关于API服务、RESTful服务的一些转载、杂记、整理

小鱼儿 2022-05-26 02:10 199阅读 0赞

**注:本文来自网络各位大神的文章片段，本人单纯学习之用，无任何商业用途，如有冒犯通知立删。**

=================================一作者： [阮一峰][Link 1]=================================================

一、RESTful架构，就是目前最流行的一种互联网软件架构。它结构清晰、符合标准、易于理解、扩展方便，所以正得到越来越多网站的采用。

创作人：Fielding是一个非常重要的人，他是HTTP协议（1.0版和1.1版）的主要设计者、Apache服务器软件的作者之一、Apache基金会的第一任主席。所以，他的这篇论文一经发表，就引起了关注，并且立即对互联网开发产生了深远的影响。我这篇文章的写作目的，就是想在符合架构原理的前提下，理解和评估以网络为基础的应用软件的架构设计，得到一个功能强、性能好、适宜通信的架构。

二、名称

Fielding将他对互联网软件的架构原则，定名为REST，即Representational State Transfer的缩写。我对这个词组的翻译是"表现层状态转化"。

如果一个架构符合REST原则，就称它为RESTful架构。

**要理解RESTful架构，最好的方法就是去理解Representational State Transfer这个词组到底是什么意思，它的每一个词代表了什么涵义。如果你把这个名称搞懂了，也就不难体会REST是一种什么样的设计。**

三、资源（Resources）

REST的名称"表现层状态转化"中，省略了主语。"表现层"其实指的是"资源"（Resources）的"表现层"。

所谓"资源"，就是网络上的一个实体，或者说是网络上的一个具体信息。它可以是一段文本、一张图片、一首歌曲、一种服务，总之就是一个具体的实在。你可以用一个URI（统一资源定位符）指向它，每种资源对应一个特定的URI。要获取这个资源，访问它的URI就可以，因此URI就成了每一个资源的地址或独一无二的识别符。

所谓"上网"，就是与互联网上一系列的"资源"互动，调用它的URI。

四、表现层（Representation）

"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，叫做它的"表现层"（Representation）。

比如，文本可以用txt格式表现，也可以用HTML格式、XML格式、JSON格式表现，甚至可以采用二进制格式；图片可以用JPG格式表现，也可以用PNG格式表现。

URI只代表资源的实体，不代表它的形式。严格地说，有些网址最后的".html"后缀名是不必要的，因为这个后缀名表示格式，属于"表现层"范畴，而URI应该只代表"资源"的位置。它的具体表现形式，应该在HTTP请求的头信息中用Accept和Content-Type字段指定，这两个字段才是对"表现层"的描述。

五、状态转化（State Transfer）

访问一个网站，就代表了客户端和服务器的一个互动过程。在这个过程中，势必涉及到数据和状态的变化。

互联网通信协议HTTP协议，是一个无状态协议。这意味着，所有的状态都保存在服务器端。因此，如果客户端想要操作服务器，必须通过某种手段，让服务器端发生"状态转化"（State Transfer）。而这种转化是建立在表现层之上的，所以就是"表现层状态转化"。

客户端用到的手段，只能是HTTP协议。具体来说，就是HTTP协议里面，四个表示操作方式的动词：GET、POST、PUT、DELETE。它们分别对应四种基本操作：GET用来获取资源，POST用来新建资源（也可以用于更新资源），PUT用来更新资源，DELETE用来删除资源。

六、综述

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层；

（3）客户端通过四个HTTP动词，对服务器端资源进行操作，实现"表现层状态转化"。

七、误区

RESTful架构有一些典型的设计误区。

最常见的一种设计错误，就是URI包含动词。因为"资源"表示一种实体，所以应该是名词，URI不应该有动词，动词应该放在HTTP协议中。

举例来说，某个URI是/posts/show/1，其中show是动词，这个URI就设计错了，正确的写法应该是/posts/1，然后用GET方法表示show。

如果某些动作是HTTP动词表示不了的，你就应该把动作做成一种资源。比如网上汇款，从账户1向账户2汇款500元，错误的URI是：

> 　　POST /accounts/1/transfer/500/to/2

正确的写法是把动词transfer改成名词transaction，资源不能是动词，但是可以是一种服务：

> 　　POST /transaction HTTP/1.1  
> 　　Host: 127.0.0.1  
> 　　  
> 　　from=1&to=2&amount=500.00

另一个设计误区，就是在URI中加入版本号：

> 　　http://www.example.com/app/1.0/foo
> 
> 　　http://www.example.com/app/1.1/foo
> 
> 　　http://www.example.com/app/2.0/foo

因为不同的版本，可以理解成同一种资源的不同表现形式，所以应该采用同一个URI。版本号可以在HTTP请求头信息的Accept字段中进行区分（参见[Versioning REST Services][]）：

> 　　Accept: vnd.example-com.foo+json; version=1.0
> 
> 　　Accept: vnd.example-com.foo+json; version=1.1
> 
> 　　Accept: vnd.example-com.foo+json; version=2.0

================================ 忘记署名了==============================================

# [开放接口/RESTful/Api服务的设计和安全方案][RESTful_Api] #

**总体思路**

这个涉及到两个方面问题：  
一个是接口访问认证问题,主要解决谁可以使用接口（用户登录验证、来路验证）  
一个是数据数据传输安全,主要解决接口数据被监听（HTTPS安全传输、敏感内容加密、数字签名）

**用户身份验证：Token与Session**  
开放接口Api服务其实就是客户端与服务端无状态交互的一种形式，这有点类似REST(Representational State Transfer)风格。  
普通网站应用一般使用session进行登录用户信息的存储和验证（有状态），而开放接口服务/REST资源请求则使用Token进行登录用户信息的验证（无状态）。Token更像是一个精简版的session。Session主要用于保持会话信息，会在客户端保存一份cookie来保持用户会话有效性，而Token则只用于登录用户的身份鉴权。所以在移动端使用Token会比使用Session更加简易并且有更高的安全性，同时也更加符合RESTful中无状态的定义。

**Token交互流程**  
客户端通过登录请求提交用户名和密码，服务端验证通过后生成一个Token与该用户进行关联，并将Token返回给客户端。  
客户端在接下来的请求中都会携带Token，服务端通过解析Token检查登录状态。  
当用户退出登录、其他终端登录同一账号、长时间未进行操作时Token会失效，这时用户需要重新登录。

**Token生成原理**  
服务端生成的Token一般为随机的非重复字符串，根据应用对安全性的不同要求，会将其添加时间戳（通过时间判断Token是否被盗用）或url签名（通过请求地址判断Token是否被盗用）后加密进行传输。一般Token内容包含有：用户名/appid，密码/appsecret, 授权url，用户自定义token(用户自定义签名)，时间戳，有效期时长(秒), 系统签名(sign)等。

**Api接口服务调用流程：**  
1. 首先要获取全局唯一的接口调用凭据(access\_token)。该过程务必使用https安全传输协议，否则被拦截监听了，用户名和密码等重要数据就都泄漏了。  
具体过程：  
a. 客户端向服务端通过https协议发送请求，参数包含用户名、密码、请求类型等  
b. 服务端接到请求后，验证用户信息是否正确，如果正确，返回access\_token和expires。否则返回errorcode和errmsg。  
c. 服务端access\_token可以存储在session或者redis等内存数据库中，键名(key)为user\_id,键值为access\_token。  
d. 客户端获得access\_token后，保存到file或redis等内存数据库中。不推荐保存到session或数据库中，保存到session数据容易丢失，保存到数据库因为涉及IO读写，性能较低。  
2. 通过RESTful风格的资源请求格式调用接口，如：  
https://api.weixin.qq.com/cgi-bin/user/info?access\_token=ACCESS\_TOKEN&openid=OPENID&lang=zh\_CN  
正常情况下，服务端会返回JSON数据包给调用者，成功则返回包含业务数据内容的JSON数据包，失败则返回包含errcode和errmsg的JSON数据包

**对于敏感的api接口，需使用https协议**  
http叫超文本传输协议，使用TCP端口80，默认情况下数据是明文传送的，数据可以通过抓包工具捕获到，因此在interner上，有些比较重要的站点的http服务器需要使用PKI（公钥基础结构）技术来对数据加密！这也就是https了；   
https叫安全的超文本传输协议，使用TCP端口443，他的数据会用PKI中的公钥进行加密，这样抓包工具捕获到的数据包也没有办法看包中的内容，因为他没有密钥，当然篡改也就没有什么意义了，安全性大大提高，要解密数据的话就要用到PKI中的私钥。所以一些安全性比较高的网站如：网上银行，电子商务网站都需要用https访问！

======================= RESTful API 设计指南 作者：阮一峰 ===================================================

## 一、协议 ##

API与用户的通信协议，总是使用[HTTPs协议][HTTPs]。

## 二、域名 ##

应该尽量将API部署在专用域名之下。

>     https://api.example.com

如果确定API很简单，不会有进一步扩展，可以考虑放在主域名下。

>     https://example.org/api/

## 三、版本（Versioning） ##

应该将API的版本号放入URL。

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

另一种做法是，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。

## 四、路径（Endpoint） ##

路径又称"终点"（endpoint），表示API的具体网址。

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。

举例来说，有一个API提供动物园（zoo）的信息，还包括各种动物和雇员的信息，则它的路径应该设计成下面这样。

>  *  https://api.example.com/v1/zoos
>  *  https://api.example.com/v1/animals
>  *  https://api.example.com/v1/employees

## 五、HTTP动词 ##

对于资源的具体操作类型，由HTTP动词表示。

常用的HTTP动词有下面五个（括号里是对应的SQL命令）。

>  *  GET（SELECT）：从服务器取出资源（一项或多项）。
>  *  POST（CREATE）：在服务器新建一个资源。
>  *  PUT（UPDATE）：在服务器更新资源（客户端提供改变后的完整资源）。
>  *  PATCH（UPDATE）：在服务器更新资源（客户端提供改变的属性）。
>  *  DELETE（DELETE）：从服务器删除资源。

还有两个不常用的HTTP动词。

>  *  HEAD：获取资源的元数据。
>  *  OPTIONS：获取信息，关于资源的哪些属性是客户端可以改变的。

下面是一些例子。

>  *  GET /zoos：列出所有动物园
>  *  POST /zoos：新建一个动物园
>  *  GET /zoos/ID：获取某个指定动物园的信息
>  *  PUT /zoos/ID：更新某个指定动物园的信息（提供该动物园的全部信息）
>  *  PATCH /zoos/ID：更新某个指定动物园的信息（提供该动物园的部分信息）
>  *  DELETE /zoos/ID：删除某个动物园
>  *  GET /zoos/ID/animals：列出某个指定动物园的所有动物
>  *  DELETE /zoos/ID/animals/ID：删除某个指定动物园的指定动物

## 六、过滤信息（Filtering） ##

如果记录数量很多，服务器不可能都将它们返回给用户。API应该提供参数，过滤返回结果。

下面是一些常见的参数。

>  *  ?limit=10：指定返回记录的数量
>  *  ?offset=10：指定返回记录的开始位置。
>  *  ?page=2&per\_page=100：指定第几页，以及每页的记录数。
>  *  ?sortby=name&order=asc：指定返回结果按照哪个属性排序，以及排序顺序。
>  *  ?animal\_type\_id=1：指定筛选条件

参数的设计允许存在冗余，即允许API路径和URL参数偶尔有重复。比如，GET /zoo/ID/animals 与 GET /animals?zoo\_id=ID 的含义是相同的。

## 七、状态码（Status Codes） ##

服务器向用户返回的状态码和提示信息，常见的有以下一些（方括号中是该状态码对应的HTTP动词）。

>  *  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）。
>  *  201 CREATED - \[POST/PUT/PATCH\]：用户新建或修改数据成功。
>  *  202 Accepted - \[\*\]：表示一个请求已经进入后台排队（异步任务）
>  *  204 NO CONTENT - \[DELETE\]：用户删除数据成功。
>  *  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。
>  *  401 Unauthorized - \[\*\]：表示用户没有权限（令牌、用户名、密码错误）。
>  *  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。
>  *  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。
>  *  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）。
>  *  410 Gone -\[GET\]：用户请求的资源被永久删除，且不会再得到的。
>  *  422 Unprocesable entity - \[POST/PUT/PATCH\] 当创建一个对象时，发生一个验证错误。
>  *  500 INTERNAL 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。

状态码的完全列表参见[这里][Link 2]。

## 八、错误处理（Error handling） ##

如果状态码是4xx，就应该向用户返回出错信息。一般来说，返回的信息中将error作为键名，出错信息作为键值即可。

>     { error: "Invalid API key" }

## 九、返回结果 ##

针对不同操作，服务器向用户返回的结果应该符合以下规范。

>  *  GET /collection：返回资源对象的列表（数组）
>  *  GET /collection/resource：返回单个资源对象
>  *  POST /collection：返回新生成的资源对象
>  *  PUT /collection/resource：返回完整的资源对象
>  *  PATCH /collection/resource：返回完整的资源对象
>  *  DELETE /collection/resource：返回一个空文档

## 十、Hypermedia API ##

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，会得到这样一个文档。

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

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][]。Github的API就是这种设计，访问[api.github.com][]会得到一个所有可用API的网址列表。

>     { "current_user_url": "https://api.github.com/user", "authorizations_url": "https://api.github.com/authorizations", // ... }

从上面可以看到，如果想获取当前用户的信息，应该去访问[api.github.com/user][api.github.com_user]，然后就得到了下面结果。

>     { "message": "Requires authentication", "documentation_url": "https://developer.github.com/v3" }

上面代码表示，服务器给出了提示信息，以及文档的网址。

## 十一、其他 ##

（1）API的身份认证应该使用[OAuth 2.0][]框架。

（2）服务器返回的数据格式，应该尽量使用JSON，避免使用XML。

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[Link 1]: http://www.ruanyifeng.com/
[Versioning REST Services]: http://www.informit.com/articles/article.aspx?p=1566460
[RESTful_Api]: http://www.cnblogs.com/sochishun/p/7000335.html
[HTTPs]: http://www.ruanyifeng.com/blog/2014/02/ssl_tls.html
[Github]: https://developer.github.com/v3/media/#request-specific-version
[Link 2]: http://www.w3.org/Protocols/rfc2616/rfc2616-sec10.html
[HATEOAS]: http://en.wikipedia.org/wiki/HATEOAS
[api.github.com]: https://api.github.com/
[api.github.com_user]: https://api.github.com/user
[OAuth 2.0]: http://www.ruanyifeng.com/blog/2014/05/oauth_2_0.html