实战Flask API项目指南之 RESTful API设计

本系列文章将带你深入探索实战Flask API项目指南，通过跟随小菜的学习之旅，你将逐步掌握 Flask 在实际项目中的应用。让我们一起踏上这个精彩的学习之旅吧！

前言

当小菜踏入Flask后端开发的世界时，遵循RESTful API规范尤为重要。

RESTful API（Representational State Transfer）是一种设计规范，用于构建可扩展、灵活且易于维护的Web服务。它强调使用HTTP方法来操作资源，并将资源的状态以及操作结果表示为数据。接下来让我们更详细地了解RESTful API的核心概念和实际设计。

RESTful API具体的内容参考以下链接：

• RESTful API

• 阮一峰 - RESTful API 设计指南

• 阮一峰 - RESTful API 最佳实践

注意：本文直接直接上代码，干货满满。

为什么使用RESTful API

RESTful 架构可以充分的利用 HTTP 协议的各种功能，是 HTTP 协议的最佳实践

RESTful API 是一种软件架构风格、设计风格，可以让软件更加清晰，更简洁，更有层次，可维护性更好

RESTful API 设计

请求设计

响应设计

实践

理论说完了，是很枯燥的。下面开始写代码。

这里参考该 阮一峰 - RESTful API 最佳实践 文章来设计一个包含 RESTful API的基本要素的图书管理系统后端API平台。

示例代码

看以下代码，这份代码体现了RESTful API设计的一些重要原则。

下面会对它进行解析。

from flask import (Flask, jsonify, request)

app = Flask(__name__)

# 示例数据，用于模拟书籍数据库
books = [
    {"id": 1, "title": "Book 1", "author": "Frica01"},
    {"id": 2, "title": "Book 2", "author": "Frica02"}
]


# 获取所有书籍
@app.route("/books", methods=["GET"])
def get_all_books():
    return jsonify(books), 200


# 获取特定书籍
@app.route("/books/<int:book_id>", methods=["GET"])
def get_book(book_id):
    book = next((book for book in books if book["id"] == book_id), None)
    if book:
        return jsonify(book), 200
    return jsonify({"error": "Book not found."}), 404


# 创建新书籍
@app.route("/books", methods=["POST"])
def create_book():
    new_book = {"id": len(books) + 1, "title": request.json.get("title")}
    books.append(new_book)
    return jsonify(new_book), 201


# 更新书籍信息
@app.route("/books/<int:book_id>", methods=["PUT"])
def update_book(book_id):
    book = next((book for book in books if book["id"] == book_id), None)
    if book:
        book["title"] = request.json.get("title")
        return jsonify(book), 200
    return jsonify({"error": "Book not found."}), 404


# 删除书籍
@app.route("/books/<int:book_id>", methods=["DELETE"])
def delete_book(book_id):
    global books
    books = [book for book in books if book["id"] != book_id]
    return "", 204


if __name__ == "__main__":
    app.run(debug=True)

RESTful API的体现

1. URL

如上面文章所说，URL的设计是动词+宾语，如GET /books这个命令，GET是动词， books是宾语；

• 动词指的是HTTP方法，对应CRUD操作

上面的图书管理系统的API，使用如下的URL来表示书籍资源：

• 获取所有书籍：GET /books
• 获取特定书籍：GET /books/{book_id}
• 创建新书籍：POST /books
• 更新书籍信息：PUT /books/{book_id}
• 删除书籍：DELETE /books/{book_id}

2. HTTP方法

RESTful API使用HTTP方法来操作资源，这与CRUD（Create、Read、Update、Delete）操作相对应。

• GET：用于获取资源的信息。
• POST：用于在服务器上创建新资源。
• PUT：用于更新现有资源，或创建/替换资源。
• DELETE：用于删除资源。

例如，获取特定书籍信息的请求通过HTTP GET方法发起：

GET /books/9527

3. 状态码

客户端的每一次请求，服务器都必须给出回应。回应包括 HTTP 状态码和数据两部分。

HTTP 状态码就是一个三位数，分成五个类别。

• 具体的还可以细分，看这里：阮一峰 - RESTful API最佳实践

这些是一些常见的 HTTP 状态码，服务器通常使用这些状态码来指示请求的处理结果，以便客户端能够根据状态码采取适当的操作。

通过合适的状态码，API可以更清晰地传达操作结果。

4. 服务器响应

RESTful API通常使用JSON（JavaScript Object Notation）作为数据格式，以便在不同应用之间进行数据交换。JSON是一种轻量级、易于读写的数据格式，适合在Web应用中传输数据。

API返回的数据格式，应该是一个 JSON 对象，因为这样才能返回标准的结构化数据。所以，服务器回应的 HTTP 头的 Content-Type 属性要设为application/json。

在 Flask中 jsonify 函数会自动将数据转换为 JSON 格式，并设置 Content-Type 头为 application/json。

GET /books/9527 HTTP/1.1
Accept: application/json

成功返回：

{
    "id": 9527,
    "title": "Sample Book",
    "author": "John Doe"
}

失败返回：

{
    'error': 'Book not found.'
}

5. 汇总

这份代码已经包含了RESTful API的基本要素：

1. 资源与URL：每个API端点对应一个资源，如 /books 表示所有书籍资源，/books/<int:book_id> 表示特定书籍资源。

2. HTTP方法：不同HTTP方法对应不同操作，如 GET 用于获取资源，POST 用于创建资源，PUT 用于更新资源，DELETE 用于删除资源。

3. 数据格式：API使用JSON格式来表示数据，例如使用 jsonify 来构建响应。

4. 状态码：合适的HTTP状态码，如 200 表示请求成功，201 表示资源创建成功，404 表示资源未找到，204 表示无内容响应。

这些份代码遵循了RESTful API的设计原则，使API更易于理解、扩展和维护。

总结

本文详细介绍了RESTful API的设计原则，并通过一个 Flask 后端开发的图书管理系统示例，展示了如何在实际代码中应用这些原则。

文章从URL、HTTP方法、状态码和服务器响应四个角度，解析了示例代码中的RESTful API设计。

• 在URL设计中，每个API端点对应一个资源，使得URL的结构清晰、直观。
• HTTP方法则用于表示对资源的不同操作，如GET用于获取资源，POST用于创建资源等；
• 状态码用于表示请求的结果，如200表示请求成功，404表示请求的资源未找到等；
• 服务器响应通常包含了请求的结果，当请求成功时或失败时候，服务器会返回对应的 JSON 对象。

总的来说，遵循RESTful API设计原则，可以使API的使用更加直观、易于理解，同时也使得API的维护和扩展更加方便。

通过本文的学习，小菜已经学会构建出易于维护和使用的API，为他开发后端平台API 打下了扎实的基础。