如何优雅的设计RESTful API

后端

在现代 Web 开发中，RESTful API 已经成为前后端交互的标准方式。一个设计良好的 API 不仅能提高开发效率，还能降低维护成本。本文将深入探讨如何优雅地设计 RESTful API。

思考几个问题​
1. 为什么要有规范？​
2. 如何让前后端快速开发、联调？

思考

为什么要有规范？

  • 提高开发效率：统一的规范让开发者能够快速理解和使用 API
  • 降低沟通成本：减少前后端联调时的误解和返工
  • 便于维护和扩展：良好的设计使系统更容易维护和升级
  • 提升用户体验：一致的接口设计让客户端开发更加顺畅

如何让前后端快速开发、联调？

  • 制定清晰的 API 规范文档
  • 使用标准化的状态码和错误处理
  • 提供完整的示例和测试环境
  • 建立高效的沟通机制

一些概念​

URI和URL的区别​

  • **URI (Uniform Resource Identifier)**：统一资源标识符，用于标识某一互联网资源
  • **URL (Uniform Resource Locator)**：统一资源定位符，是 URI 的子集，不仅标识资源，还能定位资源
    URI: /users/123
    URL: https://api.example.com/users/123

http状态码的含义​

状态码 类别 含义
2xx 成功 请求成功处理
3xx 重定向 需要后续操作
4xx 客户端错误 请求有误
5xx 服务器错误 服务器处理出错
  • 200 OK：请求成功
  • 201 Created：资源创建成功
  • 400 Bad Request：请求参数错误
  • 401 Unauthorized：未授权
  • 403 Forbidden：禁止访问
  • 404 Not Found：资源不存在
  • 500 Internal Server Error：服务器内部错误

Http method的含义​

方法 用途 幂等性 安全性
GET 获取资源 是 是
POST 创建资源 否 否
PUT 更新资源 是 否
PATCH 部分更新 否 否
DELETE 删除资源 是 否

什么是RESTful​

定义​

REST (Representational State Transfer) 是一种软件架构风格，RESTful API 遵循以下约束：

  1. 客户端-服务器架构：分离关注点
  2. 无状态：每个请求包含完整信息
  3. 可缓存：响应可以被缓存
  4. 统一接口：一致的接口设计
  5. 分层系统：系统可以分层部署
  6. 按需代码（可选）：支持扩展功能

设计原则​

URI设计​

基本原则：

  • 使用名词而非动词
  • 使用复数形式
  • 使用小写字母和连字符
  • 层级结构清晰

优秀示例：

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✅ 好的设计
GET /api/v1/users
GET /api/v1/users/123
POST /api/v1/users
PUT /api/v1/users/123
DELETE /api/v1/users/123

❌ 不好的设计
GET /api/v1/getUsers
GET /api/v1/UserManagement/getUser?id=123
POST /api/v1/createUser

版本控制：

/api/v1/users        # 版本1
/api/v2/users        # 版本2

查询参数：

GET /api/v1/users?page=1&size=10&sort=name
GET /api/v1/users?status=active&role=admin

状态码的使用​

成功状态码：

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HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: application/json

{
  "data": {
    "id": 123,
    "name": "张三"
  }
}
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HTTP/1.1 201 Created
Location: /api/v1/users/123
Content-Type: application/json

{
  "data": {
    "id": 123,
    "name": "张三"
  }
}

错误状态码：

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HTTP/1.1 400 Bad Request
Content-Type: application/json

{
  "error": {
    "code": "INVALID_PARAMETER",
    "message": "参数验证失败",
    "details": [
      {
        "field": "email",
        "reason": "邮箱格式不正确"
      }
    ]
  }
}

请求和响应体的设计​

统一响应格式：

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{
  "code": 200,
  "message": "success",
  "data": {
    "users": [
      {
        "id": 1,
        "name": "张三",
        "email": "zhangsan@example.com"
      }
    ],
    "pagination": {
      "page": 1,
      "size": 10,
      "total": 100
    }
  }
}

错误响应格式：

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{
  "code": 400,
  "message": "参数验证失败",
  "error": {
    "type": "VALIDATION_ERROR",
    "details": [
      {
        "field": "email",
        "message": "邮箱格式不正确"
      }
    ]
  }
}

异常处理​

全局异常处理：

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@RestControllerAdvice
public class GlobalExceptionHandler {
    
    @ExceptionHandler(ValidationException.class)
    public ResponseEntity<ErrorResponse> handleValidationException(ValidationException e) {
        ErrorResponse error = ErrorResponse.builder()
            .code(400)
            .message("参数验证失败")
            .error(ErrorDetails.builder()
                .type("VALIDATION_ERROR")
                .details(e.getDetails())
                .build())
            .build();
        return ResponseEntity.badRequest().body(error);
    }
}

安全性的考虑​

认证和授权：

Authorization: Bearer eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9...

输入验证：

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@PostMapping("/users")
public ResponseEntity<User> createUser(@Valid @RequestBody CreateUserRequest request) {
    // 参数自动验证
    User user = userService.create(request);
    return ResponseEntity.created(URI.create("/users/" + user.getId())).body(user);
}

防止注入攻击：

  • 使用参数化查询
  • 输入过滤和转义
  • 限制请求频率

文档​

API 文档应该包含：

  • 接口地址和方法
  • 请求参数说明
  • 响应格式示例
  • 错误码说明
  • 调用示例

推荐工具：

  • Swagger/OpenAPI
  • Postman
  • Apiary

超媒体驱动的 API（HATEOAS）​

响应中包含相关链接：

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{
  "data": {
    "id": 123,
    "name": "张三",
    "links": {
      "self": "/api/v1/users/123",
      "update": "/api/v1/users/123",
      "delete": "/api/v1/users/123",
      "orders": "/api/v1/users/123/orders"
    }
  }
}

场景举例​

查询用户列表（带条件）​

GET /api/v1/users?status=active&role=admin&page=1&size=20&sort=created_at,desc

响应：

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{
  "code": 200,
  "message": "success",
  "data": {
    "users": [
      {
        "id": 1,
        "name": "张三",
        "email": "zhangsan@example.com",
        "status": "active",
        "role": "admin",
        "created_at": "2024-01-01T10:00:00Z"
      }
    ],
    "pagination": {
      "page": 1,
      "size": 20,
      "total": 150,
      "total_pages": 8
    }
  }
}

获取用户​

GET /api/v1/users/123

响应：

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{
  "code": 200,
  "message": "success",
  "data": {
    "user": {
      "id": 123,
      "name": "张三",
      "email": "zhangsan@example.com",
      "profile": {
        "avatar": "https://cdn.example.com/avatar/123.jpg",
        "bio": "软件工程师"
      },
      "links": {
        "self": "/api/v1/users/123",
        "orders": "/api/v1/users/123/orders"
      }
    }
  }
}

删除用户​

DELETE /api/v1/users/123

响应：

HTTP/1.1 204 No Content

修改用户状态​

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PATCH /api/v1/users/123/status
Content-Type: application/json

{
  "status": "inactive"
}

响应：

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{
  "code": 200,
  "message": "用户状态更新成功",
  "data": {
    "user": {
      "id": 123,
      "name": "张三",
      "status": "inactive"
    }
  }
}

批量修改某一个用户的属性​

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PATCH /api/v1/users/123
Content-Type: application/json

{
  "name": "李四",
  "email": "lisi@example.com",
  "profile": {
    "bio": "高级软件工程师"
  }
}

响应：

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{
  "code": 200,
  "message": "用户信息更新成功",
  "data": {
    "user": {
      "id": 123,
      "name": "李四",
      "email": "lisi@example.com",
      "profile": {
        "bio": "高级软件工程师"
      }
    }
  }
}

查询用户关联的机器狗​

GET /api/v1/users/123/robots?page=1&size=10

响应：

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{
  "code": 200,
  "message": "success",
  "data": {
    "robots": [
      {
        "id": 1,
        "name": "机器狗一号",
        "model": "Model-X",
        "status": "active"
      }
    ],
    "pagination": {
      "page": 1,
      "size": 10,
      "total": 3
    }
  }
}

附录​

优秀案例​

GitHub

GitHub 的 API 设计非常规范，是学习 RESTful API 设计的优秀范例。

Swagger

Swagger 提供了完整的 API 设计和文档解决方案，广泛应用于现代 Web 开发。

工具​

  1. Spring HATEOAS 是 Spring 生态中实现 HATEOAS 规范的框架，可以帮助开发者轻松构建超媒体驱动的 RESTful API。
  2. Spring HATEOAS：点我

示例代码

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@RestController
@RequestMapping("/api/v1/users")
public class UserController {
    
    @GetMapping
    public ResponseEntity<PagedResponse<User>> getUsers(
            @RequestParam(defaultValue = "1") int page,
            @RequestParam(defaultValue = "10") int size,
            @RequestParam(required = false) String status) {
        
        Page<User> users = userService.findUsers(page, size, status);
        return ResponseEntity.ok(PagedResponse.of(users));
    }
    
    @GetMapping("/{id}")
    public ResponseEntity<UserResponse> getUser(@PathVariable Long id) {
        User user = userService.findById(id);
        return ResponseEntity.ok(UserResponse.of(user));
    }
    
    @PostMapping
    public ResponseEntity<UserResponse> createUser(@Valid @RequestBody CreateUserRequest request) {
        User user = userService.create(request);
        URI location = URI.create("/api/v1/users/" + user.getId());
        return ResponseEntity.created(location).body(UserResponse.of(user));
    }
    
    @PutMapping("/{id}")
    public ResponseEntity<UserResponse> updateUser(
            @PathVariable Long id, 
            @Valid @RequestBody UpdateUserRequest request) {
        User user = userService.update(id, request);
        return ResponseEntity.ok(UserResponse.of(user));
    }
    
    @DeleteMapping("/{id}")
    public ResponseEntity<Void> deleteUser(@PathVariable Long id) {
        userService.delete(id);
        return ResponseEntity.noContent().build();
    }
}

通过遵循这些设计原则和最佳实践，我们可以构建出优雅、易用、可维护的 RESTful API，为前后端协作提供良好的基础。

本文标题:如何优雅的设计RESTful API

文章作者:

发布时间:2025-08-28, 00:00:00

最后更新:2025-10-15, 11:45:49

原始链接:https://www.crazy-coder.cn/2025/08/28/hou-duan/ru-he-you-ya-de-she-ji-restful-api/

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文章目录
  1. 思考
    1. 为什么要有规范？
    2. 如何让前后端快速开发、联调？
  2. 一些概念​
    1. URI和URL的区别​
    2. http状态码的含义​
    3. Http method的含义​
  3. 什么是RESTful​
    1. 定义​
    2. 设计原则​
      1. URI设计​
      2. 状态码的使用​
      3. 请求和响应体的设计​
      4. 异常处理​
      5. 安全性的考虑​
      6. 文档​
      7. 超媒体驱动的 API（HATEOAS）​
  4. 场景举例​
    1. 查询用户列表（带条件）​
    2. 获取用户​
    3. 删除用户​
    4. 修改用户状态​
    5. 批量修改某一个用户的属性​
    6. 查询用户关联的机器狗​
  5. 附录​
    1. 优秀案例​
      1. GitHub
      2. Swagger
    2. 工具​
    3. 示例代码
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