微服务RESTful 接口设计规范

时间:2023-06-17 20:38:38

1、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。

2、RESTful设计风格

2.1、推荐格式

1)url格式:

http(s)://server.com/api-name/{version}/{domain}/{rest-convention}

这里,{version}代表api的版本信息。{domain}是一个你可以用来定义任何技术的区域(例如:安全-允许指定的用户可以访问这个区域。)或者业务上的区域(例如:同样的功能在同一个前缀之下。)。{rest-convention} 代表这个域(domain)下,约定的rest接口集合。

2)参数格式:

GET采用两种常见格式:

① URL参数(更推荐),如:

https://www.example.com/v1.1?name=‘lk-abc%’&age=’lt-10’

②路径参数,如:

https://www.example.com/v1.1/employees/{id}

POST采用两种常见格式:

①Json格式包装参数提交

POST  https://www.example.com/v1.1
Content-Type: application/json;charset=utf-8
{"title":"test","sub":[1,2,3]}

②form表单参数提交

POST   https://www.example.com/v1.1
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded;charset=utf-8
title=test&sub%5B%5D=1&sub%5B%5D=2&sub%5B%5D=3

3)返回体格式:

{"status”: 200,
"message”:"用户查询返回成功”,
“document”:”https://www.example.com/doc#userinfo”,
   "data”: {
       "className”: "com.fiberhome.smartas.pricecloud.User”,
        "id”:“1b434wtert564564sdffey32”,
        "name”: "lilei",
        "age”: 18,
        "job”: {
             "className”:"com.fiberhome.smartas.pricecloud.Job”,
            "id”: “1b434wtert564564sdffeyey”,
            "name”: “微服务架构师”
        }
    }
}

2.2、协议

考虑到服务的安全性,建议使用https作为API的通信协议,当然http也是可以的。

2.3、域名

建议将API部署在专有域名下,以此屏蔽消费者对服务提供方的部署细节(可借助于平台的反向代理+路由网关),在服务地图丰富起来之后可以考虑多级域名。

https://api.example.com
https://example.org/api/

2.4、版本

考虑到微服务的平滑升级,可以将API的版本号放入URL,也可以将版本号放在HTTP头信息中,但不如放入URL方便和直观。Github采用这种做法。

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

2.5、复数名词路径

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。

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

2.6、http协议类型表达资源操作

HTTP协议里的8种方法,及其他衍生方法,常用的Get、post可以间接的实现其余所有的操作,根据框架和浏览器的兼容性选择性使用。

1)  GET(SELECT):从服务器取出资源(一项或多项)。

2)  POST(CREATE):在服务器新建一个资源。

3)  PUT(UPDATE):在服务器更新资源(客户端提供改变后的完整资源)。

4)  PATCH(UPDATE):在服务器更新资源(客户端提供改变的属性)。

5)  DELETE(DELETE):从服务器删除资源

6)  HEAD:获取资源的元数据。

7)  OPTIONS:获取信息,关于资源的哪些属性是客户端可以改变的。

8)  TRACE:回显服务器收到的请求,主要用于测试或诊断。

9)  CONNECT:HTTP/1.1协议中预留给能够将连接改为管道方式的代理服务器。

10) MOVE: 请求服务器将指定的页面移至另一个网络地址。

11) COPY: 请求服务器将指定的页面拷贝至另一个网络地址。

12) LINK: 请求服务器建立链接关系。

13) UNLINK: 断开链接关系。

14) WRAPPED: 允许客户端发送经过封装的请求。

15) Extension-mothed:在不改动协议的前提下,可增加另外的方法。

GET  https://api.example.com/v1/employees/ 获取所有雇员

2.7、过滤信息

请求信息应该为集合提供过滤、排序、选择和分页等功能

1)Filtering过滤:

使用唯一的查询参数进行过滤:

GET /cars?color=red 返回红色的cars

2)Sorting排序:

允许针对多个字段排序

GET /cars?sort=-manufactorer,+model

这是返回根据生产者降序和模型升序排列的car集合

3)Fieldselection

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。

GET /cars?fields=manufacturer,model,id,color

4)Paging分页

使用 limit 和offset.实现分页,缺省limit=20 和offset=0;

GET /cars?offset=10&limit=5

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:<https://blog.mwaysolutions.com/sample/api/v1/cars?offset=15&limit=5>;rel="next",
<https://blog.mwaysolutions.com/sample/api/v1/cars?offset=50&limit=3>;rel="last",
<https://blog.mwaysolutions.com/sample/api/v1/cars?offset=0&limit=5>;rel="first",
<https://blog.mwaysolutions.com/sample/api/v1/cars?offset=5&limit=5>;rel="prev",

2.8、返回结果为统一的json格式

一方面,出于平台标准化的API管理,另一方面,遵循微服务的宽进严出设计理念,建议RESTful采用标准的Json格式。

返回结构体

{   
  "className”: "com.fiberhome.smartas.pricecloud.User”,
    "id”:“1b434wtert564564sdffey32”,
    "name”: "lilei",
    "age”: 18,
    "job”: {
             "className”:"com.fiberhome.smartas.pricecloud.Job”,
            "id”: “1b434wtert564564sdffeyey”,
            "name”: “微服务架构师”
     }
}
Object implements Serializable;
JSONObject.fromObject(json);
JSONObject.parseObject(text)

2.9、返回结果应该包含状态码

常见状态码

1)  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)。

2)  201 CREATED -[POST/PUT/PATCH]:用户新建或修改数据成功。

3)  202 Accepted - [*]:表示一个请求已经进入后台排队(异步任务)

4)  204 NO CONTENT - [DELETE]:用户删除数据成功。

5)  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。

6)  401 Unauthorized - [*]:表示用户没有权限(令牌、用户名、密码错误)。

7)  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。

8)  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。

9)  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)。

10)  410Gone -[GET]:用户请求的资源被永久删除,且不会再得到的。

11)  422Unprocesable entity - [POST/PUT/PATCH] 当创建一个对象时,发生一个验证错误。

12)  500INTERNAL 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。

2.10、返回结果中提供帮助链接

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。注:Github就是这么做的

返回体结构

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

2.11、API扩展事项

1)RESTful API依托PaaS平台治理,需要对API进行认证、授权、参数加密等操作,可考虑在HTTP头部加认证token、调用链指令、状态信息等系列信息。
     2)如PPT所言,API分层,会有内部API和外部API之分,两种API的设计或有不同(甚至是不同协议)。
     3)对于API设计的状态选择,建议为无状态、N次幂等,但后续或存在性能优化问题,http2.0待评测。