为1，2，3的动物园

避免层级过深的URI

/在url中表达层级，用于按实体关联关系进行对象导航，一般根据id导航。

过深的导航容易导致url膨胀，不易维护，如 GET /zoos/1/areas/3/animals/4，尽量使用查询参数代替路径中的实体导航，如GET /animals?zoo=1&area=3；

对Composite资源的访问

服务器端的组合实体必须在uri中通过父实体的id导航访问。

组合实体不是first-class的实体，它的生命周期完全依赖父实体，无法独立存在，在实现上通常是对数据库表中某些列的抽象，不直接对应表，也无id。一个常见的例子是 User — Address，Address是对User表中zipCode/country/city三个字段的简单抽象，无法独立于User存在。必须通过User索引到Address：GET /user/1/addresses

2. Request

HTTP方法
通过标准HTTP方法对资源CRUD：

GET：查询

GET /zoos
GET /zoos/1
GET /zoos/1/employees

POST：创建单个资源。POST一般向“资源集合”型uri发起

POST /animals  //新增动物
POST /zoos/1/employees //为id为1的动物园雇佣员工

PUT：更新单个资源（全量），客户端提供完整的更新后的资源。与之对应的是 PATCH，PATCH 负责部分更新，客户端提供要更新的那些字段。PUT/PATCH一般向“单个资源”型uri发起

PUT /animals/1
PUT /zoos/1

DELETE：删除

DELETE /zoos/1/employees/2
DELETE /zoos/1/employees/2;4;5
DELETE /zoos/1/animals  //删除id为1的动物园内的所有动物

HEAD / OPTION 用的不多，就不多解释了。

安全性和幂等性

安全性：不会改变资源状态，可以理解为只读的；
幂等性：执行1次和执行N次，对资源状态改变的效果是等价的。

安全性和幂等性均不保证反复请求能拿到相同的response。以 DELETE 为例，第一次DELETE返回200表示删除成功，第二次返回404提示资源不存在，这是允许的。

复杂查询
查询可以捎带以下参数：

Bookmarker

经常使用的、复杂的查询标签化，降低维护成本。

如：

GET /trades?status=closed&sort=created,desc

快捷方式：

GET /trades#recently-closed
或者
GET /trades/recently-closed

Format

只用以下常见的3种body format：

1.Content-Type: application/json

POST /v1/animal HTTP/1.1
Host: api.example.org
Accept: application/json
Content-Type: application/json
Content-Length: 24
 
{   
  "name": "Gir",
  "animalType": "12"
}

2.Content-Type: application/x-www-form-urlencoded (浏览器POST表单用的格式)

POST /login HTTP/1.1
Host: example.com
Content-Length: 31
Accept: text/html
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
 
username=root&password=Zion0101

Content-Type: multipart/form-data; boundary=—-RANDOM_jDMUxq4Ot5 (表单有文件上传时的格式)

Content Negotiation

资源可以有多种表示方式，如json、xml、pdf、excel等等，客户端可以指定自己期望的格式，通常有两种方式：

1.http header Accept：

Accept:application/xml;q=0.6,application/atom+xml;q=1.0

q为各项格式的偏好程度

2.url中加文件后缀：/zoo/1.json

6. Response
   1.不要包装：
   response 的 body 直接就是数据，不要做多余的包装。错误示例：

{
    "success":true,
    "data":{"id":1,"name":"xiaotuan"},
}

2.各HTTP方法成功处理后的数据格式：

  1.时间用长整形(毫秒数)，客户端自己按需解析（moment.js）
   2.不传null字段

分页response

{
    "paging":{"limit":10,"offset":0,"total":729},
    "data":[{},{},{}...]
}

7. 错误处理

1.不要发生了错误但给2xx响应，客户端可能会缓存成功的http请求；
2.正确设置http状态码，不要自定义；
3.Response body 提供 1) 错误的代码（日志/问题追查）；2) 错误的描述文本（展示给用户）。
对第三点的实现稍微多说一点：

Java 服务器端一般用异常表示 RESTful API 的错误。API 可能抛出两类异常：业务异常和非业务异常。业务异常由自己的业务代码抛出，表示一个用例的前置条件不满足、业务规则冲突等，比如参数校验不通过、权限校验失败。非业务类异常表示不在预期内的问题，通常由类库、框架抛出，或由于自己的代码逻辑错误导致，比如数据库连接失败、空指针异常、除0错误等等。

业务类异常必须提供2种信息：
1.如果抛出该类异常，HTTP 响应状态码应该设成什么；
2.异常的文本描述；
在Controller层使用统一的异常拦截器：
1.设置 HTTP 响应状态码：对业务类异常，用它指定的 HTTP code；对非业务类异常，统一500；
2.Response Body 的错误码：异常类名
3.Response Body 的错误描述：对业务类异常，用它指定的错误文本；对非业务类异常，线上可以统一文案如“服务器端错误，请稍后再试”，开发或测试环境中用异常的 stacktrace，服务器端提供该行为的开关。
常用的http状态码及使用场景：

8. 服务型资源
   除了资源简单的CRUD，服务器端经常还会提供其他服务，这些服务无法直接用上面提到的URI映射。如：

按关键字搜索；
1.计算地球上两点间的距离；
2.批量向用户推送消息
3.可以把这些服务看成资源，计算的结果是资源的presentation，按服务属性选择合适的HTTP方法。

例：

GET /search?q=filter?category=file  搜索
GET /distance-calc?lats=47.480&lngs=-122.389&late=37.108&lnge=-122.448
POST /batch-publish-msg
[{"from":0,"to":1,"text":"abc"},{},{}...]

9. 异步任务
   对耗时的异步任务，服务器端接受客户端传递的参数后，应返回创建成功的任务资源，其中包含了任务的执行状态。客户端可以轮训该任务获得最新的执行进度。

提交任务：
POST /batch-publish-msg
[{"from":0,"to":1,"text":"abc"},{},{}...]
 
返回：
{"taskId":3,"createBy":"Anonymous","status":"running"}
 
GET /task/3
{"taskId":3,"createBy":"Anonymous","status":"success"}

如果任务的执行状态包括较多信息，可以把“执行状态”抽象成组合资源，客户端查询该状态资源了解任务的执行情况。

提交任务：
POST /batch-publish-msg
[{"from":0,"to":1,"text":"abc"},{},{}...]
 
返回：
{"taskId":3,"createBy":"Anonymous"}
 
GET /task/3/status
{"progress":"50%","total":18,"success":8,"fail":1}

10. API的演进

版本
常见的三种方式：

1.在uri中放版本信息：GET /v1/users/1
2.Accept Header：Accept: application/json+v1
3.自定义 Header：X-Api-Version: 1
用第一种，虽然没有那么优雅，但最明显最方便。

URI失效
随着系统发展，总有一些API失效或者迁移，对失效的API，返回404 not found 或 410 gone；对迁移的API，返回 301 重定向。