name	api-design
description	API design specifications. 当用户需要设计 API、讨论 RESTful 规范、设计 GraphQL schema 或制定 API 规范时使用此skill。

API Design

API 设计技能，提供 RESTful、GraphQL、gRPC 等主流 API 设计规范和最佳实践。

API 设计原则

┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    API 设计原则                         │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│  1. 一致性 - 统一的命名、格式、错误处理                  │
│  2. 简单性 - 简洁易懂的接口，最小化学习成本              │
│  3. 可发现性 - API 自描述，文档完善                     │
│  4. 演进性 - 版本管理，向后兼容                         │
│  5. 安全性 - 认证鉴权、限流、防爬                        │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘

RESTful API 设计

URL 设计

资源命名

┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│  ✅ 正确示例                                            │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│  GET    /users              - 获取用户列表              │
│  GET    /users/{id}         - 获取单个用户              │
│  POST   /users              - 创建用户                  │
│  PUT    /users/{id}         - 更新用户                  │
│  DELETE /users/{id}         - 删除用户                  │
│  GET    /users/{id}/orders  - 获取用户的订单            │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘

┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│  ❌ 错误示例                                            │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│  GET    /getUsers                                        │
│  GET    /user/list                                       │
│  POST   /createUser                                      │
│  DELETE /deleteUser?id=123                               │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘

命名规范

规则	说明	示例
小写	URL 使用小写	`/users` not `/Users`
复数名词	资源使用复数	`/users` not `/user`
kebab-case	多词用连字符	`/order-items` not `/orderItems`
层级嵌套	≤3 层	`/users/{id}/orders/{id}/items`

HTTP 方法映射

方法	用途	幂等性	安全性
GET	读取资源	✅	✅
POST	创建资源	❌	❌
PUT	完整更新	✅	❌
PATCH	部分更新	❌	❌
DELETE	删除资源	✅	❌

状态码规范

类别	状态码	用途
成功	200 OK	成功返回
	201 Created	资源创建成功
	204 No Content	删除成功，无返回
客户端错误	400 Bad Request	请求格式错误
	401 Unauthorized	未认证
	403 Forbidden	无权限
	404 Not Found	资源不存在
	409 Conflict	资源冲突
	422 Unprocessable	验证失败
	429 Too Many Requests	请求过多
服务端错误	500 Internal Server Error	服务端错误
	503 Service Unavailable	服务不可用

请求/响应格式

请求格式

{
  "username": "john",
  "email": "john@example.com",
  "password": "secure123"
}

成功响应

{
  "success": true,
  "data": {
    "id": "12345",
    "username": "john",
    "email": "john@example.com",
    "createdAt": "2024-01-01T00:00:00Z"
  },
  "meta": {
    "requestId": "req-abc123"
  }
}

错误响应

{
  "success": false,
  "error": {
    "code": "VALIDATION_ERROR",
    "message": "Validation failed",
    "details": [
      {
        "field": "email",
        "message": "Invalid email format"
      }
    ]
  },
  "meta": {
    "requestId": "req-abc123"
  }
}

分页设计

{
  "success": true,
  "data": [...],
  "pagination": {
    "page": 1,
    "pageSize": 20,
    "total": 100,
    "totalPages": 5,
    "hasNext": true,
    "hasPrev": false
  }
}

分页参数

GET /users?page=1&pageSize=20
GET /users?offset=0&limit=20
GET /users?cursor=eyJpZCI6MTJ9

过滤、排序、字段选择

过滤: GET /users?status=active&role=admin
排序: GET /users?sort=createdAt:desc,name:asc
字段: GET /users?fields=id,name,email
组合: GET /users?status=active&sort=createdAt:desc&fields=id,name

GraphQL API 设计

Schema 设计

type User {
  id: ID!
  username: String!
  email: String!
  status: UserStatus!
  orders(first: Int, after: String): OrderConnection!
  createdAt: DateTime!
  updatedAt: DateTime!
}

enum UserStatus {
  ACTIVE
  INACTIVE
  SUSPENDED
}

type OrderConnection {
  edges: [OrderEdge!]!
  pageInfo: PageInfo!
  totalCount: Int!
}

type OrderEdge {
  node: Order!
  cursor: String!
}

type PageInfo {
  hasNextPage: Boolean!
  hasPreviousPage: Boolean!
  startCursor: String
  endCursor: String
}

Query 设计

type Query {
  # 获取用户列表（支持过滤、排序、分页）
  users(
    filter: UserFilter
    sort: [UserSort!]
    first: Int
    after: String
  ): UserConnection!

  # 获取单个用户
  user(id: ID!): User
}

input UserFilter {
  status: UserStatus
  role: Role
  search: String
}

input UserSort {
  field: UserSortField!
  order: SortOrder!
}

Mutation 设计

type Mutation {
  # 创建
  createUser(input: CreateUserInput!): CreateUserPayload!

  # 更新
  updateUser(id: ID!, input: UpdateUserInput!): UpdateUserPayload!

  # 删除
  deleteUser(id: ID!): DeleteUserPayload!
}

input CreateUserInput {
  username: String!
  email: String!
  password: String!
}

type CreateUserPayload {
  user: User
  errors: [UserError!]
}

错误处理

type UserError {
  field: [String!]
  code: ErrorCode!
  message: String!
}

enum ErrorCode {
  VALIDATION_ERROR
  NOT_FOUND
  DUPLICATE_EMAIL
  UNAUTHORIZED
}

gRPC API 设计

Proto 定义

syntax = "proto3";

package user.v1;

service UserService {
  // 获取用户
  rpc GetUser(GetUserRequest) returns (GetUserResponse);

  // 创建用户
  rpc CreateUser(CreateUserRequest) returns (CreateUserResponse);

  // 批量获取用户
  rpc BatchGetUsers(BatchGetUsersRequest) returns (BatchGetUsersResponse);

  // 流式获取用户
  rpc StreamUsers(StreamUsersRequest) returns (stream StreamUsersResponse);
}

message GetUserRequest {
  string id = 1;
}

message GetUserResponse {
  User user = 1;
}

message User {
  string id = 1;
  string username = 2;
  string email = 3;
  string status = 4;
}

错误处理

message Status {
  int32 code = 1;
  string message = 2;
  repeated ErrorDetail errors = 3;
}

message ErrorDetail {
  string field = 1;
  string message = 2;
}

API 版本管理

策略选择

策略	优点	缺点	适用场景
URL 路径	明确、可发现	维护多版本	REST API
Header	URL 干净	不直观	特殊场景
Query 参数	灵活	容易被忽略	过渡期

版本演进

v1 (deprecated) → v2 (current) → v3 (future)

废弃策略

{
  "success": true,
  "data": {...},
  "deprecation": {
    "active": true,
    "sunsetDate": "2025-12-31",
    "alternative": "/v2/users",
    "message": "Please migrate to v2 API"
  }
}

API 文档模板

# API 文档

## 概述
[API 用途和基础 URL]

## 认证
[认证方式：API Key / OAuth2 / JWT]

## 用户 API

### 获取用户列表

GET /api/v1/users


**请求参数**

| 参数 | 类型 | 必填 | 说明 |
|------|------|------|------|
| page | int | 否 | 页码，默认1 |
| pageSize | int | 否 | 每页数量，默认20 |

**响应示例**

```json
{
  "success": true,
  "data": [...]
}

错误码

码	说明
400	请求参数错误
401	未认证
500	服务端错误

创建用户

POST /api/v1/users

请求体

{
  "username": "string",
  "email": "string"
}

响应示例

{
  "success": true,
  "data": {
    "id": "123"
  }
}

错误响应格式

[统一错误格式说明]


## API 设计 Checklist

设计前 □ 确定 API 风格（REST/GraphQL/gRPC） □ 定义资源模型 □ 确定端点列表 □ 设计错误码体系

设计中 □ URL 命名是否遵循规范？ □ HTTP 方法是否正确？ □ 状态码是否一致？ □ 请求/响应格式是否统一？ □ 是否有分页支持？ □ 是否有认证鉴权？

文档 □ 是否有完整的 API 文档？ □ 是否有请求/响应示例？ □ 是否有错误码说明？ □ 是否有 SDK 或客户端库？