RESTful API 設計模式為創建高度可擴展和無狀態的 API 提供了架構藍圖。在 RESTful 服務中使用標準 HTTP 方法使其成為 API 設計人員的首選,尤其是在考慮實現良好的 API 設計模式的好處時。

HTTP 動詞在 RESTful 服務中的作用

由于采用了標準的 HTTP 方法(如 GET、POST、PUT 和 DELETE),因此與 RESTful 服務中的資源的交互是標準化和直觀的,這些方法是 HTTP 請求的基本組成部分。

這些方法與 HTTP 狀態代碼的藝術編織增強了 API 設計的清晰度和準確性。

精確制作資源 URI

在 RESTful API 中,基于代表資源的名詞,精心制作資源 URI,提高了清晰度和有效性。但請記住,雖然嵌套端點闡明了資源之間的關系,但嵌套深度不要超過三個級別,以保持優雅和可讀性。

利用 HTTP 狀態代碼實現清晰度

在客戶端-服務器通信中,HTTP 狀態代碼提供有關請求結果的明確信息,起著關鍵作用。如果明智地使用,它們可以使您的 API 響應在傳達服務器結果方面自給自足。

REST API 端點的基本模式

創建強大的 API 需要牢牢掌握 REST API 端點的基本模式。在 API 端點中使用名詞表示要尋址的現有資源,集合應使用復數名詞命名,以表示存在多個資源的可能性。

為了提高 API 結構的清晰度和效率,API 包含反映分層對象的嵌套資源。

分頁和過濾技術

分頁和過濾技術對于 API 性能至關重要,因為它們限制了響應中返回的數據,從而減少了服務器的資源負載。從基于光標的分頁到鍵集分頁和搜索分頁,有多種技術可以有效地提取大型數據集中的項目。

處理部分響應和范圍

部分響應技術使客戶端能夠僅請求他們希望在響應中接收的字段。這樣可以減少傳輸的數據量,從而提高 API 性能。實現對部分響應和范圍請求的支持可以減少帶寬并縮短響應時間。

簡化客戶端-服務器交互

它需要對內容協商有深入的理解,并戰略性地使用查詢參數來平衡和簡化客戶端-服務器交互。在 RESTful API 的世界中,HTTP GET 請求中的 Accept 標頭允許客戶端指定它可以處理的請求數據的格式。

有效使用查詢參數

無需創建額外的端點,查詢參數支持篩選、排序和分頁等操作,從而提供數據檢索的靈活性。它們賦予用戶自定義 API 請求的能力,從而使他們能夠控制檢索數據的粒度和特異性。

數據緩存策略

緩存就像一根魔杖,可以減少服務器負載并增強 API 性能。REST API 可以利用 HTTP 緩存機制來減少服務器負載并縮短響應時間。

可以部署不同的緩存技術,例如具有 Cache-Control 標頭的客戶端緩存和服務器端緩存,以最大限度地提高性能。

API 設計中的安全和錯誤管理

正如預期的那樣,在設計 REST API 時,安全性是最重要的問題。從身份驗證機制到錯誤管理技術,每個方面在確保 API 的安全性和可靠性方面都起著關鍵作用。讓我們更深入地了解這些關鍵方面。

自信地實施身份驗證

為了保護 Web 服務并確保只有經過授權的客戶端才能訪問敏感數據,API 身份驗證是不可協商的。從 API 密鑰到 OAuth 2.0 和 JSON Web 令牌 (JWT),有許多身份驗證機制可提供強大的身份驗證和信息完整性。

定義和記錄錯誤代碼

在API設計中,錯誤代碼是無名英雄。它們提供了有關 API 操作期間可能發生的任何錯誤的清晰簡潔的信息。跨 API 的統一異常處理可實現可預測的錯誤管理,并簡化 API 和客戶端交互。

REST API 的版本控制和演進

隨著時間的流逝,作為生命實體的API會不斷發展。REST API 中的版本控制允許引入新功能、bug 修復和更新,同時確保現有客戶端應用程序保持正常運行。

讓我們來看看如何有效地管理這種演變。

API 版本控制的方法

從 URI 版本控制到內容協商,可以使用各種策略在 REST API 中實現版本控制。每種方法都有其自身的優點和挑戰,選擇取決于 API 的架構和消費者的偏好。

管理已棄用的端點

隨著進化而來的是棄用。管理已棄用的 API 端點是一門藝術,需要清晰的溝通,提供明確的棄用時間框架,并提供足夠長的日落期。

增強可發現性和文檔記錄

在 API 設計中,可發現性和文檔是無名英雄。它們在簡化 API 端點的使用和確保開發人員獲得快速實施所需的指導方面發揮著至關重要的作用。

創建自我描述性消息

REST API 中的自描述消息增強了客戶端的清晰度和理解力。作為 REST 統一接口約束的一部分,這些消息有助于提高客戶端和服務器之間交互的一致性和可理解性。

OpenAPI 和其他規范的好處

采用 OpenAPI 等規范進行 API 設計會帶來許多好處。從支持設計優先的方法到確保全面準確的文檔,OpenAPI 消除了 API 設計和實施過程中的猜測。

RESTful API 中的性能優化

將 RESTful API 從優秀提升到卓越的秘訣是性能優化。從投資可靠和快速的網絡基礎設施到跟蹤 API 的各個方面,每個細節都會影響 API 的性能。

資源管理的速率限制

作為看門人,速率限制可以保護您的 API 資源。它對用戶在給定時間范圍內可以發出的請求數量設置了限制,從而防止了 API 濫用并減少了拒絕服務攻擊的機會。

高效的請求正文和響應消息處理

通過高效處理請求正文和響應消息,可以顯著提高 RESTful API 的性能。實現 PATCH 以進行部分更新、壓縮響應有效負載和利用 GraphQL 等技術使客戶端能夠指定他們需要的數據,從而減少不必要的負載和請求/響應大小。

總結

在掌握 API 設計的過程中,我們涵蓋了一系列主題,從理解 RESTful API 設計模式、REST API 端點的基本模式、簡化客戶端-服務器交互,到 API 設計中的安全和錯誤管理等等?,F在是時候將這些原則付諸行動,并創建經得起時間考驗的高質量 API。

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常見問題解答

REST API 的 6 種設計模式是什么?

REST API 設計模式包括作為集合或項的資源,使用的 HTTP 方法包括 GET、POST、PUT 和 DELETE。其他模式(如篩選器、分頁、搜索和排序)也可以應用于資源。

Web API 的最佳設計模式是什么?

Web API 的最佳設計模式是 RESTful(具象狀態傳輸)API,該 API 被廣泛采用,并基于促進簡單性、可伸縮性和互操作性的架構原則。

什么是 API 設計?

API 設計是有意識地決定 API 如何向其用戶公開數據和功能的過程。它包括以標準化的規范格式定義端點、方法和資源。

什么是 RESTful API 設計模式?

RESTful API 設計模式為創建高度可擴展和無狀態的 API 提供了架構藍圖。

速率限制如何提高 API 性能?

速率限制通過對用戶在特定時間范圍內可以發出的請求數量設置限制來防止濫用和拒絕服務攻擊,從而提高 API 性能。這有助于確保 API 操作的穩定性和效率。

原文鏈接:Essential API Design Patterns: A Guide to Crafting Superior Web Services

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