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<h1>HTTP API 设计指南</h1>
<blockquote>
<p>翻译自 <code>HTTP API Design Guide</code> <a href="https://github.com/interagent/http-api-design">https://github.com/interagent/http-api-design</a></p>
</blockquote>
<ul>
<li>更新时间：<code>2015-10-08</code> 更新至 <a href="https://github.com/interagent/http-api-design/commit/50bda693252a4f52653d638fd5503b39b88b8470">#50bda6</a></li>
<li>欢迎大家问题和共同维护这个文档</li>
<li>HTML和PDF通过<code>MWeb</code>生成</li>
<li>翻译人员见<code>CONTRIBUTORS.md</code></li>
</ul>
<h2>前言</h2>
<p>这篇指南介绍描述了 HTTP+JSON API 的一种设计模式，最初摘录整理自 Heroku 平台的 API 设计指引 <a href="https://devcenter.heroku.com/articles/platform-api-reference">Heroku 平台 API 指引</a>。</p>
<p>这篇指南除了详细介绍现有的 API 外，Heroku 将来新加入的内部 API 也会符合这种设计模式，我们希望非 Heroku 员工的API设计者也能感兴趣。</p>
<p>我们的目标是保持一致性，专注业务逻辑同时避免过度设计。我们一直试图找出一种良好的、一致的、显而易见的 API 设计方法，而并不是所谓的<q>最终/理想模式</q>。</p>
<p>我们假设你熟悉基本的 HTTP+JSON API 设计方法，所以本篇指南并不包含所有的 API 设计基础。</p>
<p>我们欢迎你为这篇指南做<a href="https://github.com/interagent/http-api-design/blob/master/CONTRIBUTING.md">贡献</a>。</p>
<h2>目录</h2>
<ul>
<li>基础
<ul>
<li>强制使用安全连接（Secure Connections）</li>
<li>强制头信息 Accept 中提供版本号</li>
<li>支持Etag缓存</li>
<li>为内省而提供 Request-Id</li>
<li>通过请求中的范围（Range）拆分大的响应</li>
</ul></li>
<li>请求（Requests）
<ul>
<li>在请求的body体使用JSON格式数据</li>
<li>使用统一的资源路径格式</li>
<li>路径和属性要小写</li>
<li>支持方便的无id间接引用</li>
<li>最小化路径嵌套</li>
</ul></li>
<li>响应（Responses）
<ul>
<li>返回合适的状态码</li>
<li>提供全部可用的资源</li>
<li>提供资源的(UU)ID</li>
<li>提供标准的时间戳</li>
<li>使用UTC（世界标准时间）时间，用ISO8601进行格式化</li>
<li>嵌套外键关系</li>
<li>生成结构化的错误</li>
<li>显示频率限制状态</li>
<li>保证响应JSON最小化</li>
</ul></li>
<li>工件（Artifacts）
<ul>
<li>提供机器可读的JSON模式</li>
<li>提供人类可读的文档</li>
<li>提供可执行的例子</li>
<li>描述稳定性</li>
</ul></li>
<li>译者注</li>
</ul>
<h3>基础</h3>
<h4>隔离关注点</h4>
<p>设计时通过将请求和响应之间的不同部分隔离来让事情变得简单。保持简单的规则让我们能更关注在一些更大的更困难的问题上。</p>
<p>请求和响应将解决一个特定的资源或集合。使用路径（path）来表明身份，body来传输内容（content）还有头信息（header）来传递元数据（metadata）。查询参数同样可以用来传递头信息的内容，但头信息是首选，因为他们更灵活、更能传达不同的信息。</p>
<h4>强制使用安全连接（Secure Connections）</h4>
<p>所有的访问API行为，都需要用 TLS 通过安全连接来访问。没有必要搞清或解释什么情况需要 TLS 什么情况不需要 TLS，直接强制任何访问都要通过 TLS。</p>
<p>理想状态下，通过拒绝所有非 TLS 请求，不响应 http 或80端口的请求以避免任何不安全的数据交换。如果现实情况中无法这样做，可以返回<code>403 Forbidden</code>响应。</p>
<p>把非 TLS 的请求重定向(Redirect)至 TLS 连接是不明智的，这种含混/不好的客户端行为不会带来明显好处。依赖于重定向的客户端访问不仅会导致双倍的服务器负载，还会使 TLS 加密失去意义，因为在首次非 TLS 调用时，敏感信息就已经暴露出去了。</p>
<h4>强制头信息 Accept 中提供版本号</h4>
<p>制定版本并在版本之间平缓过渡对于设计和维护一套API是个巨大的挑战。所以，最好在设计之初就使用一些方法来预防可能会遇到的问题。</p>
<p>为了避免API的变动导致用户使用中产生意外结果或调用失败，最好强制要求所有访问都需要指定版本号。请避免提供默认版本号，一旦提供，日后想要修改它会相当困难。</p>
<p>最适合放置版本号的位置是头信息(HTTP Headers)，在 <code>Accept</code> 段中使用自定义类型(content type)与其他元数据(metadata)一起提交。例如:</p>
<pre><code>Accept: application/vnd.heroku+json; version=3
</code></pre>
<h4>支持Etag缓存</h4>
<p>在所有返回的响应中包含<code>ETag</code>头信息，用来标识资源的版本。这让用户对资源进行缓存处理成为可能，在后续的访问请求中把<code>If-None-Match</code>头信息设置为之前得到的<code>ETag</code>值，就可以侦测到已缓存的资源是否需要更新。</p>
<h4>为内省而提供 Request-Id</h4>
<p>为每一个请求响应包含一个<code>Request-Id</code>字段，并使用UUID作为该值。通过在客户端、服务器或任何支持服务上记录该值，它能主我们提供一种机制来跟踪、诊断和调试请求。</p>
<h4>通过请求中的范围（Range）拆分大的响应</h4>
<p>一个大的响应应该通过多个请求使用<code>Range</code>头信息来拆分，并指定如何取得。详细的请求和响应的头信息（header），状态码(status code)，范围(limit)，排序(ordering)和迭代(iteration)等，参考<a href="https://devcenter.heroku.com/articles/platform-api-reference#ranges">Heroku Platform API discussion of Ranges</a>.</p>
<h3>请求（Requests）</h3>
<h4>在请求的body体使用JSON格式数据</h4>
<p>在 <code>PUT</code>/<code>PATCH</code>/<code>POST</code> 请求的正文（request bodies）中使用JSON格式数据，而不是使用 form 表单形式的数据。这与我们使用JSON格式返回请求相对应，例如:</p>
<pre><code>$ curl -X POST https://service.com/apps \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"name": "demoapp"}'
{
"id": "01234567-89ab-cdef-0123-456789abcdef",
"name": "demoapp",
"owner": {
"email": "username@example.com",
"id": "01234567-89ab-cdef-0123-456789abcdef"
},
...
}
</code></pre>
<h4>使用统一的资源路径格式</h4>
<h5>资源名（Resource names）</h5>
<p>使用复数形式为资源命名，除非这个资源在系统中是单例的 (例如，在大多数系统中，给定的用户帐户只有一个)。 这种方式保持了特定资源的统一性。</p>
<h5>行为（Actions）</h5>
<p>好的末尾不需要为资源指定特殊的行为，但在特殊情况下，为某些资源指定行为却是必要的。为了描述清楚，在行为前加上一个标准的<code>actions</code>：</p>
<pre><code>/resources/:resource/actions/:action
</code></pre>
<p>例如：</p>
<pre><code>/runs/{run_id}/actions/stop
</code></pre>
<h4>路径和属性要小写</h4>
<p>为了和域名命名规则保持一致，使用小写字母并用<code>-</code>分割路径名字，例如：</p>
<pre><code>service-api.com/users
service-api.com/app-setups
</code></pre>
<p>属性也使用小写字母，但是属性名要用下划线<code>_</code>分割，以便在Javascript中省略引号。 例如：</p>
<pre><code class="language-json">service_class: "first"
</code></pre>
<h4>支持方便的无id间接引用</h4>
<p>在某些情况下，让用户提供ID去定位资源是不方便的。例如，一个用户想取得他在Heroku平台app信息，但是这个app的唯一标识是UUID。这种情况下，你应该支持接口通过名字和ID都能访问，例如:</p>
<pre><code>$ curl https://service.com/apps/{app_id_or_name}
$ curl https://service.com/apps/97addcf0-c182
$ curl https://service.com/apps/www-prod
</code></pre>
<p>不要只接受使用名字而放弃了使用id。</p>
<h4>最小化路径嵌套</h4>
<p>在一些有父路径/子路径嵌套关系的资源数据模块中，路径可能有非常深的嵌套关系，例如:</p>
<pre><code>/orgs/{org_id}/apps/{app_id}/dynos/{dyno_id}
</code></pre>
<p>推荐在根(root)路径下指定资源来限制路径的嵌套深度。使用嵌套指定范围的资源。在上述例子中，dyno属于app，app属于org可以表示为：</p>
<pre><code>/orgs/{org_id}
/orgs/{org_id}/apps
/apps/{app_id}
/apps/{app_id}/dynos
/dynos/{dyno_id}
</code></pre>
<h3>响应（Responses）</h3>
<h4>返回合适的状态码</h4>
<p>为每一次的响应返回合适的HTTP状态码。 好的响应应该使用如下的状态码:</p>
<ul>
<li><code>200</code>: <code>GET</code>请求成功，及<code>DELETE</code>或<code>PATCH</code>同步请求完成，或者<code>PUT</code>同步更新一个已存在的资源</li>
<li><code>201</code>: <code>POST</code> 同步请求完成，或者<code>PUT</code>同步创建一个新的资源</li>
<li><code>202</code>: <code>POST</code>，<code>PUT</code>，<code>DELETE</code>，或<code>PATCH</code>请求接收，将被异步处理</li>
<li><code>206</code>: <code>GET</code> 请求成功，但是只返回一部分，参考：<a href="#%E6%8C%89%E8%8C%83%E5%9B%B4%E5%88%86%E9%A1%B5">上文中范围分页</a></li>
</ul>
<p>使用身份认证（authentication）和授权（authorization）错误码时需要注意：</p>
<ul>
<li><code>401 Unauthorized</code>: 用户未认证，请求失败</li>
<li><code>403 Forbidden</code>: 用户无权限访问该资源，请求失败</li>
</ul>
<p>当用户请求错误时，提供合适的状态码可以提供额外的信息：</p>
<ul>
<li><code>422 Unprocessable Entity</code>: 请求被服务器正确解析，但是包含无效字段</li>
<li><code>429 Too Many Requests</code>: 因为访问频繁，你已经被限制访问，稍后重试</li>
<li><code>500 Internal Server Error</code>: 服务器错误，确认状态并报告问题</li>
</ul>
<p>对于用户错误和服务器错误情况状态码，参考： <a href="https://tools.ietf.org/html/rfc7231#section-6">HTTP response code spec</a></p>
<h4>提供全部可用的资源</h4>
<p>提供全部可显现的资源 (例如： 这个对象的所有属性) ，当响应码为200或是201时返回所有可用资源，包含 <code>PUT</code>/<code>PATCH</code> 和 <code>DELETE</code><br/>
请求，例如:</p>
<pre><code class="language-json">$ curl -X DELETE \
https://service.com/apps/1f9b/domains/0fd4
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: application/json;charset=utf-8
...
{
"created_at": "2012-01-01T12:00:00Z",
"hostname": "subdomain.example.com",
"id": "01234567-89ab-cdef-0123-456789abcdef",
"updated_at": "2012-01-01T12:00:00Z"
}
</code></pre>
<p>当请求状态码为202时，不返回所有可用资源，例如：</p>
<pre><code>$ curl -X DELETE \
https://service.com/apps/1f9b/dynos/05bd
HTTP/1.1 202 Accepted
Content-Type: application/json;charset=utf-8
...
{}
</code></pre>
<h4>提供资源的(UU)ID</h4>
<p>在默认情况给每一个资源一个<code>id</code>属性。除非有更好的理由，否则请使用UUID。不要使用那种在服务器上或是资源中不是全局唯一的标识，尤其是自动增长的id。</p>
<p>生成小写的UUID格式 <code>8-4-4-4-12</code>，例如：</p>
<pre><code class="language-json">"id": "01234567-89ab-cdef-0123-456789abcdef"
</code></pre>
<h4>提供标准的时间戳</h4>
<p>为资源提供默认的创建时间 <code>created_at</code> 和更新时间 <code>updated_at</code>，例如:</p>
<pre><code class="language-json">{
...
"created_at": "2012-01-01T12:00:00Z",
"updated_at": "2012-01-01T13:00:00Z",
...
}
</code></pre>
<p>有些资源不需要使用时间戳那么就忽略这两个字段。</p>
<h4>使用UTC（世界标准时间）时间，用ISO8601进行格式化</h4>
<p>在接收和返回时都只使用UTC格式。ISO8601格式的数据，例如:</p>
<pre><code class="language-json">"finished_at": "2012-01-01T12:00:00Z"
</code></pre>
<h4>嵌套外键关系</h4>
<p>使用嵌套对象序列化外键关联，例如:</p>
<pre><code class="language-json">{
"name": "service-production",
"owner": {
"id": "5d8201b0..."
},
// ...
}
</code></pre>
<p>而不是像这样:</p>
<pre><code class="language-json">{
"name": "service-production",
"owner_id": "5d8201b0...",
...
}
</code></pre>
<p>这种方式尽可能的把相关联的资源信息内联在一起，而不用改变资源的结构，或者引入更多的字段，例如:</p>
<pre><code class="language-json">{
"name": "service-production",
"owner": {
"id": "5d8201b0...",
"name": "Alice",
"email": "alice@heroku.com"
},
...
}
</code></pre>
<h4>生成结构化的错误</h4>
<p>响应错误的时，生成统一的、结构化的错误信息。包含一个机器可读的错误 <code>id</code>，一个人类能识别的错误信息（<code>message</code>），根据情况可以添加一个<code>url</code>来告诉客户端关于这个错误的更多信息以及如何去解决它，例如:</p>
<pre><code>HTTP/1.1 429 Too Many Requests
</code></pre>
<pre><code class="language-json">{
"id": "rate_limit",
"message": "Account reached its API rate limit.",
"url": "https://docs.service.com/rate-limits"
}
</code></pre>
<p>文档化客户端可能遇到的错误信息格式，以及这些可能的错误信息<code>id</code>。</p>
<h4>显示频率限制状态</h4>
<p>客户端的访问速度限制可以维护服务器的良好状态，保证为其他客户端请求提供高性的服务。你可以使用<a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Token_bucket">token bucket algorithm</a>技术量化请求限制。</p>
<p>为每一个带有<code>RateLimit-Remaining</code>响应头的请求，返回预留的请求tokens。</p>
<h4>保证响应JSON最小化</h4>
<p>请求中多余的空格会增加响应大小，而且现在很多的HTTP客户端都会自己输出可读格式（<q>prettify</q>）的JSON。所以最好保证响应JSON最小化，例如：</p>
<pre><code class="language-json">{"beta":false,"email":"alice@heroku.com","id":"01234567-89ab-cdef-0123-456789abcdef","last_login":"2012-01-01T12:00:00Z","created_at":"2012-01-01T12:00:00Z","updated_at":"2012-01-01T12:00:00Z"}
</code></pre>
<p>而不是这样：</p>
<pre><code class="language-json">{
"beta": false,
"email": "alice@heroku.com",
"id": "01234567-89ab-cdef-0123-456789abcdef",
"last_login": "2012-01-01T12:00:00Z",
"created_at": "2012-01-01T12:00:00Z",
"updated_at": "2012-01-01T12:00:00Z"
}
</code></pre>
<p>你可以提供可选的方式为客户端提供更详细可读的响应，使用查询参数（例如：<code>?pretty=true</code>）或者通过<code>Accept</code>头信息参数（例如：<code>Accept: application/vnd.heroku+json; version=3; indent=4;</code>）。</p>
<h3>工件（Artifacts）</h3>
<h4>提供机器可读的JSON模式</h4>
<p>提供一个机器可读的模式来恰当的表现你的API。使用<br/>
<a href="https://github.com/interagent/prmd">prmd</a>管理你的模式，并且确保用<code>prmd verify</code>验证是有效的。</p>
<h4>提供人类可读的文档</h4>
<p>提供人类可读的文档让客户端开发人员可以理解你的API。</p>
<p>如果你用prmd创建了一个概要并且按上述要求描述，你可以为所有节点很容易的使用<code>prmd doc</code>生成Markdown文档。</p>
<p>除了节点信息，提供一个API概述信息:</p>
<ul>
<li>验证授权，包含如何取得和如何使用token。</li>
<li>API稳定及版本管理，包含如何选择所需要的版本。</li>
<li>一般情况下的请求和响应的头信息。</li>
<li>错误的序列化格式。</li>
<li>不同编程语言客户端使用API的例子。</li>
</ul>
<h4>提供可执行的例子</h4>
<p>提供可执行的示例让用户可以直接在终端里面看到API的调用情况，最大程度的让这些示例可以简单的使用，以减少用户尝试使用API的工作量。例如:</p>
<pre><code>$ export TOKEN=... # acquire from dashboard
$ curl -is https://$TOKEN@service.com/users
</code></pre>
<p>如果你使用<a href="https://github.com/interagent/prmd">prmd</a>生成Markdown文档，每个节点都会自动获取一些示例。</p>
<h4>描述稳定性</h4>
<p>描述您的API的稳定性或是它在各种各样节点环境中的完备性和稳定性，例如：加上 原型版（prototype）/开发版（development）/产品版（production）等标记。</p>
<p>更多关于可能的稳定性和改变管理的方式，查看 <a href="https://devcenter.heroku.com/articles/api-compatibility-policy">Heroku API compatibility policy</a></p>
<p>一旦你的API宣布产品正式版本及稳定版本时，不要在当前API版本中做一些不兼容的改变。如果你需要，请创建一个新的版本的API。</p>
</div></body>
</html>