什么是Restful API
在网络应用程序的开发中，Restful API成为了一个广受欢迎的架构模型。简单地说，Restful API是一种API设计模式，其通过HTTP协议提供Web服务接口，通过定义URI、资源状态、资源间关系及HTTP方法等方式实现对资源的增删改查操作，来满足客户端的需求。
Restful API是基于HTTP协议的，REST是Representational State Transfer的缩写，这里的‘Representational’表示资源的表现形式，‘State Transfer’表示操作的状态转移。REST的核心思想是将应用程序功能抽象成为资源，并且使用HTTP协议定义了一套对资源的操作，这些操作对应着HTTP请求的方法，包括GET、POST、PUT、DELETE等等。
Restful API的优点在于其简单性、灵活性和扩展性。与SOAP等Web服务相比，Restful API的开发、测试、使用和部署都比较简单和方便，同时Restful API的传输数据格式通常是JSON或XML，而不是SOAP中的XML，具有更高的可读性和可扩展性。
Restful API的核心原则：
- 资源的标识：每一个资源都有一个唯一的标示URI
- 资源的状态：对资源的状态的表现按照某一标准表达，如JSON、HTML等
- 资源的方法：使用HTTP协议定义对资源的操作方式，如GET、POST、PUT、DELETE等
- 无状态：客户端的请求不保存在服务端，各请求之间没有关联
- 可缓存：通过协商缓存等机制来缓解服务器端资源的负载压力
创建Restful API建议遵循以下规范：
- URI规范：使用名词作为URI的一部分，如 /orders、/users等
- HTTP方法规范：对资源的增删改查操作对应HTTP请求中的方法GET、POST、PUT、DELETE等
- 数据格式：返回数据是采用JSON格式更加简洁和清晰
- 统一的API标准：通过Swagger等工具生成API文档，方便维护和使用
如何使用Spring Boot创建Restful API
Spring Boot是一个快速开发、轻量级、微服务框架，它结合了Spring框架和Spring的各种扩展库，使开发人员能够更加方便快捷地构建可扩展的、健壮的Web应用。其中，Spring Boot对于支持Restful API也提供了非常便捷的方式。
1. 引入依赖
在使用Spring Boot开发Restful API时，我们需要在Maven或Gradle的构建文件中引入Spring Boot的Web依赖，Web依赖包含了一些必要的类和API，支持Restful API的开发。
对于使用Maven构建的项目，需要在pom.xml文件中添加以下依赖：
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
对于使用Gradle构建的项目，需要在build.gradle文件中添加以下依赖：
compile('org.springframework.boot:spring-boot-starter-web')
2. 定义控制器
在Spring Boot中，我们需要使用@Controller或@RestController注解定义Restful API的控制器。其中，@RestController是一种特殊的@Controller注解，它默认返回JSON格式的响应，而@Controller返回的是HTML格式的响应。
例如，我们定义一个简单的UserController来支持Restful API：
@RestController
@RequestMapping("/users")
public class UserController {
@Autowired
private UserService userService;
@GetMapping("/{id}")
public User getUserById(@PathVariable Long id) {
return userService.getUserById(id);
}
@GetMapping
public List<User> getAllUsers() {
return userService.getAllUsers();
}
@PostMapping
public User createUser(@RequestBody User user) {
return userService.createUser(user);
}
@PutMapping("/{id}")
public User updateUser(@PathVariable Long id, @RequestBody User user) {
return userService.updateUser(id, user);
}
@DeleteMapping("/{id}")
public void deleteUser(@PathVariable Long id) {
userService.deleteUser(id);
}
}
上面代码中，我们使用@RestController注解定义了一个UserController，并通过@RequestMapping指定了API的URI。其中，@GetMapping、@PostMapping、@PutMapping和@DeleteMapping注解分别对应HTTP协议中的GET、POST、PUT和DELETE请求方法。@PathVariable注解表示该参数是Restful API中的路径参数，@RequestBody注解表示该参数是请求体中的JSON格式数据。
3. 定义实体类
在Spring Boot中，我们需要定义Restful API所需操作的实体类，通常是针对一个数据表或者一种业务对象。实体类需要使用JPA或者MyBatis等数据访问框架进行持久化操作。
例如，我们定义了一个简单的User实体类：
@Entity
@Table(name = "users")
public class User implements Serializable {
@Id
@GeneratedValue(strategy = GenerationType.AUTO)
private Long id;
@NotBlank
@Column(nullable = false, unique = true)
private String username;
@NotBlank
@Column(nullable = false)
private String password;
// 省略getter和setter方法
}
上面代码中，我们使用@Entity注解定义了一个User实体类，并使用@Id和@GeneratedValue注解定义了该实体类的主键策略。@Table注解指定了对应的数据表名，@Column注解指定了数据表中字段的属性。
4. 定义服务层
在Spring Boot中，我们需要定义服务层，该层包含了业务逻辑和数据持久化操作。通常，我们使用@Service注解来定义服务层。
例如，我们定义了一个简单的UserService。
@Service
public class UserService {
@Autowired
private UserRepository userRepository;
public User getUserById(Long id) {
return userRepository.findById(id).orElse(null);
}
public List<User> getAllUsers() {
return userRepository.findAll();
}
public User createUser(User user) {
return userRepository.save(user);
}
public User updateUser(Long id, User user) {
User oldUser = userRepository.findById(id).orElse(null);
if (oldUser != null) {
oldUser.setUsername(user.getUsername());
oldUser.setPassword(user.getPassword());
return userRepository.save(oldUser);
}
return null;
}
public void deleteUser(Long id) {
userRepository.deleteById(id);
}
}
上面代码中，我们使用@Service注解定义了一个UserService，并通过@Autowired注解注入了一个UserRepository。UserService通过调用UserRepository来实现对User实体类的数据持久化。
如何保证Restful API的质量
1. 注重URI的设计，符合REST架构风格
在设计Restful API时，需要考虑URI的合理性和易读性。URI是API的唯一标识符，应该具有明确的语义。合理的URI设计应该提供资源的层次结构，使用名词表示资源，使用动词表示资源的操作。
为了保证URI的可读性和易用性，应该遵循以下设计原则：
- 使用名词形式表示资源，如/articles、/users等。
- 使用HTTP动词表示操作，如GET表示获取资源，POST表示创建资源，PUT表示修改资源，DELETE表示删除资源。
- 使用斜杠分隔URI中的不同部分，如/articles/123表示获取id为123的文章。
- 避免使用API版本号，如/v1/articles，通过升级API来实现版本管理。
- 简化URI中的嵌套结构，如使用/articles/123/comments替代/articles/123#comments。
例如：
获取商品列表的URI可以设计为：/api/products
获取特定商品的URI可以设计为：/api/products/{id}
更新商品的URI可以设计为：/api/products/{id}/update
2. 使用HTTP方法
Restful API使用HTTP方法来实现对资源的操作，提供了一种统一的方式来处理不同的操作类型。常见的HTTP方法有GET、POST、PUT、DELETE等。
- GET用于获取资源，不会对服务器状态进行修改，是幂等的。
- POST用于创建资源，通过请求主体提交数据。
- PUT用于更新资源，请求主体包含要更新的数据，是幂等的。
- DELETE用于删除资源，是幂等的。
- HEAD用于获取资源的元数据，如响应头信息，不返回响应体。
- OPTIONS用于获取资源支持的HTTP方法和其他信息。
3. 遵循HTTP状态码的规范
HTTP状态码是Restful API与客户端交互的重要信息，它表示服务器对请求的响应状态，应该返回正确的状态码，便于客户端处理异常情况，遵循以下设计原则：
- 2xx表示成功，如200表示请求成功，201表示资源创建成功。
- 3xx表示重定向，如301表示资源永久移动，302表示资源暂时移动。
- 4xx表示客户端错误，如400表示请求参数错误，401表示未授权，404表示未找到资源。
- 5xx表示服务器错误，如500表示服务器内部错误，503表示服务不可用。
通过使用合适的状态码可以提供更好的错误处理和调试能力。
4. 使用JSON格式返回数据
Restful API通常使用JSON格式来传输数据。相比于XML格式，JSON更加简洁轻量且易于解析。JSON提供了一种结构化的数据表示方式，适合于多种编程语言进行解析和处理，具有较好的可读性和可扩展性，应该作为默认的数据格式，遵循以下设计原则：
1.使用标准的JSON格式，如使用双引号表示字符串，使用方括号表示数组，使用大括号表示对象。
2.指定数据编码格式为UTF-8，保证跨语言兼容性。
3.提供可选的数据字段，如通过参数控制返回字段，通过过滤器筛选、排序数据等。
5. 使用Swagger等工具
为了方便管理和使用Restful API，可以使用Swagger等API文档生成工具。Swagger可以读取API的注释和配置信息，通过自动生成API文档，包括接口的URL、HTTP方法、参数约定、响应结果等。这样可以减少文档维护的工作量，并提供方便的API调试和测试能力。
应该使用自动化工具生成，遵循以下设计原则：
- 使用Swagger等开源工具生成API文档，通过注释标记API的元数据，支持多种语言和框架。
- 提供API的接口信息、请求参数和响应结果等详细信息，以及使用说明和示例代码等。
- 持续更新API文档，保持与API的一致性，并提供易于访问、搜索和分享的方式。
常用的http状态码补充
HTTP状态码是HTTP/1.1协议中的一部分，用于表示浏览器或应用程序所发出的HTTP请求的处理结果。状态码是一个3位数字，分别代表了不同的含义。以下是常见的HTTP状态码及其含义：
1xx（信息状态码）
表示请求已被服务器接收，继续处理。
100：继续
101：切换协议
2xx（成功状态码）
表示请求已成功被服务器接受、理解、并处理。
200：成功
201：已创建
202：已接受
204：无内容
3xx（重定向状态码）
表示需要客户端进行额外的操作才能完成请求。
301：永久移动
302：暂时移动
303：查看其他位置
304：未修改
4xx（客户端错误状态码）
表示客户端在请求中出现了错误或者请求无法被服务器处理。
400：错误的请求
401：未授权
403：禁止访问
404：未找到
405：方法不允许
408：请求超时
5xx（服务器错误状态码）
表示服务器在处理请求时发生了错误。
500：内部服务器错误
501：未实现
502：错误的网关
503：服务不可用
504：网关超时
505：HTTP版本不受支持
