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(转载)“一把梭:REST API 全用 POST”

疯狂IT人
2023-05-17 / 0 评论 / 0 点赞 / 466 阅读 / 5,031 字 / 正在检测是否收录...

http_method-480x270
写这篇文章的原因主要还是因为V2EX上的这个贴子,这个贴子中说——

“对接同事的接口,他定义的所有接口都是 post 请求,理由是 https 用 post 更安全,之前习惯使用 restful api ,如果说 https 只有 post 请求是安全的话?那为啥还需要 get 、put 、delete ?我该如何反驳他。”
然后该贴中大量的回复大概有这么几种论调,1)POST挺好的,就应该这么干,沟通少,2)一把梭,早点干完早点回家,3)吵赢了又怎么样?工作而已,优雅不能当饭吃。虽然评论没有一边倒,但是也有大量的人支持。然后,我在Twitter上嘲讽了一下,用POST干一切就像看到了来你家装修工人说,“老子干活就是用钉子钉一切,什么螺丝、螺栓、卡扣、插销……通通不用,钉枪一把梭,方便,快捷,安全,干完早回家……不过,还是有一些网友觉得用POST挺好的,而且可以节约时间。所以,正好,我在《我做系统架构的原则》中的“原则五”中反对API返回码无论对错全是200的返回那,我专门写下这一篇文章,以正视听。

这篇文章主要分成下面这几个部分:

为什么要用不同的HTTP动词?
Restful 进行复杂查询
几个主要问题的回应
POST 更安全吗?
全用 POST 可以节省时间沟通少吗?
早点回家的正确姿势
工作而已,优雅不能当饭吃

为什么要用不同的HTTP动词

编程世界通常来说有两种逻辑:“业务逻辑” 和 “控制逻辑”。

业务逻辑。就是你实现业务需求的功能的代码,就是跟用户需求强相关的代码。比如,把用户提交的数据保存起来,查询用户的数据,完成一个订单交易,为用户退款……等等,这些是业务逻辑
控制逻辑。就是我们用于控制程序运行的非功能性的代码。比如,用于控制程序循环的变量和条件,使用多线程或分布式的技术,使用HTTP/TCP协议,使用什么样数据库,什么样的中间件……等等,这些跟用户需求完全没关系的东西。
网络协议也是一样的,一般来说,几乎所有的主流网络协议都有两个部分,一个是协议头,一个是协议体。协议头中是协议自己要用的数据,协议体才是用户的数据。所以,协议头主要是用于协议的控制逻辑,而协议体则是业务逻辑。

HTTP的动词(或是Method)是在协议头中,所以,其主要用于控制逻辑。

下面是HTTP的动词规范,一般来说,REST API 需要开发人员严格遵循下面的标准规范(参看RFC7231 章节4.2.2 – Idempotent Methods)

方法 描述 幂等
GET 用于查询操作,对应于数据库的 select 操作 ✔︎
PUT 用于所有的信息更新,对应于数据库的 update 操作 ✔︎︎
DELETE 用于更新操作,对应于数据库的 delete 操作 ✔︎︎
POST 用于新增操作,对应于数据库的 insert 操作
HEAD 用于返回一个资源对象的“元数据”,或是用于探测API是否健康 ✔︎
PATCH 用于局部信息的更新,对应于数据库的 update 操作
OPTIONS 获取API的相关的信息。 ✔︎

其中,PUT 和 PACTH 都是更新业务资源信息,如果资源对象不存在则可以新建一个,但他们两者的区别是,PUT 用于更新一个业务对象的所有完整信息,就像是我们通过表单提交所有的数据,而 PACTH 则对更为API化的数据更新操作,只需要更需要更新的字段(参看 RFC 5789 )。

当然,现实世界中,可能并不一定严格地按照数据库操作的CRUD来理解API,比如,你有一个登录的API /login 你觉得这个API应该是 GET ,POST,PUT 还是 PATCH ?登录的时候用户需要输入用户名和密码,然后跟数据库里的对比(select操作)后反回一个登录的session token,然后这个token作为用户登录的状态令牌。如果按上面表格来说,应该是 select 操作进行 GET ,但是从语义上来说,登录并不是查询信息,应该是用户状态的更新或是新增操作(新增session),所以还是应该使用 POST,而 /logout 你可以使用 DELETE 。这里相说明一下,不要机械地通过数据库的CRUD来对应这些动词,很多时候,还是要分析一下业务语义。

另外,我们注意到,在这个表格的最后一列中加入了“是否幂等”的,API的幂等对于控制逻辑来说是一件很重要的事。所谓幂等,就是该API执行多次和执行一次的结果是完全一样的,没有副作用。

POST 用于新增加数据,比如,新增一个交易订单,这肯定不能是幂等的
DELETE 用于删除数据,一个数据删除多次和删除一次的结果是一样的,所以,是幂等的
PUT 用于全部数更新,所以,是幂等的。
PATCH用于局部更新,比如,更新某个字段 cnt = cnt+1,明显不可能是幂等操作。
幂等这个特性对于远程调用是一件非常关键的事,就是说,远程调用有很多时候会因为网络原因导致调用timeout,对于timeout的请求,我们是无法知道服务端是否已经是收到请求并执行了,此时,我们不能贸然重试请求,对于不是幂等的调用来说,这会是灾难性的。比如像转帐这样的业务逻辑,转一次和转多次结果是不一样的,如果重新的话有可能就会多转了一次。所以,这个时候,如果你的API遵从了HTTP动词的规范,那么你写起程序来就可以明白在哪些动词下可以重试,而在哪些动词下不能重试。如果你把所有的API都用POST来表达的话,就完全失控了。

除了幂等这样的控制逻辑之外,你可能还会有如下的这些控制逻辑的需求:

缓存。通过CDN或是网关对API进行缓存,很显然,我们要在查询GET 操作上建议缓存。
流控。你可以通过HTTP的动词进行更粒度的流控,比如:限制API的请用频率,在读操作上和写操作上应该是不一样的。
路由。比如:写请求路由到写服务上,读请求路由到读服务上。
权限。可以获得更细粒度的权限控制和审计。
监控。因为不同的方法的API的性能都不一样,所以,可以区分做性能分析。
压测。当你需要压力测试API时,如果没有动词的区分的话,我相信你的压力测试很难搞吧。
……等等
也许,你会说,我的业务太简单了,没有必要搞这么复杂。OK,没有问题,但是我觉得你最差的情况下,也是需要做到“读写分离”的,就是说,至少要有两个动词,GET 表示是读操作,POST表示是写操作。

Restful 复杂查询

一般来说,对于查询类的API,主要就是要完成四种操作:排序,过滤,搜索,分页。下面是一些相关的规范。参考于两个我觉得写的最好的Restful API的规范文档,Microsoft REST API Guidelines,Paypal API Design Guidelines。

排序。对于结果集的排序,使用 sort 关键字,以及 {field_name}|{asc|desc},{field_name}|{asc|desc} 的相关语法。比如,某API需要返回公司的列表,并按照某些字段排序,如:GET /admin/companies?sort=rank|asc 或是 GET /admin/companies?sort=rank|asc,zip_code|desc

过滤。对于结果集的过滤,使用 filter 关键字,以及 {field_name} op{value} 的语法。比如: GET /companies?category=banking&location=china 。但是,有些时候,我们需要更为灵活的表达式,我们就需要在URL上构造我们的表达式。这里需要定义六个比较操作:=,<,>,<=,>=,以及三个逻辑操作:and,or,not。(表达式中的一些特殊字符需要做一定的转义,比如:>= 转成 ge)于是,我们就会有如下的查询表达式:GET /products?$filter=name eq ‘Milk’ and price lt 2.55 查找所有的价柗小于2.55的牛奶。

搜索。对于相关的搜索,使用 search 关键字,以及关键词。如:GET /books/search?description=algorithm 或是直接就是全文搜索 GET /books/search?key=algorithm 。

分页。对于结果集进行分页处理,分页必需是一个默认行为,这样不会产生大量的返回数据。

使用page和per_page代表页码和每页数据量,比如:GET /books?page=3&per_page=20。
可选。上面提到的page方式为使用相对位置来获取数据,可能会存在两个问题:性能(大数据量)与数据偏差(高频更新)。此时可以使用绝对位置来获取数据:事先记录下当前已获取数据里最后一条数据的ID、时间等信息,以此获取 “该ID之前的数据” 或 “该时刻之前的数据”。示例:GET /news?max_id=23454345&per_page=20 或 GET /news?published_before=2011-01-01T00:00:00Z&per_page=20。
注意:这里需要注意一下,在理论上来说GET是可以带 body 的,但是很多程序的类库或是中间件并不支持 GET 带 body,导致你只能用 POST 来传递参数。这里的原则是:

对于简单的查询,很多参数都设计在 restful API 的路径上了,而 filter/sort/pagination 也不会带来很多的复杂,所以应该使用 GET

对于复杂的查询来说,可能会有很复杂的查询参数,比如:ElasticSearch 上的 index/_search里的 DSL,你也应该尽可能的使用 GET,而不是POST 除非客观条件上不支持GET。ElasticSearch 的官方文档里也是这么说的。

The authors of Elasticsearch prefer using GET for a search request because they feel that it describes the action—​retrieving information—​better than the POST verb. (我们推荐使用 GET而不是 POST,因为语义更清楚)However, because GET with a request body is not universally supported, the search API also accepts POST requests (除非你的类库或是服务器不支持 GET带参数 ,你再用POST,我们两个都支持)

陈皓注:但是在 ElasticSearch 7.11 后,GET 也不支持 body 了。这是 ElasticSearch 的设计和实现不对应了。

另外,对于一些更为复杂的操作,建议通过分别调用多个API的方式来完成,虽然这样会增加网络请求的次数,但是这样的可以让后端程序和数据耦合度更小,更容易成为微服务的架构。
最后,如果你想在Rest中使用像GraphQL那样的查询语言,你可以考虑一下类似 OData 的解决方案。OData 是 Open Data Protocol 的缩写,最初由 Microsoft 于 2007 年开发。它是一种开放协议,使您能够以简单和标准的方式创建和使用可查询和可互操作的 RESTful API。

几个主要问题的回应

下面是对几个问题的直接回应,如果大家需要我回应更多的问题,可以在后面留言,我会把问题和我的回应添加到下面。

1)为什么API 要Restful,并符合规范?

Restful API算是一个HTTP的规范和标准了,你要说是最佳实践也好,总之,它是一个全世界对HTTP API的一个共识。在这个共识上,你可以无成本地享受很多的技术红利,比如:CDN,API网关,服务治理,监控……等等。这些都是可以让你大幅度降低研发成本,避免踩坑的原因。

2)为什么“过早优化”不适用于API设计?

因为API是一种契约,一旦被使用上,就很难再变更了,就算你发行新的版本的API,你还要驱动各种调用方升级他们的调用方式。所以,接口设计就像数据库模式设计一下,一旦设计好了,未来再变更就比较难了。所以,还是要好好设计。正如前面我给的几个文档——Microsoft REST API Guidelines,Paypal API Design Guidelines 或是 Google API Design Guide 都是让你好好设计API的不错的 Guidelines.

3)POST 更安全吗?

不会。

很多同学以为 GET 的请求数据在URL中,而 POST 的则不是,所以以为 POST 更安全。不是这样的,整个请求的HTTP URL PATH会全部封装在HTTP的协议头中。只要是HTTPS,就是安全的。当然,有些网关如nginx会把URL打到日志中,或是会放在浏览器的历史记录中,所以有人会说 GET 请求不安全,但是,POST 也没有好到哪里去,在 CSRF 这个最常见的安全问题上,则完全就是针对 POST 的。 安全是一件很复杂的事,无论你用哪方法或动词都会不能代表你会更安全。

另外,

如果你要 防止你的 GET 上有敏感信息,应该加个密,这个跟 POST是一样的。
如果你要防止 GET 会被中间人修改,你应该做一个URL签名。(通常来说, 我们都在 GET 上做签名,POST 就忘做了)
如果你要防止有人发一些恶意链接来 hack 你的用户(传说中的 GET 不如 POST 安全的一个问题),你应该用 HMAC 之类的认证技术做好认证(参看 HTTP API 认证授权术)。
总之,你要明白,GET 和 POST 的安全问题都一样的,不要有谁比谁更安全,然后你就可以掉以轻心的这样的想法,安全都是要很严肃对待的。

4)全用 POST 可以节省时间减少沟通吗?

不但不会,反而更糟糕。

说这种话的人,我感觉是不会思考问题。

其一,为API赋于不同的动词,这个几乎不需要时间。把CRUD写在不同的函数下也是一种很好的编程风格。另外现在几乎所有的开发框架都支持很快速的CRUD的开发,比如Spring Boot,写数据库的CRUD基本上就不需要写SQL语言相关的查询代码,非常之方便。
其二,使用规范的方式,可以节约新加入团队人员的学习成本,而且可以大大减少跨团队的沟能成本。规范和标准其实就是在节约团队时间提升整体效率的,这个我们整个人类进行协作的基础。所以,这个世界上有很多的标准,你只要照着这个标准来,你的所生产的零件就可以适配到其它厂商的产品上。而不需要相互沟通。
其三,全用POST接口一把梭,不规范不标准,使用你的这个山寨API的人就得来不断的问你,反而增加了沟通。另外,也许你开发业务功能很快了,但是你在做控制逻辑的时候,你就要返工了,从长期上来讲,你的欠下了技术债,这个债反而导致了更大的成本。

5)早点回家的正确姿势

不要以为你回家早就没事了,如果你的代码有这样那样的问题,别人看懂,或是出误用了你的代码出了问题,那么,你早回家有什么意义呢?你一样要被打扰,甚至被叫到公司来处理问题。所以,你应该做的是为了“长期的早回家”,而不是“短期的早回家”,要像长期的早回家,通常来说是这样的:

把代码组织设计好,有更好的扩展性。这样在面对新需求的时候,你就可以做到少改代码,甚至不改代码。这样你才可能早回家。不然,每次需求一来,你得重新写,你怎么可能早回家?
你的代码质量是不错的,有不错的文档和注释。所以,别人不会老有问题来找你,或是你下班后,叫你来处理问题。甚至任何人都可以很容易地接手你的代码,这样你才可能真正不被打扰

6)工作而已,优雅不能当饭吃

回应两点:

其一,遵循个规范而已,把“正常”叫“优雅”,可见标准有多低。这么低的标准也只能“为了吃饭而生存了”。

其二,作为一个“职业程序员”,要学会热爱和尊重自己的职业,热爱自己职业最重要的就是不要让外行人看扁这个职业,自己都不尊重这个职业,你让别人怎么尊重?尊重自己的职业,不仅仅只是能够获得让人羡慕的报酬,而更是要让自己的这个职业的更有含金量。

希望大家都能尊重自己从事的这个职业,成为真正的职业化的程序员,而不是一个码农!

(全文完)

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