RESTful API 設計模式提供了創建高度可擴展且無狀態的 API 的架構藍圖。RESTful 服務中使用標準 HTTP 方法使其成為 API 設計人員的首選，尤其是在考慮實施良好的 API 設計模式的好處時。

HTTP 動詞在 RESTful 服務中的作用

由于使用了 GET、POST、PUT 和 DELETE 等標準 HTTP 方法（它們是 http 請求的重要組成部分），與 RESTful 服務中的資源的交互是標準化和直觀的。

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。

精準制作資源 URI

RESTful API 中資源 URI 的精心設計基于代表資源的名詞，提高了清晰度和有效性。但請記住，雖然嵌套端點可以明確資源之間的關系，但嵌套深度不要超過三層，以保持優雅和可讀性。

利用 HTTP 狀態代碼提高清晰度

在客戶端-服務器通信中，HTTP 狀態代碼提供了有關請求結果的明確信息，起著關鍵作用。如果使用得當，它們可以使您的 API 響應能夠獨立傳達服務器結果。

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。API 端點中名詞的使用表示要處理的現有資源，集合應使用復數名詞命名，以表示存在多種資源的可能性。

為了增強 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，因為它們會限制響應中返回的數據，從而減少服務器的資源負載。從基于游標的分頁到鍵集分頁和搜索分頁，有多種技術可以高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。這減少了傳輸的數據量，提高了 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。

簡化客戶端與服務器之間的交互

它需要深入了解內容協商和查詢參數的戰略性使用，以平衡和簡化客戶端與服務器之間的交互。在 RESTful API 領域，HTTP GET 請求中的 Accept 標頭允許客戶端指定其可以處理的請求數據的格式。

有效使用查詢參數

無需創建其他端點，查詢參數即可支持過濾、排序和分頁等操作，從而提供數據檢索的靈活性。它們允許用戶自定義 API 請求，從而讓他們能夠控制所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提高 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，例如帶有 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，安全性是最重要的考慮因素。從身份驗證機制到錯誤管理技術，每個方面都在確保 API 的安全性和可靠性方面發揮著關鍵作用。讓我們深入探討這些關鍵方面。

自信地實施身份驗證

為了保護 Web 服務并確保只有授權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。

定義并記錄錯誤代碼

在 API 設計中，錯誤代碼是無名英雄。它們提供有關 API 操作期間可能發生的任何錯誤的清晰而簡潔的信息。整個 API 的統一異常處理允許可預測的錯誤管理并簡化 API 和客戶端交互。

REST API 的版本控制和演變

隨著時間的推移，API 作為生命實體不斷發展。REST API 中的版本控制允許引入新功能、錯誤修復和更新，同時確保現有客戶端應用程序保持功能。

讓我們來研究一下如何對這一演變進行有效的管理。

API 版本控制方法

可以采用各種策略（從 URI 版本控制到內容協商）來實現 REST API 中的版本控制。每種方法都有自己的優點和挑戰，選擇取決于 API 的架構和消費者偏好。

管理已棄用的端點

隨著演進，棄用也隨之而來。管理棄用的 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以及提供足夠長的棄用期。

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 設計可帶來諸多好處。從支持設計優先的方法到確保文檔的全面性和準確性，OpenAPI 消除了 API 設計和實施過程中的不確定性。

RESTful API 中的性能優化

讓您的 RESTful API 從優秀走向卓越的秘訣是性能優化。從投資可靠、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

速率限制充當守門人，保護您的 API 資源。它限制用戶在給定時間范圍內可以發出的請求數量，防止 API 濫用并降低拒絕服務攻擊的可能性。

高效的請求主體和響應消息處理

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。實施 PATCH 進行部分更新、壓縮響應負載和利用 GraphQL 等技術使客戶端能夠指定所需的數據，從而減少不必要的負載和請求/響應大小。

概括

在掌握 API 設計的過程中，我們涵蓋了一系列主題，包括理解 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、API 設計中的安全性和錯誤管理等等。現在是時候將這些原則付諸實踐，并創建經得起時間考驗的高質量 API 了。

文章來源：Essential API Design Patterns: A Guide to Crafting Superior Web Services

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