HTTP接口设计

作者 | 陌无崖

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HTTP/2

一个HTTP/2连接是运行在TCP连接上的应用层协议。客户端是TCP连接的发起者。

请求方法

• 如果请求头中存在 X-HTTP-Method-Override 或参数中存在 _method（拥有更高权重），且值为 GET, POST, PUT, DELETE, PATCH, OPTIONS, HEAD 之一，则视作相应的请求方式进行处理
• GET, DELETE, HEAD 方法，参数风格为标准的 GET 风格的参数，如 url?a=1&b=2
• POST,PUT,PATCH,OPTIONS方法
• 默认情况下请求实体会被视作标准 json 字符串进行处理，当然，依旧推荐设置头信息的 Content-Type 为 application/json
• 在一些特殊接口中（会在文档中说明），可能允许 Content-Type 为 application/x-www-form-urlencoded 或者 multipart/form-data ，此时请求实体会被视作标准 POST 风格的参数进行处理

关于方法语义的说明：

• OPTIONS 用于获取资源支持的所有 HTTP 方法
• HEAD 用于只获取请求某个资源返回的头信息
• GET用于从服务器获取某个资源的信息
• 完成请求后返回状态码 200 OK
• 完成请求后需要返回被请求的资源详细信息
• POST用于创建新资源
• 创建完成后返回状态码 201 Created
• 完成请求后需要返回被创建的资源详细信息
• PUT用于完整的替换资源或者创建指定身份的资源，比如创建 id 为 123 的某个资源
• 如果是创建了资源，则返回 201 Created
• 如果是替换了资源，则返回 200 OK
• 完成请求后需要返回被修改的资源详细信息
• PATCH用于局部更新资源
• 完成请求后返回状态码 200 OK
• 完成请求后需要返回被修改的资源详细信息
• DELETE用于删除某个资源
• 完成请求后返回状态码 204 No Content

状态码

请求成功

• 200 OK : 请求执行成功并返回相应数据，如 GET 成功
• 201 Created : 对象创建成功并返回相应资源数据，如 POST 成功；创建完成后响应头中应该携带头标 Location ，指向新建资源的地址
• 202 Accepted : 接受请求，但无法立即完成创建行为，比如其中涉及到一个需要花费若干小时才能完成的任务。返回的实体中应该包含当前状态的信息，以及指向处理状态监视器或状态预测的指针，以便客户端能够获取最新状态。
• 204 No Content : 请求执行成功，不返回相应资源数据，如 PATCH ， DELETE 成功。

重定向

重定向的新地址都需要在响应头 Location 中返回

• 301 Moved Permanently : 被请求的资源已永久移动到新位置
• 302 Found : 请求的资源现在临时从不同的 URI 响应请求
• 303 See Other : 对应当前请求的响应可以在另一个 URI 上被找到，客户端应该使用 GET 方法进行请求。比如在创建已经被创建的资源时，可以返回 303
• 307 Temporary Redirect : 对应当前请求的响应可以在另一个 URI 上被找到，客户端应该保持原有的请求方法进行请求。

条件请求

• 304 Not Modified : 资源自从上次请求后没有再次发生变化，主要使用场景在于实现数据缓存
• 409 Conflict : 请求操作和资源的当前状态存在冲突。主要使用场景在于实现并发控制
• 412 Precondition Failed : 服务器在验证在请求的头字段中给出先决条件时，没能满足其中的一个或多个。主要使用场景在于实现并发控制

客户端错误

• 400 Bad Request : 请求体包含语法错误
• 401 Unauthorized : 需要验证用户身份，如果服务器就算是身份验证后也不允许客户访问资源，应该响应 403 Forbidden。如果请求里有 Authorization 头，那么必须返回一个 `WWW-Authenticate` 头
• 403 Forbidden : 服务器拒绝执行
• 404 Not Found : 找不到目标资源
• 405 Method Not Allowed : 不允许执行目标方法，响应中应该带有 Allow 头，内容为对该资源有效的 HTTP 方法
• 406 Not Acceptable : 服务器不支持客户端请求的内容格式，但响应里会包含服务端能够给出的格式的数据，并在 Content-Type 中声明格式名称
• 410 Gone : 被请求的资源已被删除，只有在确定了这种情况是永久性的时候才可以使用，否则建议使用 404 Not Found
• 413 Payload Too Large : POST 或者 PUT 请求的消息实体过大
• 415 Unsupported Media Type : 服务器不支持请求中提交的数据的格式
• 422 Unprocessable Entity : 请求格式正确，但是由于含有语义错误，无法响应
• 428 Precondition Required : 要求先决条件，如果想要请求能成功必须满足一些预设的条件

服务端错误

• 500 Internal Server Error : 服务器遇到了一个未曾预料的状况，导致了它无法完成对请求的处理。
• 501 Not Implemented : 服务器不支持当前请求所需要的某个功能。
• 502 Bad Gateway : 作为网关或者代理工作的服务器尝试执行请求时，从上游服务器接收到无效的响应。
• 503 Service Unavailable : 由于临时的服务器维护或者过载，服务器当前无法处理请求。这个状况是临时的，并且将在一段时间以后恢复。如果能够预计延迟时间，那么响应中可以包含一个 Retry-After 头用以标明这个延迟时间（内容可以为数字，单位为秒；或者是一个 HTTP 协议指定的时间格式）。如果没有给出这个 Retry-After 信息，那么客户端应当以处理 500 响应的方式处理它。

501 与 405 的区别是：405 是表示服务端不允许客户端这么做，501 是表示客户端或许可以这么做，但服务端还没有实现这个功能

身份验证

OAuth 2.0

• 官网
• 理解OAuth 2.0 - 阮一峰 以及对文中 `state` 参数的介绍的修正
• JSON Web Token，一种 Token 的生成标准
• Json Web Tokens: Introduction
• Json Web Tokens: Examples

数据缓存

大部分接口应该在响应头中携带 Last-Modified, ETag, Vary, Date 信息，客户端可以在随后请求这些资源的时候，在请求头中使用 If-Modified-Since, If-None-Match 等请求头来确认资源是否经过修改。

如果资源没有进行过修改，那么就可以响应 304 Not Modified 并且不在响应实体中返回任何内容。

$ curl -i http://api.example.com/#{RESOURCE_URI}
HTTP/1.1 200 OK
Cache-Control: public, max-age=60
Date: Thu, 05 Jul 2012 15:31:30 GMT
Vary: Accept, Authorization
ETag: "644b5b0155e6404a9cc4bd9d8b1ae730"
Last-Modified: Thu, 05 Jul 2012 15:31:30 GMT
Content

$ curl -i http://api.example.com/#{RESOURCE_URI} -H "If-Modified-Since: Thu, 05 Jul 2012 15:31:30 GMT"
HTTP/1.1 304 Not Modified
Cache-Control: public, max-age=60
Date: Thu, 05 Jul 2012 15:31:45 GMT
Vary: Accept, Authorization
Last-Modified: Thu, 05 Jul 2012 15:31:30 GMT

$ curl -i http://api.example.com/#{RESOURCE_URI} -H 'If-None-Match: "644b5b0155e6404a9cc4bd9d8b1ae730"'
HTTP/1.1 304 Not Modified
Cache-Control: public, max-age=60
Date: Thu, 05 Jul 2012 15:31:55 GMT
Vary: Accept, Authorization
ETag: "644b5b0155e6404a9cc4bd9d8b1ae730"
Last-Modified: Thu, 05 Jul 2012 15:31:30 GMT

相关资料：

• RFC 7232
• HTTP 缓存 - Google Developers
• RFC 2616 中缓存过期时间的算法, MDN 版, 中文版
• HTTP 协议中 Vary 的一些研究
• Cache Control 與 ETag

并发控制

不严谨的实现，或者缺少并发控制的 PUT 和 PATCH 请求可能导致 “更新丢失”。这个时候可以使用 Last-Modified 和/或 ETag 头来实现条件请求，支持乐观并发控制。 下文只考虑使用 PUT 和 PATCH 方法更新资源的情况。

• 客户端发起的请求如果没有包含 If-Unmodified-Since 或者 If-Match 头，那就返回状态码 403 Forbidden ，在响应正文中解释为何返回该状态码
• 客户端发起的请求提供的 If-Unmodified-Since 或者 If-Match 头与服务器记录的实际修改时间或 ETag 值不匹配的时候，返回状态码 412 Precondition Failed
• 客户端发起的请求提供的 If-Unmodified-Since 或者 If-Match 头与服务器记录的实际修改时间或 ETag 的历史值匹配，但资源已经被修改过的时候，返回状态码 409 Conflict
• 客户端发起的请求提供的条件符合实际值，那就更新资源，响应 200 OK 或者 204 No Content ，并且包含更新过的 Last-Modified 和/或 ETag 头，同时包含 Content-Location 头，其值为更新后的资源 URI

相关资料：

• 《RESTful Web Services Cookbook 中文版》 10.4 节 《如何在服务器端实现条件 PUT 请求》
• RFC 7232 "Conditional Requests"
• Location vs. Content-Location

跨域

CORS

接口支持“跨域资源共享”（Cross Origin Resource Sharing, CORS），这里和这里和这份中文资料有一些指导性的资料。 简单示例：

$ curl -i https://api.example.com -H "Origin: http://example.com"
HTTP/1.1 302 Found
$ curl -i https://api.example.com -H "Origin: http://example.com"
HTTP/1.1 302 Found
Access-Control-Allow-Origin: *
Access-Control-Expose-Headers: ETag, Link, X-Total-Count
Access-Control-Allow-Credentials: true

预检请求的响应示例：

$ curl -i https://api.example.com -H "Origin: http://example.com" -X OPTIONS
HTTP/1.1 302 Found
Access-Control-Allow-Origin: *
Access-Control-Allow-Headers: Authorization, Content-Type, If-Match, If-Modified-Since, If-None-Match, If-Unmodified-Since, X-Requested-With
Access-Control-Allow-Methods: GET, POST, PATCH, PUT, DELETE
Access-Control-Expose-Headers: ETag, Link, X-Total-Count
Access-Control-Max-Age: 86400
Access-Control-Allow-Credentials: true

JSON-P

如果在任何 GET 请求中带有参数 callback ，且值为非空字符串，那么接口将返回如下格式的数据

$ curl http://api.example.com/#{RESOURCE_URI}?callback=foo
foo({
  "meta": {
    "status": 200,
    "X-Total-Count": 542,
    "Link": [
      {"href": "http://api.example.com/#{RESOURCE_URI}?cursor=0&count=100", "rel": "first"},
      {"href": "http://api.example.com/#{RESOURCE_URI}?cursor=90&count=100", "rel": "prev"},
      {"href": "http://api.example.com/#{RESOURCE_URI}?cursor=120&count=100", "rel": "next"},
      {"href": "http://api.example.com/#{RESOURCE_URI}?cursor=200&count=100", "rel": "last"}
    ]
  },
  "data": // data
})