在 Web 開發的動態世界中，可擴展且高效的應用程式必須建立在 API 設計的堅實基礎上。隨著對 RESTful API 的需求不斷增加，Node.js 現已成為建立高效能、事件驅動的 API 來服務大量並發請求的強大力量。以下部分實際上深入研究了使用 Node.js 進行有效 API 設計的原則，這對開發人員有很大的幫助和相關性，特別是對於那些在海得拉巴學習 Java 開發課程的人。
目錄
了解 RESTful API 設計
選擇正確的 HTTP 方法
2.1 取得、發布、放置、修補和刪除
2.2 將HTTP方法與CRUD操作相符
設計直覺的 API 端點
3.1 端點的命名約定
3.2 對 API 進行版本控制
處理請求和回應
4.1 解析請求資料
4.2 發送適當的回應
實現身份驗證與授權
5.1 基本驗證
5.2 使用 JWT 基於令牌的身份驗證
錯誤處理和日誌記錄
6.1 回傳有意義的錯誤訊息
6.2 調試日誌
7.1 使用 Swagger 和 Postman
7.2 維護即時文件
測試您的 API
8.1 使用 Mocha 和 Chai 進行單元測試
8.2 使用 Supertest 進行整合測試
部署您的 API
9.1 雲端 Node.js API
9.2 叢集與負載平衡：擴充您的 API
良好 API 設計的最佳實務
了解 RESTful API 設計
RESTful API 設計是指建立 Web 服務時的一組準則和限制。 REST API 是使用 HTTP 方法的網路服務，可針對 URI 標識的資源進行操作，以執行標準 CRUD 操作。這樣，無論誰實現這些原則，都可以獲得可擴展、可維護且易於理解的 API。
由於其事件驅動架構和非阻塞 I/O，Node.js 是建立 RESTful API 的完美選擇之一。能夠同時處理大量連接並提供包含庫和框架的龐大生態系統是該技術在開發人員中非常受歡迎的原因。
在 HTTP 中選取正確的方法
取得、發布、放置、修補、刪除
HTTP 方法是 RESTful API 設計的基石，根據請求的目的一致應用，如下所示： GET：用於讀取資源或其表示；POST：用於建立新資源或將資料發佈到伺服器；PUT：用於對現有資源進行更新； PATCH：對現有資源進行部分更新； DELETE：刪除資源。這些方法中的每一種都被一致地應用。這是為了使客戶端能夠以可預測且直觀的方式使用 API。
將 HTTP 方法與 CRUD 操作相符
為了確保可讀性和一致性，必須將 HTTP 方法與其對應的 C-R-U-D 操作相符：
取得：閱讀
發布：創建
PUT：更新 - 替換
補丁：更新 - 部分
刪除：刪除
將您的 API 操作與正確的 HTTP 方法結合起來將產生一個非常用戶友好且直觀的 API，使其易於理解和使用。
設計直覺的 API 端點
命名約定
API 端點應遵循一致、清晰的設計。使用與名詞一致的名稱，這將清楚地標識正在存取的資源。例如，這可能如下所示：/users 表示使用者集合，/users/:id 表示單一使用者。避免使用動詞命名端點，因為透過
HTTP方法，很清楚正在執行什麼操作。集合將使用名詞的複數形式和單數
來命名
表示單一資源時的名詞形式。
您需要對此 API 進行版本控制，以便在您改進 API 時，早期版本會繼續運作並且不會因變更而中斷。確保使用非常一致的版本控制方案來指示 API 的版本，例如 /v1/users、/api/v1/users，...
在進行重大更改時，引入新版本的 API 並貶值舊版本。這樣，客戶可以按照自己的步調遷移到新版本，而舊版本仍將保持功能。
處理請求和回應
解析請求資料
始終解析和驗證傳入資料以確認其在 API 中的適用性。內文解析中間件有助於解析 JSON 格式的傳入請求內文。
使用 Joi 或驗證器等程式庫根據 API 架構和業務規則驗證傳入資料。這減少了潛在的錯誤並確保資料完整性。
回傳適當的回覆
確保您的回應傳回適當的 HTTP 狀態碼來指示請求的結果，例如：200 OK 表示 GET 請求成功，201 Created 表示成功的 POST 請求，204 No Content 表示成功的 DELETE 請求。
以 JSON 形式傳回數據，並與 API 中的回應結構保持一致。新增有關分頁資訊或錯誤訊息的附加元數據，為客戶端提供上下文。
實現驗證與授權
基本驗證
基本驗證是使用使用者名稱和密碼對客戶端進行身份驗證的最簡單方法。它很容易安裝，但不適合生產使用，因為它不包含任何安全功能。使用 JWT 基於令牌的身份驗證
JSON Web 令牌比基本驗證更安全且可擴充。 JWT透過發布包含使用者資訊和權限的簽章令牌來實現客戶端的身份驗證和授權。
當客戶端使用您的 API 進行身份驗證時，返回 JWT；後者將在後續請求中包含此令牌。在伺服器端，驗證token的簽名，以了解其是否有效或已被篡改。
錯誤處理與日誌記錄
一定要回傳有意義的錯誤訊息
如果出現任何錯誤，它應該會向客戶端傳回有意義的錯誤訊息，其中包含足夠的資訊用於診斷和解決問題。為錯誤類型設定正確的 HTTP 狀態碼：用戶端錯誤為 400 Bad Request，伺服器端錯誤為 500 Internal Server Error。
包含每個相關錯誤訊息：例如，錯誤代碼、訊息以及回應正文可能包含的任何其他上下文。包含此類資訊可能會幫助客戶識別出了什麼問題以及如何修復它。
用於調試和監控的日誌記錄
在應用程式中設定良好的日誌記錄機制，以記錄執行過程中的錯誤、警告和重要事件。使用好的日誌庫，如 morgan 或 Winston，來記錄請求/回應/錯誤。
將日誌保存在一個位置（檔案或日誌記錄服務），以便於調試和監控。然後，設定日誌等級來處理重要訊息並忽略多餘的噪音。
記錄您的 API
使用 Swagger 和 Postman 等工具
為 API 製作完整的文檔，以便所有遇到它的使用者都知道如何使用它。使用 Swagger 和 Postman 等工具的自動化互動文件為您提供端點、請求、回應範例，甚至有關如何進行身份驗證的詳細資訊。保持文件更新並遵循 API 中所做的更改，以確保客戶端擁有有關端點及其使用情況的有效資訊。
定期更新 API 文件以跟上 API 的更改或添加也很重要。可以為每個新功能或編輯的增強功能啟動文件更新過程。
您甚至可以為您的文件設計一個版本控制系統。這意味著您的客戶將能夠根據其 API 版本查看文件的版本。
測試您的 API
使用 Mocha 和 Chai 進行單元測試
使用單元測試來測試 API，以驗證單一元件是否如預期般運作。您可以使用 Mocha 和 Chai 等測試框架編寫和執行測試。
為所有端點編寫測試，確保針對不同的輸入場景傳回正確的回應。檢查邊緣情況和錯誤條件，以確保您的 API 能夠妥善處理它們。
使用 Supertest 進行整合測試
編寫整合測試來確保 API 的所有部分協調工作也同樣重要。 Supertest 是一個優秀的函式庫，用於向 API 發送 HTTP 請求並測試回應。
典型的使用案例場景應該要有測試。建立使用者、登入或更新設定檔都應該是測試套件的一部分。透過這種方式，您將確信您的端點能夠很好地相互協作，並且所有一切作為一個整體都能夠正常運作。
部署您的 API
如何託管 Node.js API
根據您的需求和您有多少錢，您可以在託管 Node.js API 時使用以下其中一種：PaaS 或平台即服務：這包括 Heroku、DigitalOcean 和 AWS Elastic豆莖。所有這些服務都提供了一個託管環境來部署 API。 IaaS（即基礎架構即服務）涉及 AWS EC2、Google Compute Engine 和 DigitalOcean Droplets 等服務，可讓您在虛擬機器上部署 API。
將透過 AWS Lambda、Google Cloud Functions 和 Azure Functions 等服務提供無伺服器敏捷性，從而促進 API 部署。
一方面考慮您的所有 API 需求和要求，另一方面考慮團隊的專業知識和資源之間的最佳匹配，然後選擇合適的託管選項。
透過叢集和負載平衡擴展您的 API
隨著您的 API 越來越受歡迎和使用，擴充功能成為一個熱切關注的問題。使用 Node.js 中內建的叢集模組，建立多個可以並發處理傳入請求的工作進程。
為傳入請求實現負載平衡，將呼叫指派給 API 的多個實例。負載平衡器可以使用 Nginx 和 HAProxy 來完成。
API 設計的最佳實踐
遵循以下最佳實踐，使用 Node.js 開發一組有效的 RESTful API：
建立一個簡單且一致的 API。這意味著使用非常具有描述性並遵循一致的命名約定的端點名稱。
確保使用正確的 HTTP 方法。如果您確保 HTTP 方法對應到其對應的 CRUD 操作，您可以讓您的 API 直覺且易於其他人使用。
輸入驗證和清理：在將傳入資料放入 API 之前對其進行驗證和清理。
優雅地處理錯誤：使用適當的 HTTP 狀態代碼以有意義的錯誤訊息回應進行回應，並記錄這些錯誤以進行偵錯和監控。
實現身份驗證和授權。使用安全性驗證方法（例如 JWT）並實作授權來規範 API 任何資源的存取控制。
記錄您的 API：提供全面的文檔，其中包含端點的描述、請求和回應的範例以及身份驗證詳細資訊。
測試您的 API：經過測試的 API 一定能如預期般運作，同時擷取開發過程早期發生的任何回歸。您可以透過單元測試和整合測試來做到這一點。
監控您的腳本：可觀察性是了解 API 中的效能、使用情況和錯誤的關鍵，最終可以快速解決問題。
透過這樣做，編寫一個有效的、可擴展的、可維護的 RESTful API，以滿足您的客戶和使用者的需求。
總結
希望對現代 Web 應用程式進行有效程式設計的開發人員必須學習如何使用 Node.js 最好地設計 API。了解指導 RESTful API 設計的原則以及 Node.js 的強大功能，使開發人員能夠創建高度可擴展、可維護且用戶友好的 API。
對於在海得拉巴尋找 Java 開發課程的學生來說，這是他們可以追求的非常重要的技能之一，這為大量的職業選擇打開了大門。鑑於市場對熟練 Node.js 開發人員的需求不斷增加，設計和有效開發 RESTful API 的能力將成為就業市場的關鍵差異化因素。
透過擁抱 API 設計的工藝和藝術並不斷練習以達到精通，開發人員可以帶來創造性的解決方案，繼續挑戰網路的極限。在科技從日出到日落不斷變化的環境中，使用 Node.js 進行正確的 API 設計將在未來的可擴展和響應式應用程式開發中發揮巨大的基礎作用。
以上是API 設計的藝術：使用 Node.js 創建有效的 RESTful API的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！
