移动互联网实战--Web Restful API设计和基础架构

前言:
　　在移动互联网的大潮中, Web Restful API逐渐成为Web Server重要的一个分支. 移动端和服务端的交互, 主流的方式还是通过Http协议的形式来进行. 请求以Get/Post方式, 响应以json(数据更小巧且自描述能力强)的方式占据主流. 各大互联网公司, 对自身的Web Api设计有各自的标准. 本文主要讲述主流的几种, 并对web server的基础架构做个简单的描述.

百度云实现方案:
　　百度移动云事业部的对云服务的Web Api借鉴了亚马逊的AWS实现方案. 具体可参见百度移动云开发者网站: http://developer.baidu.com/.
　　该Restful API的设计特点, 主要由以下几方面来描述.
　　1). URL的设计

http[s]://{server}/rest/2.0/{product}/{resource}?{query_string}

　　server: 具体服务的域名
　　product: 具体服务的产品名称
　　resource: 具体服务的某个资源名称
　　query_string: 具体服务的某个方法所有key/value对参数(包括函数名) 
　　2). 请求/响应数据格式
　　基于HTTP协议, 支持GET/POST两种方式, 一般读请求采用GET模式, 而写请求采用POST的模式.
　　请求数据格式: 与普通的web服务并无区别, GET模式参数搁置在query_string中, POST模式参数搁置在POST附带参数中
　　响应数据格式: 响应的结果和业务服务相关
　　#) 业务操作成功

{
　　"request_id":12394838223,
　　"response_params": { ... }
}

　　评注: request_id是本次请求的标识号, 用于问题查找, response_params则包含了具体业务的响应结果.
　　#) 业务操作失败

{
　　"request_id":12394838223,
　　"error_code":30000,
　　"error_msg":"Request params not valid"
}	

　　评注: 失败返回的结果固定包含三部分: request_id/error_code/error_msg, error_code指定错误码, error_msg为具体的出错信息.

　　3). 业务逻辑状态与http响应码的绑定
　　业务结果与http响应码的绑定, 不管是否合理, 这也算是AWS Web API的一大特色.
　　比如:

http状态码	业务错误码	业务错误描述信息	业务错误描述信息
200
404	30605	Data Required Not Found	请求数据不存在
500	30600	Internal Server Error	服务器内部错误

　　评注: 业务服务层应该在http协议之上, 两者的状态不该绑定, 至于AWS为何这样设计, 我只能说"存在即合理"

该方案实战和点评:
　　世上没有一个方案是完美的, 它总有它的不足存在. 这边谈谈小编在工程实践中, 对此方案所感慨的一些不足.
　　在某个具体的云服务应用中, 特定的一个方法访问成为了热点(其他方法访问量少). 我们想在反向代理层(lighttpd/nginx)作分流, 让实现FastCGI的C模块代替原生的PHP CGI. Web Server是依据URI中的服务域名和URI PATH来匹配划分/分流, 然而遗憾的是method方法参数在URI的query_string中, 该方案无法实施. 如果method参数在URI中的PATH中那就好办了.
　　尽管HTTP协议属于网络的应用层, 但是再细分的话, 业务层该在HTTP协议之上, 不同的协议层, 彼此之间应该互不影响. 业务错误码和http状态码的绑定多少让人有些困惑. 有些发生在Web Server层的真正404错误, 却被Web API的Client SDK误认为了业务逻辑错误, 这些其实不应该发生.

个人比较推崇的做法:
　　1). Http的请求分为URL约定规则、请求参数规则
　　URL规则:

http://{server}/{product}/{version}/{logic}/{method}?{query_string}

　　server: 为具体的服务域名
　　product: 为应用工程名
　　version: 为具体版本号, 便于将来的功能扩展, 可以暂定为 1.0, 2.0
　　logic: 为具体业务逻辑的初步划分, 比如后端管理方法, app端的请求方法
　　method: 具体业务的方法
　　具体的请求参数, 由指定的method方法决定, 全都作为HTTP GET/POST的参数列表.
　　2). Http的响应规则
　　HTTP响应码为200, 逻辑结果以JSON字符串的形式组织:
　　如果响应结果正确,则返回结果如下所示:

{
　　"success": true,
　　"result_value" : {
　　　　/* 由具体的业务方法决定 */
　　}
}

　　如果响应结果失败,则返回如下结果:

{
　　"success": false,
　　"request_id": 10001,
　　"err_code": 1001,
　　"err_msg": "Internal Server Error"
}

　　借鉴了AWS的设计思路, 同时抛弃了业务错误码与HTTP状态码的绑定, 同时把method/logic/version搁置在URI中的PATH中, 便于WebServer的分流. 

Web Server的基础架构
　　对于Web Server的基础架构, 大致有以下几种流行的方式.
　　1). 采用LVS的方式:
　　　　对内部多个节点(IP地址)的访问, 对外抽象为同一个IP地址, 这就是LVS的方式. 其可以理解为软件级负载均衡方式(需要依赖硬件)
　　2). 采用Nginx/Apache的反向代理:
　　
　　评注:Nginx的反向代理,可以方便对静态资源和动态资源做分离, 对小企业而言, 是最常用的一种方式.
　　3). LVS和Nginx/Apache反向代理的结合
　　

　　注: 图片来自网络.