RestFul API 简明教程

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 🌰：

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。
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。
……

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

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 #

REST 是 REpresentational 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 json，xml，image,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：

每一个 URI 代表一种资源；
客户端和服务器之间，传递这种资源的某种表现形式比如 json，xml，image,txt 等等；
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：

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 。
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~~ 。
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/v1、http://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。
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

反例：

/getAllclasses
/createNewclass
/deleteAllActiveclasses

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

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

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"
}}

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。

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：

在 Spring Boot 中使用 HATEOAS
Building REST services with Spring (Spring 官网 )
An Intro to Spring HATEOAS
spring-hateoas-examples
Spring HATEOAS (Spring 官网 )