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服务端指南 | 良好的 API 设计指南

设计一套良好的 API 接口。
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版本号

在 RESTful API 中,API 接口应该尽量兼容之前的版本。但是,在实际业务开发场景中,可能随着业务需求的不断迭代,现有的 API 接口无法支持旧版本的适配,此时如果强制升级服务端的 API 接口将导致客户端旧有功能出现故障。实际上,Web 端是部署在服务器,因此它可以很容易为了适配服务端的新的 API 接口进行版本升级,然而像 Android 端、IOS 端、PC 端等其他客户端是运行在用户的机器上,因此当前产品很难做到适配新的服务端的 API 接口,从而出现功能故障,这种情况下,用户必须升级产品到最新的版本才能正常使用。

为了解决这个版本不兼容问题,在设计 RESTful API 的一种实用的做法是使用版本号。一般情况下,我们会在 url 中保留版本号,并同时兼容多个版本。

【GET】  /v1/users/{user_id}  // 版本 v1 的查询用户列表的 API 接口
【GET】  /v2/users/{user_id}  // 版本 v2 的查询用户列表的 API 接口复制代码

现在,我们可以不改变版本 v1 的查询用户列表的 API 接口的情况下,新增版本 v2 的查询用户列表的 API 接口以满足新的业务需求,此时,客户端的产品的新功能将请求新的服务端的 API 接口地址。虽然服务端会同时兼容多个版本,但是同时维护太多版本对于服务端而言是个不小的负担,因为服务端要维护多套代码。这种情况下,常见的做法不是维护所有的兼容版本,而是只维护最新的几个兼容版本,例如维护最新的三个兼容版本。在一段时间后,当绝大多数用户升级到较新的版本后,废弃一些使用量较少的服务端的老版本API 接口版本,并要求使用产品的非常旧的版本的用户强制升级。

注意的是,“不改变版本 v1 的查询用户列表的 API 接口”主要指的是对于客户端的调用者而言它看起来是没有改变。而实际上,如果业务变化太大,服务端的开发人员需要对旧版本的 API 接口使用适配器模式将请求适配到新的API 接口上。

资源路径

RESTful API 的设计以资源为核心,每一个 URI 代表一种资源。因此,URI 不能包含动词,只能是名词。注意的是,形容词也是可以使用的,但是尽量少用。一般来说,不论资源是单个还是多个,API 的名词要以复数进行命名。此外,命名名词的时候,要使用小写、数字及下划线来区分多个单词。这样的设计是为了与 json 对象及属性的命名方案保持一致。例如,一个查询系统标签的接口可以进行如下设计。

【GET】  /v1/tags/{tag_id}复制代码

同时,资源的路径应该从根到子依次如下。

/{resources}/{resource_id}/{sub_resources}/{sub_resource_id}/{sub_resource_property}复制代码

我们来看一个“添加用户的角色”的设计,其中“用户”是主资源,“角色”是子资源。

【POST】  /v1/users/{user_id}/roles/{role_id} // 添加用户的角色复制代码

有的时候,当一个资源变化难以使用标准的 RESTful API 来命名,可以考虑使用一些特殊的 actions 命名。

/{resources}/{resource_id}/actions/{action}复制代码

举个例子,“密码修改”这个接口的命名很难完全使用名词来构建路径,此时可以引入 action 命名。

【PUT】  /v1/users/{user_id}/password/actions/modify // 密码修改复制代码

请求方式

可以通过 GET、 POST、 PUT、 PATCH、 DELETE 等方式对服务端的资源进行操作。其中,GET 用于查询资源,POST 用于创建资源,PUT 用于更新服务端的资源的全部信息,PATCH 用于更新服务端的资源的部分信息,DELETE 用于删除服务端的资源。

这里,笔者使用“用户”的案例进行回顾通过 GET、 POST、 PUT、 PATCH、 DELETE 等方式对服务端的资源进行操作。

【GET】          /users                # 查询用户信息列表
【GET】          /users/1001           # 查看某个用户信息
【POST】         /users                # 新建用户信息
【PUT】          /users/1001           # 更新用户信息(全部字段)
【PATCH】        /users/1001           # 更新用户信息(部分字段)
【DELETE】       /users/1001           # 删除用户信息复制代码

查询参数

RESTful API 接口应该提供参数,过滤返回结果。其中,offset 指定返回记录的开始位置。一般情况下,它会结合 limit 来做分页的查询,这里 limit 指定返回记录的数量。

【GET】  /{version}/{resources}/{resource_id}?offset=0&limit=20复制代码

同时,orderby 可以用来排序,但仅支持单个字符的排序,如果存在多个字段排序,需要业务中扩展其他参数进行支持。

【GET】  /{version}/{resources}/{resource_id}?orderby={field} [asc|desc]复制代码

为了更好地选择是否支持查询总数,我们可以使用 count 字段,count 表示返回数据是否包含总条数,它的默认值为 false。

【GET】  /{version}/{resources}/{resource_id}?count=[true|false]复制代码

上面介绍的 offset、 limit、 orderby 是一些公共参数。此外,业务场景中还存在许多个性化的参数。我们来看一个例子。

【GET】  /v1/categorys/{category_id}/apps/{app_id}?enable=[1|0]&os_type={field}&device_ids={field,field,…}复制代码

注意的是,不要过度设计,只返回用户需要的查询参数。此外,需要考虑是否对查询参数创建数据库索引以提高查询性能。

状态码

使用适合的状态码很重要,而不应该全部都返回状态码 200,或者随便乱使用。这里,列举笔者在实际开发过程中常用的一些状态码,以供参考。

状态码 描述
200 请求成功
201 创建成功
400 错误的请求
401 未验证
403 被拒绝
404 无法找到
409 资源冲突
500 服务器内部错误

异常响应

当 RESTful API 接口出现非 2xx 的 HTTP 错误码响应时,采用全局的异常结构响应信息。

HTTP/1.1 400 Bad Request
Content-Type: application/json
{
    "code": "INVALID_ARGUMENT",
    "message": "{error message}",
    "cause": "{cause message}",
    "request_id": "01234567-89ab-cdef-0123-456789abcdef",
    "host_id": "{server identity}",
    "server_time": "2014-01-01T12:00:00Z"
}复制代码

请求参数

在设计服务端的 RESTful API 的时候,我们还需要对请求参数进行限制说明。例如一个支持批量查询的接口,我们要考虑最大支持查询的数量。

【GET】     /v1/users/batch?user_ids=1001,1002      // 批量查询用户信息
参数说明
- user_ids: 用户ID串,最多允许 20 个。复制代码

此外,在设计新增或修改接口时,我们还需要在文档中明确告诉调用者哪些参数是必填项,哪些是选填项,以及它们的边界值的限制。

【POST】     /v1/users                             // 创建用户信息
请求内容
{
    "username": "lgz",                 // 必填, 用户名称, max 10
    "realname": "梁桂钊",               // 必填, 用户名称, max 10
    "password": "123456",              // 必填, 用户密码, max 32
    "email": "lianggzone@163.com",     // 选填, 电子邮箱, max 32
    "weixin": "LiangGzone",            // 选填,微信账号, max 32
    "sex": 1                           // 必填, 用户性别[1-男 2-女 99-未知]
}复制代码

响应参数

针对不同操作,服务端向用户返回的结果应该符合以下规范。

【GET】     /{version}/{resources}/{resource_id}      // 返回单个资源对象
【GET】     /{version}/{resources}                    // 返回资源对象的列表
【POST】    /{version}/{resources}                    // 返回新生成的资源对象
【PUT】     /{version}/{resources}/{resource_id}      // 返回完整的资源对象
【PATCH】   /{version}/{resources}/{resource_id}      // 返回完整的资源对象
【DELETE】  /{version}/{resources}/{resource_id}      // 状态码 200,返回完整的资源对象。
                                                      // 状态码 204,返回一个空文档复制代码

如果是单条数据,则返回一个对象的 JSON 字符串。

HTTP/1.1 200 OK
{
    "id" : "01234567-89ab-cdef-0123-456789abcdef",
    "name" : "example",
    "created_time": 1496676420000,
    "updated_time": 1496676420000,
    ...
}复制代码

如果是列表数据,则返回一个封装的结构体。

HTTP/1.1 200 OK
{
    "count":100,
    "items":[
        {
            "id" : "01234567-89ab-cdef-0123-456789abcdef",
            "name" : "example",
            "created_time": 1496676420000,
            "updated_time": 1496676420000,
            ...
        },
        ...
    ]
}复制代码

一个完整的案例

最后,我们使用一个完整的案例将前面介绍的知识整合起来。这里,使用“获取用户列表”的案例。

【GET】     /v1/users?[&keyword=xxx][&enable=1][&offset=0][&limit=20] 获取用户列表
功能说明:获取用户列表
请求方式:GET
参数说明
- keyword: 模糊查找的关键字。[选填]
- enable: 启用状态[1-启用 2-禁用]。[选填]
- offset: 获取位置偏移,从 0 开始。[选填]
- limit: 每次获取返回的条数,缺省为 20 条,最大不超过 100。 [选填]
响应内容
HTTP/1.1 200 OK
{
    "count":100,
    "items":[
        {
            "id" : "01234567-89ab-cdef-0123-456789abcdef",
            "name" : "example",
            "created_time": 1496676420000,
            "updated_time": 1496676420000,
            ...
        },
        ...
    ]
}
失败响应
HTTP/1.1 403 UC/AUTH_DENIED
Content-Type: application/json
{
    "code": "INVALID_ARGUMENT",
    "message": "{error message}",
    "cause": "{cause message}",
    "request_id": "01234567-89ab-cdef-0123-456789abcdef",
    "host_id": "{server identity}",
    "server_time": "2014-01-01T12:00:00Z"
}
错误代码
- 403 UC/AUTH_DENIED    授权受限复制代码

(完)

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