RestFul API 简明教程

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# RestFul API 简明教程

大家好,我是 Guide哥!

这篇文章简单聊聊后端程序员必备的 RESTful API 相关的知识。

开始正式介绍 RESTful API 之前,我们需要首先搞清 :API 到底是什么?

# 何为 API?

API(Application Programming Interface) 翻译过来是应用程序编程接口的意思。

我们在进行后端开发的时候,主要的工作就是为前端或者其他后端服务提供 API 比如查询用户数据的 API 。

但是, API 不仅仅代表后端系统暴露的接口,像框架中提供的方法也属于 API 的范畴。

为了方便大家理解,我再列举几个例子 🌰:

  1. 你通过某电商网站搜索某某商品,电商网站的前端就调用了后端提供了搜索商品相关的 API。
  2. 你使用 JDK 开发 Java 程序,想要读取用户的输入的话,你就需要使用 JDK 提供的 IO 相关的 API。
  3. ......

你可以把 API 理解为程序与程序之间通信的桥梁,其本质就是一个函数而已。另外,API 的使用也不是没有章法的,它的规则由(比如数据输入和输出的格式)API 提供方制定。

# 何为 RESTful API?

RESTful API 经常也被叫做 REST API,它是基于 REST 构建的 API。这个 REST 到底是什么,我们后文在讲,涉及到的概念比较多。

如果你看 RESTful API 相关的文章的话一般都比较晦涩难懂,主要是因为 REST 涉及到的一些概念比较难以理解。但是,实际上,我们平时开发用到的 RESTful API 的知识非常简单也很容易概括!

举个例子,如果我给你下面两个 API 你是不是立马能知道它们是干什么用的!这就是 RESTful API 的强大之处!

GET    /classes:列出所有班级
POST   /classes:新建一个班级
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RESTful API 可以让你看到 URL+Http Method 就知道这个 URL 是干什么的,让你看到了 HTTP 状态码(status code)就知道请求结果如何。

像咱们在开发过程中设计 API 的时候也应该至少要满足 RESTful API 的最基本的要求(比如接口中尽量使用名词,使用 POST 请求创建资源,DELETE 请求删除资源等等,示例:GET /notes/id:获取某个指定 id 的笔记的信息)。

# 解读 REST

RESTREpresentational State Transfer 的缩写。这个词组的翻译过来就是“表现层状态转化”。

这样理解起来甚是晦涩,实际上 REST 的全称是 Resource Representational State Transfer ,直白地翻译过来就是 “资源”在网络传输中以某种“表现形式”进行“状态转移” 。如果还是不能继续理解,请继续往下看,相信下面的讲解一定能让你理解到底啥是 REST 。

我们分别对上面涉及到的概念进行解读,以便加深理解,实际上你不需要搞懂下面这些概念,也能看懂我下一部分要介绍到的内容。不过,为了更好地能跟别人扯扯 “RESTful API”我建议你还是要好好理解一下!

  • 资源(Resource) :我们可以把真实的对象数据称为资源。一个资源既可以是一个集合,也可以是单个个体。比如我们的班级 classes 是代表一个集合形式的资源,而特定的 class 代表单个个体资源。每一种资源都有特定的 URI(统一资源标识符)与之对应,如果我们需要获取这个资源,访问这个 URI 就可以了,比如获取特定的班级:/class/12。另外,资源也可以包含子资源,比如 /classes/classId/teachers:列出某个指定班级的所有老师的信息
  • 表现形式(Representational):"资源"是一种信息实体,它可以有多种外在表现形式。我们把"资源"具体呈现出来的形式比如 jsonxmlimage,txt 等等叫做它的"表现层/表现形式"。
  • 状态转移(State Transfer) :大家第一眼看到这个词语一定会很懵逼?内心 BB:这尼玛是啥啊? 大白话来说 REST 中的状态转移更多地描述的服务器端资源的状态,比如你通过增删改查(通过 HTTP 动词实现)引起资源状态的改变。ps:互联网通信协议 HTTP 协议,是一个无状态协议,所有的资源状态都保存在服务器端。

综合上面的解释,我们总结一下什么是 RESTful 架构:

  1. 每一个 URI 代表一种资源;
  2. 客户端和服务器之间,传递这种资源的某种表现形式比如 jsonxmlimage,txt 等等;
  3. 客户端通过特定的 HTTP 动词,对服务器端资源进行操作,实现"表现层状态转化"。

# RESTful API 规范

# 动作

  • GET:请求从服务器获取特定资源。举个例子:GET /classes(获取所有班级)
  • POST :在服务器上创建一个新的资源。举个例子:POST /classes(创建班级)
  • PUT :更新服务器上的资源(客户端提供更新后的整个资源)。举个例子:PUT /classes/12(更新编号为 12 的班级)
  • DELETE :从服务器删除特定的资源。举个例子:DELETE /classes/12(删除编号为 12 的班级)
  • PATCH :更新服务器上的资源(客户端提供更改的属性,可以看做作是部分更新),使用的比较少,这里就不举例子了。

# 路径(接口命名)

路径又称"终点"(endpoint),表示 API 的具体网址。实际开发中常见的规范如下:

  1. 网址中不能有动词,只能有名词,API 中的名词也应该使用复数。 因为 REST 中的资源往往和数据库中的表对应,而数据库中的表都是同种记录的"集合"(collection)。如果 API 调用并不涉及资源(如计算,翻译等操作)的话,可以用动词。比如:GET /calculate?param1=11&param2=33
  2. 不用大写字母,建议用中杠 - 不用下杠 _ 。比如邀请码写成 invitation-code而不是 invitation_code
  3. 善用版本化 API。当我们的 API 发生了重大改变而不兼容前期版本的时候,我们可以通过 URL 来实现版本化,比如 http://api.example.com/v1http://apiv1.example.com 。版本不必非要是数字,只是数字用的最多,日期、季节都可以作为版本标识符,项目团队达成共识就可。
  4. 接口尽量使用名词,避免使用动词。 RESTful API 操作(HTTP Method)的是资源(名词)而不是动作(动词)。

Talk is cheap!来举个实际的例子来说明一下吧!现在有这样一个 API 提供班级(class)的信息,还包括班级中的学生和教师的信息,则它的路径应该设计成下面这样。

GET    /classes:列出所有班级
POST   /classes:新建一个班级
GET    /classes/{classId}:获取某个指定班级的信息
PUT    /classes/{classId}:更新某个指定班级的信息(一般倾向整体更新)
PATCH  /classes/{classId}:更新某个指定班级的信息(一般倾向部分更新)
DELETE /classes/{classId}:删除某个班级
GET    /classes/{classId}/teachers:列出某个指定班级的所有老师的信息
GET    /classes/{classId}/students:列出某个指定班级的所有学生的信息
DELETE /classes/{classId}/teachers/{ID}:删除某个指定班级下的指定的老师的信息
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反例:

/getAllclasses
/createNewclass
/deleteAllActiveclasses
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理清资源的层次结构,比如业务针对的范围是学校,那么学校会是一级资源:/schools,老师: /schools/teachers,学生: /schools/students 就是二级资源。

# 过滤信息(Filtering)

如果我们在查询的时候需要添加特定条件的话,建议使用 url 参数的形式。比如我们要查询 state 状态为 active 并且 name 为 guidegege 的班级:

GET    /classes?state=active&name=guidegege
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比如我们要实现分页查询:

GET    /classes?page=1&size=10 //指定第1页,每页10个数据
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# 状态码(Status Codes)

状态码范围:

2xx:成功 3xx:重定向 4xx:客户端错误 5xx:服务器错误
200 成功 301 永久重定向 400 错误请求 500 服务器错误
201 创建 304 资源未修改 401 未授权 502 网关错误
403 禁止访问 504 网关超时
404 未找到
405 请求方法不对

# RESTful 的极致 HATEOAS

RESTful 的极致是 hateoas ,但是这个基本不会在实际项目中用到。

上面是 RESTful API 最基本的东西,也是我们平时开发过程中最容易实践到的。实际上,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,会得到这样一个返回结果

{"link": {
  "rel":   "collection https://www.example.com/classes",
  "href":  "https://api.example.com/classes",
  "title": "List of classes",
  "type":  "application/vnd.yourformat+json"
}}
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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 (opens new window)

在 Spring 中有一个叫做 HATEOAS 的 API 库,通过它我们可以更轻松的创建出符合 HATEOAS 设计的 API。相关文章:

# 参考

  • https://RESTfulapi.net/

  • https://www.ruanyifeng.com/blog/2014/05/restful_api.html

  • https://juejin.im/entry/59e460c951882542f578f2f0

  • https://phauer.com/2016/testing-RESTful-services-java-best-practices/

  • https://www.seobility.net/en/wiki/REST_API

  • https://dev.to/duomly/rest-api-vs-graphql-comparison-3j6g