RESTful API 设计实践
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RESTful (REpresentational State Transfer) 是目前最流行的 API 设计规范,用于 Web 数据接口的设计。
1 URL 设计
1.1 核心思想
RESTful 的核心思想就是,客户端发出的数据操作指令都是 动词+宾语 的结构。比如, GET /articles 这个命令,GET 是动词, /articles 是宾语。动词通常就是五种 HTTP 方法,对应 CRUD 操作。
- GET:读取(Read)
- POST:新建(Create)
- PUT:更新(Update)
- PATCH:更新(Update),通常是部分更新
- DELETE:删除(Delete)
1.2 动词覆盖
有些客户端只能使用 GET 和 POST 这两种 HTTP 方法。这些必要的时候可以使用 POST 动词来覆盖其它三种方法。例如,X-HTTP-Method-Override 指定本次请求的方法是 PUT, 而不是 POST。
POST /api/article/4 HTTP/1.1 X-HTTP-Method-Override: PUT
1.3 宾语词性
宾语就是 API 的 URL,是 HTTP 动词作用的对象, 宾语必须名词 。比如, /articles 这个 URL 就是正确的,而下面的 URL 不是名词,所以都是错误的。
/getAllArticles /createNewArticle /deleteAllYesterdayArticles
1.4 复数 URL
URL 作为宾语的单复数形式没有统一的规定。常见的操作是读取一个集合用的是复数。
GET /articles
操作单个元素使用单数形式。
GET /articles/2
1.5 避免多级嵌套
常见的情况是,资源需要多级分类,因此很容易写出多级的 URL,比如获取某个作者的某一 类文章。
GET /authors/12/categories/2
这种 URL 不利于扩展,语义也不明确,往往要想一会,才能明白含义。更好的做法是,除 了第一级,其他级别都用查询字符串表达。
GET /authors/12?categories=2
下面是另一个例子,查询已发布的文章。你可能会设计成下面的 URL。
GET /articles/published
查询字符串的写法明显更好。
GET /articles?published=true
总结出来一句话, 使用分类查询最好是用参数的方式来修饰 。
2 状态码
2.1 状态码必须精确
客户端的每一次请求,服务器都必须给出回应。回应包括 HTTP 状态码和数据两部分。 HTTP 状态码就是一个三位数,分成五个类别。
状态码 | 含义 |
---|---|
1xx | 相关信息 |
2xx | 操作成功 |
3xx | 重定向 |
4xx | 客户端错误 |
5xx | 服务器错误 |
2.2 2xx 状态码
200 状态码表示操作成功,但是不同的方法可以返回更精确的状态码。
- GET: 200 OK
- POST: 201 Created
- PUT: 200 OK
- PATCH: 200 OK
- DELETE: 204 No Content
上面代码中,POST 返回 201 状态码,表示生成了新的资源;DELETE 返回 204 状态码, 表示资源已经不存在。此外,202 Accepted 状态码表示服务器已经收到请求,但还未进 行处理,会在未来再处理,通常用于异步操作。下面是一个例子。
HTTP/1.1 202 Accepted { "task": { "href": "/api/company/job-management/jobs/2130040", "id": "2130040" } }
2.3 3xx 状态码
API 用不到 301 状态码(永久重定向)和 302 状态码(暂时重定向,307 也是这个含 义),因为它们可以由应用级别返回,浏览器会直接跳转,API 级别可以不考虑这两种 情况。API 用到的 3xx 状态码,主要是 303 See Other,表示参考另一个 URL。它与 302 和 307 的含义一样,也是"暂时重定向",区别在于 302 和 307 用于 GET 请求, 而 303 用于 POST、PUT 和 DELETE 请求。收到 303 以后,浏览器不会自动跳转,而会 让用户自己决定下一步怎么办。下面是一个例子。
HTTP/1.1 303 See Other Location: /api/articles/12345
2.4 4xx 状态码
4xx 状态码表示客户端错误,主要有下面几种。
状态码 | 含义 | 解释 |
---|---|---|
400 | Bad Request | 服务器不理解客户端的请求,未做任何处理。 |
401 | Unauthorized | 用户未提供身份验证凭据,或者没有通过身份验证。 |
403 | Forbidden | 用户通过了身份验证,但是不具有访问资源所需的权限。 |
404 | Not Found | 所请求的资源不存在,或不可用。 |
405 | Method Not Allowed | 用户已经通过身份验证,但是所用的 HTTP 方法不在他的权限之内。 |
410 | Gone | 所请求的资源已从这个地址转移,不再可用。 |
415 | Unsupported Media Type | 客户端要求的返回格式不支持。比如,API 只能返回 JSON 格式,但是客户端要求返回 XML 格式。 |
422 | Unprocessable Entity | 客户端上传的附件无法处理,导致请求失败。 |
429 | Too Many Requests | 客户端的请求次数超过限额。 |
2.5 5xx 状态码
5xx 状态码表示服务端错误。一般来说,API 不会向用户透露服务器的详细信息,所以 只要两个状态码就够了。
状态码 | 含义 | 解释 |
---|---|---|
500 | Internal Server Error | 客户端请求有效,服务器处理时发生了意外。 |
503 | Service Unavailable | 服务器无法处理请求,一般用于网站维护状态。 |
3 服务器回应
3.1 不要返回纯本文
API 返回的数据格式,不应该是纯文本,而应该是一个 JSON 对象,因为这样才能返回 标准的结构化数据。所以,服务器回应的 HTTP 头的 Content-Type 属性要设为 application/json 。客户端请求时,也要明确告诉服务器,可以接受 JSON 格式,即请 求的 HTTP 头的 ACCEPT 属性也要设成 application/json 。下面是一个例子。
GET /article/2 HTTP/1.1 Accept: application/json
3.2 发生错误时,不要返回 200 状态码
有一种不恰当的做法是,即使发生错误,也返回 200 状态码,把错误信息放在数据体里 面,就像下面这样。
HTTP/1.1 200 OK Content-Type: application/json { "status": "failure", "data": { "error": "Expected at least two items in list." } }
上面代码中,解析数据体以后,才能得知操作失败。这张做法实际上取消了状态码,这 是完全不可取的。正确的做法是,状态码反映发生的错误,具体的错误信息放在数据体 里面返回。下面是一个例子。
HTTP/1.1 400 Bad Request Content-Type: application/json { "error": "Invalid payoad.", "detail": { "surname": "This field is required." } }
3.3 提供链接
API 的使用者未必知道,URL 是怎么设计的。一个解决方法就是,在回应中,给出相关 链接,便于下一步操作。这样的话,用户只要记住一个 URL,就可以发现其他的 URL。 这种方法叫做 HATEOAS。举例来说,GitHub 的 API 都在 https://api.github.com/ 这个域名。访问它,就可以得到其他 URL。
{ "current_user_url": "https://api.github.com/user", "current_user_authorizations_html_url": "https://github.com/settings/connections/applications{/client_id}", "authorizations_url": "https://api.github.com/authorizations", "code_search_url": "https://api.github.com/search/code?q={query}{&page,per_page,sort,order}", "commit_search_url": "https://api.github.com/search/commits?q={query}{&page,per_page,sort,order}", "emails_url": "https://api.github.com/user/emails", "emojis_url": "https://api.github.com/emojis", "events_url": "https://api.github.com/events", "feeds_url": "https://api.github.com/feeds", "followers_url": "https://api.github.com/user/followers", "following_url": "https://api.github.com/user/following{/target}", "gists_url": "https://api.github.com/gists{/gist_id}", "hub_url": "https://api.github.com/hub", "issue_search_url": "https://api.github.com/search/issues?q={query}{&page,per_page,sort,order}", "issues_url": "https://api.github.com/issues", "keys_url": "https://api.github.com/user/keys", "notifications_url": "https://api.github.com/notifications", "organization_repositories_url": "https://api.github.com/orgs/{org}/repos{?type,page,per_page,sort}", "organization_url": "https://api.github.com/orgs/{org}", "public_gists_url": "https://api.github.com/gists/public", "rate_limit_url": "https://api.github.com/rate_limit", "repository_url": "https://api.github.com/repos/{owner}/{repo}", "repository_search_url": "https://api.github.com/search/repositories?q={query}{&page,per_page,sort,order}", "current_user_repositories_url": "https://api.github.com/user/repos{?type,page,per_page,sort}", "starred_url": "https://api.github.com/user/starred{/owner}{/repo}", "starred_gists_url": "https://api.github.com/gists/starred", "team_url": "https://api.github.com/teams", "user_url": "https://api.github.com/users/{user}", "user_organizations_url": "https://api.github.com/user/orgs", "user_repositories_url": "https://api.github.com/users/{user}/repos{?type,page,per_page,sort}", "user_search_url": "https://api.github.com/search/users?q={query}{&page,per_page,sort,order}" }
上面的回应中,挑一个 URL 访问,又可以得到别的 URL。对于用户来说,不需要记住 URL 设计,只要从 api.github.com 一步步查找就可以了。HATEOAS 的格式没有统一规定, 上面例子中,GitHub 将它们与其他属性放在一起。更好的做法应该是,将相关链接与其 他属性分开。
HTTP/1.1 200 OK Content-Type: application/json { "status": "In progress", "links": {[ { "rel":"cancel", "method": "delete", "href":"/api/status/12345" } , { "rel":"edit", "method": "put", "href":"/api/status/12345" } ]} }
4 参考链接
- RESTful API Design: 13 Best Practices to Make Your Users Happy, by Florimond Manca
- API design, by MicroSoft Azure
- RESTful API 最佳实践,by 阮一峰