Restful API架构

RESTful（Representational State Transfer）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。
但是，到底什么是RESTful ?

REST这个词，是Roy Thomas Fielding在他2000年的博士论文中提出的。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。

目标：一个功能强、性能好、适宜通信的架构

My work is motivated by the desire to understand and evaluate the architectural design of network-based application software through principled use of architectural constraints, thereby obtaining the functional, performance, and social properties desired of an architecture.

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。

表现层（Representation）
"资源"具体呈现出来的形式
HTTP请求的头信息中用Accept和Content-Type字段
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。

状态转化（State Transfer）
上网浏览，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。
现今所有网络访问都使用HTTP协议，这是个无状态的协议，所有状态保存在Server端，Client如果想要改变其状态，只能借助表现层。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。

总结
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"。

Restful API 设计

• 协议

1. HTTPS + JSON.
2. DateTime ISO 8601 format: YYYY-MM-DDTHH:MM:SSZ

• 版本（Version）
  版本通常用于API大版本的修改和发布，同时又要兼容老版本API而使用的一种方法。
  主要的版本方案有：
  URLPath版本（openstack）
  AcceptHerder版本（github）
  QueryParameter版本
  Namesspace版本（django支持）

• 路径（Endpoint）
  路径又称"终点"（endpoint），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。

• 分页（Pagination）
  通常使用特定查询参数用于分页，例如：

curl 'https://api.github.com/user/repos?page=2&per_page=100'

在响应时，通常也会用一个特定的字段说明next last first prev等url

• HTTP动词

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。
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。

• 过滤信息（Filtering）
  API应该提供参数，过滤返回结果。

?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

• 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。

• 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"
}

• 返回结果

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

• 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。

• 其他
  验证方式
  请求频率限制
  条件约定：ETag Last-Modified
  JSONP

参考：
restful api 架构理解： http://www.ruanyifeng.com/blog/2011/09/restful.html
restful api 设计指南： http://www.ruanyifeng.com/blog/2014/05/restful_api.html
Github REST API v3：https://developer.github.com/v3