使用 .NET Core 3.x 構建 RESTFUL Api

准備工作：在此之前你需要了解關於.NET .Core的基礎，前面幾篇文章已經介紹：https://www.cnblogs.com/hcyesdo/p/12834345.html

首先需要明確一點的就是REST Api它不是一個標准，而是一種架構風格

什么是WebApi?

WebApi通常是指“使用HTTP協議並通過網絡調用的API”，由於它使用了HTTP協議，所以需要通過URI信息來指定端點。

WebApi就是一個Web系統，通過訪問URI可以與其進行信息交互。

而常用的MVC模式是主要用來構建UI的架構模式。

特點：松耦合，關注點分離、MVC不是一個完整的應用程序框架

MVC映射為API呢？

Model：它賦值處理程序數據的邏輯

View：它是程序里復制展示數據的那部分。構建API的時候，VView就是數據或資源的展示。通常使用JSON格式。

Controller，它復負責View和Model之間的交互。

需要注意的是，在配置服務的時候在core3.0以前可能寫的是AddMvc，但是這個服務涉及了View視圖以及TagHelper的一些功能，所以在做WebApi的時候用不到

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
            //services.AddMvc(); core 3.0以前是這樣寫的，這個服務包括了    TageHelper等 WebApi不需要的東西，所有3.0以后可以不這樣寫
            services.AddControllers();
            
}

注意配置中間件的區域管道順序不能隨意改動。

管道就是客戶端通過一些指令指向服務器端，在這個過程中呢，會經過一些手動配置的中間件，比如說路由中間件、靜態資源中間件等，從客戶端出發到服務器端，將數據處理后，再由服務器端原路返回到客戶端這樣的一個過程。但是在請求的過程中也不排除中間件出現短路的情況，這樣也就不會進入到第二個中間件了，而是直接返回到客戶端。

public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env)
{
            if (env.IsDevelopment())
            {
                app.UseDeveloperExceptionPage();
            }
            app.UseRouting();

            app.UseAuthorization();

            app.UseEndpoints(endpoints =>
            {
                endpoints.MapControllers();
            });
}

API對外合約：API消費者需要使用到三個概念

• 資源的標識（URI）
• HTTP方法（GET、POST）
• 有效載荷

API對外提供統一資源接口，業界對RESTful資源命名也有規則

關於RESTful API約束

使用名詞而不是動詞

需求：“我想獲得系統里的所有用戶”

常見錯誤：api/getusers

分析：這里的“獲取”就是一個動詞，而我們的目的應該是“用戶”，即用戶是一個名詞

正確做法：GET api/user

要體現資源的結構/關系

通過id獲取單個用戶應該是:api/user/{userId}，而不是 api/user/users。這樣寫就是讓API具有很好的可讀性和可預測性

需求案例1：

系統存在兩個資源：Company(公司)、Employee(員工)，現在需要獲取某個公司下的所有員工

分析：應該使用HTTP GET。API在設計的時候需要體現公司與員工的一個包含關系

常見錯誤做法：api/employees，api/employee/{companyId} 。這兩個URI都沒有體現公司和員工的一個包含關系

建議做法：api/companies/{companyId}/employees

 

需求案例2：

需要獲取某個公司下的某個員工

常見錯誤做法：api/employees/{employeeId}

建議做法：api/companies/{companyId}/employees/{employeeId}

 

自定義查詢怎么命名？

需求：獲取所有用戶信息，並且按年齡從大到小排序

常見錯誤做法：api/user/orderby/age

建議做法：api/user?orderby=age （通過QueryString查詢字符串，多條件使用 & 符號）

 

HTTP狀態碼

請求是否成功？如果請求失敗了，誰來為此負責

2xx 開頭狀態碼

200 - OK，表示請求成功

201 - Created，表示請求成功並創建了資源

204 - No Content，請求成功，但是不應該返回任何對象，例如刪除操作

3xx 開頭狀態碼

用於跳轉。例如告訴瀏覽器搜索引擎，某個頁面的網址已經永久改變，絕大多數的WebApi都不需要這類的狀態碼

4xx 開頭：客戶端錯誤

400 - Bad Request，表示API消費者發送到服務器的請求是有錯誤的

401 - Unauthorized，表示沒有提供授權信息或者提供的授權信息有誤

403 - Forbidden，表示身份認證已經通過，但是已認證的用戶卻無法訪問請求的資源

404 - NotFound，表示請求的資源不存在

405 - Method not allowed，當嘗試發送請求到資源的時候，使用了不被支持的HTTP方法

406 - Not acceptable，表示API消費者請求的表述格式並不被WebApi所支持，並且API不會提供默認的表述格式

5xx 開頭狀態碼

500 - Internal serever error，表示服務器出現了錯誤，客戶端無能為力，只能以后再試試

還有就是RESTful API 返回的結果不一定Json格式的

關於如何標注路由屬性 uri ？

先看控制器代碼：

using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
using Routine.Api.Service;
using System;
using System.Threading.Tasks;

namespace Routine.Api.Controllers
{
    [ApiController] //好處：ApiController不是強制的
                    //1.會啟用使用屬性路由（Attribute Routing）
                    //2.自動HTTP 400響應
                    //3.推斷參數的綁定源
                    //4.Multipart/form-data 請求推斷
                    //5.錯誤狀態代碼的問題詳細信息
    [Route("api/companies")]    //寫法一
    //[Route("api/[controller]")]   //寫法二：意思是相當於刨除了Controller后綴，獲取前面的 Companies C可以是小寫，如果你改名了那么你路由的uri也跟着變了（不建議這樣寫）
    public class CompaniesController:ControllerBase
    {
        private readonly ICompanyRepository _companyRepository;
        public CompaniesController(ICompanyRepository companyRepository)
        {
            _companyRepository = companyRepository ?? 
                                 throw new ArgumentNullException(nameof(companyRepository));
        }
        [HttpGet]
        //IActionResult定義了一些合約，它可以代表ActionResult返回的結果
        public async Task<IActionResult> GetCompanies()
        {
            var companies =await _companyRepository.GetCompaniesAsync();//讀取出來的是List
            return Ok(companies); 
        }

        [HttpGet("{companyId}")] // Controller標注了ApiController => uri=> api/companies/{companyId}
        public async Task<IActionResult> GetCompany(Guid companyId)
        {
            //判斷該公司是否存在方法一：這種方法在處理並發請求時可能會出現錯誤，原因是查到之后，進行刪除，進入company后也可能是404找不到了
            //var exists =await _companyRepository.CompanyExistsAsync(compamyId);
            //if (!exists)
            //{
            //    //不存在應該返回404
            //    return NotFound();
            //}
            var company = await _companyRepository.GetCompanyAsync(companyId);//讀取出來的是List
            //方法二
            if (company==null)
            {
                return NotFound();
            }
            return Ok(company);
        }
    }
}

為了更好的構建RESTful API 對於 uri 的設計規則也有很嚴格的要求。

在控制器標注 ApiController，它會自動啟用路由屬性

通過 [Route] 設計路由規則

比如：接口一：GetCompanies，請求的方式：GET，通過Route 去設置路由規則 [Router("api/companies")]，即查詢所有公司信息

[Router("api/companies")] => api/companies

接口二：GetCompany，請求方式：GET，只不過在 添加了 [HTTPGET（"{companyId}"）] =>api/companies/{companyId}，即查詢某一公司的信息

關於第二種路由寫法請看注釋

通過Postman工具測試一下

測試一：接口一

測試二：接口二

以上兩個接口測試完畢！！！

對於ASP.NET Core 3.x以前對於 404 NotFound請求狀態碼輸出的格式不太友好，而ASP.NET Core 3.x對於404請求狀態碼也做了友好的提示。

現在將接口偽造錯誤信息，提示 404 如圖：

關於構建 RESTful API 存在的內容協商：

所謂內容協商就是這樣一個過程，針對一個響應，當有多種表述格式可用時，選取最佳的一種表述格式，這些表述可以是XML，JSON，甚至是自定義的格式規則

Accept Header：負責指定輸出類型

Media Type（媒體類型）

• application/json
• application/xml

404 Not Acceptable

輸出格式：ASP.NET Core 里面對應的就是 Output Formatters 我們稱為：輸出類型的格式化器

也就是說如果一個API消費者，設置了Accept Header的媒體類型為Json，那么這個RESTful API也應該返回的是JSON，

但是呢如果服務器只接收XML的格式，這個時候請求的媒體類型不被服務器所接受，那么就會返回 406 這個狀態碼

總而言之，盡量避免不寫Accept Header，避免客戶端和服務器端接收和返回的類型不一致導致錯誤。

有輸出那么就會有輸入了！！！

Content-Type-Header：負責指定輸入

Media Type（媒體類型）

• application/json
• application/xml

輸出格式：ASP.NET Core里面對應的就是 Input Formatters

比如說：對於一個客戶端的POST請求，即添加資源信息，那么就需要輸入參數，這些參數可能是放在Body里面，那么在Body里面的這些參數可能是對象的那種格式。那么我們就需要通過 Content-Type-Header來確定Body里面的參數是什么樣的類型，可能是Json也可能是Xml或者是自定義的格式，指明之后，RESTful API才能更好的對這些參數進行處理。

看Startup類代碼：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Threading.Tasks;
using Microsoft.AspNetCore.Builder;
using Microsoft.AspNetCore.Hosting;
using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
using Microsoft.AspNetCore.Mvc.Formatters;
using Microsoft.EntityFrameworkCore;
using Microsoft.Extensions.Configuration;
using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
using Microsoft.Extensions.Hosting;
using Microsoft.Extensions.Logging;
using Routine.Api.Data;
using Routine.Api.Service;

namespace Routine.Api
{
    public class Startup
    {
        public Startup(IConfiguration configuration)
        {
            Configuration = configuration;
        }

        public IConfiguration Configuration { get; }

        public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
            //services.AddMvc(); core 3.0以前是這樣寫的，這個服務包括了TageHelper等 WebApi不需要的東西，所有3.0以后可以不這樣寫
            services.AddControllers(setup =>
            {
                //setup.ReturnHttpNotAcceptable=false;//如果客戶端默認為xml格式，服務器端為json，false就不會返回406
                setup.ReturnHttpNotAcceptable = true;//如果請求的類型和服務器請求的類型不一致就返回406
               
                //setup.OutputFormatters.Add(new XmlDataContractSerializerOutputFormatter());
                //setup.OutputFormatters.Insert(0, new XmlDataContractSerializerOutputFormatter());
            }).AddXmlDataContractSerializerFormatters();

            //配置接口服務:涉及到這個服務注冊的生命周期這里采用AddScoped，表示每次的Http請求
            services.AddScoped<ICompanyRepository, CompanyRepository>();

            //獲取配置文件中的數據庫字符串連接
            var sqlConnection = Configuration.GetConnectionString("SqlServerConnection");

            //配置上下文類DbContext，因為它本身也是一套服務
            services.AddDbContext<RoutineDbContext>(options =>
            {
                options.UseSqlServer(sqlConnection);
            });
        }
        public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env)
        {
            if (env.IsDevelopment())
            {
                app.UseDeveloperExceptionPage();
            }
            app.UseRouting();

            app.UseAuthorization();

            app.UseEndpoints(endpoints =>
            {
                endpoints.MapControllers();
            });
        }
    }
}

setup.ReturnHttpNotAcceptable就是處理是在客戶端與服務器端數據產生沖突時，是否要即將產生 406 的狀態碼。

• true：產生
• false：不產生

setup.OutputFormatters.Add(new XmlDataContractSerializerOutputFormatter())

分析：實際上OutputFormatters 是一個集合 ，通過Add方法添加服務器允許接受XML格式的數據功能。因為集合中默認只有Json

setup.OutputFormatters.Insert(0,new XmlDataContractSerializerOutputFormatter())

分析：實際上剛剛寫的是一種方法。Insert就是指明格式順序，默認是JSON，通過Insert設置 0 ，就是指明XML為默認接受的數據格式

實際上以上兩種寫法都是 ASP.NET Core 3.x以前的寫法。

ASP.NET Core 3.x的實際寫法：就是在AddControllers后面添加XmlDataContractSerializerOutputFormatter方法。這樣不管是輸入輸出都已經設置好了XML的格式數據

postman接口測試：取消setup.OutputFormatters.Insert(0,new XmlDataContractSerializerOutputFormatter())的注釋

默認xml：

最后，關於構建RESTFUL Api的URI規則及原理

動作	HTTP方法	請求的參數（Payload）	參數位置	URI	請求前	請求后	響應內容
查詢	GET	查詢參數	可含查詢字符串（QueryString）	/api/companies/{companyId} /api/companies	無修改		單個資源 多個資源的集合
創建/添加	POST	要創建的單個資源信息	Body	/api/companies	舊	新	新創建的單個資源
局部修改/更新	PATCH	待修改的資源 JsonPatchDocument	Body	/api/companies/{companyId}	a:1 b:2	a:1 b:3	無須返回
替換	PUT	要替換的單個資源信息	Body	/api/companies/{companyId}	a:1 b:2	a:2 b:3	無須返回
使用預定義的表示進行創建	PUT	要創建的單個資源信息	Body	/api/companies/{companyId}	舊	新	返回新創建的資源
移除/刪除	DELETE	無	可含查詢字符串(QueryString)	/api/companies/{companyId}	a b	a	無須返回

.NET Core 3.x構建RESTful API 待續！！！