API设计101

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API是应用程序编程接口。 这是一个程序向其他程序提供服务的一种结构化方式。

简单来说,就像在餐厅点菜。 你不能去厨房做饭。 您会看到一个菜单,并且您知道厨房正在做饭。 您使用服务员下订单。

服务员是API,它将您的请求带到准备它的厨房并带回给您。

类似地,某人(例如Facebook)为API提供了带有各种参数的有限命令菜单。 您的程序使用此API下订单,Facebook会开始执行该订单。

引用丹尼尔·杰克逊的话:

软件建立在抽象之上。 选择合适的程序,编程将自然而然地从设计中产生。 模块将具有小而简单的界面; 而无需进行大量重组,新功能就很可能适用。 选择错误的程序,编程将带来一系列令人讨厌的惊喜。

优质API的特点:

一个好的API是

· 简单易学

· 导致可读代码

· 难以滥用

· 易于扩展和

· 完备

简单易学

为了使API易于学习,它必须具有一致的命名约定和模式,对概念的仔细管理以及可预测性。 对于相似的概念,它使用相同的名称,对于不同的概念,它使用不同的名称。 用户必须能够重新应用他们在API的另一部分中学到的知识。

组成它的不仅是名称和方法,还包括其预期的语义,这些语义应该简单明了。 有些API很难学习,因为它们需要用户编写大量的样板代码才能入门。 易于学习的API使得仅用几行简单的代码即可编写" hello world"示例,并逐步对其进行扩展以获得更复杂的程序。

导致可读代码

有时即使一个库易于学习和记忆,它仍然可能导致完全不透明的代码。 API必须是可读的,因为应用程序代码仅编写一次,但是在应用程序的生命周期中由不同的开发人员反复读取。

可读代码更易于阅读和维护,即使存在错误,由于代码的可读性,它也更易于调试。 另外,可读代码始终处于正确的抽象级别上-既不隐藏重要内容,也不强迫程序员指定不相关的信息。

难以滥用

精心设计的API使编写正确的代码比编写错误的代码更容易,并鼓励良好的编程习惯。 它不会不必要地强迫用户严格按顺序调用方法或意识到隐性副作用。 通过消除冗余,我们可以使API难以滥用。

易于扩展

API的设计应考虑到增长。 在初始阶段,应该仔细考虑诸如新类,现有类的新方法,方法的新参数等内容。

完备

几乎不可能为任何内容提供完整的API,但是至少用户应该可以扩展或定制现有的API。 因此,API将是完整的,并允许用户执行他们想要的一切。

通过向现有API逐步添加功能,完整性会随着时间的流逝而出现。 但是,即使在那种情况下,通常也有助于明确未来的发展方向,因此每次添加都是朝着正确方向迈出的一步。

设计过程:

这需要几年的时间,并且需要很多人来构建良好的API。 流程的每个步骤都提供了改进API或破坏API的机会。

罗马不是一天建成的。

了解要求

在着手设计API之前,请先对这些要求有所了解。 在大多数情况下,您将需要进行某种需求分析。 一个好的出发点是向尽可能多的人(尤其是您的老板,同事和潜在用户)询问他们希望看到哪些功能。

在编写任何其他代码之前先编写用例

该实现应适应用户,而不是相反。 为此,在编写实现代码甚至设计API之前,首先要根据需求列表编写一些典型的应用程序代码片段。 在此阶段,不必担心实施API会遇到的困难。 在编写代码段时,API逐渐成形。

这些片段应反映Perl的座右铭,

"让轻松的事情变得容易,而让困难的事情变得可能"。

在实现之前定义API

在定义API之前,应在实现API之前先指定API及其语义。 对于具有数千个用户的库,如果API很简单。 有时实现起来可能会很棘手,但这没关系。

API及其语义是库提供的主要产品。 经验一次又一次地表明API比其实现更持久。

让您的同事查看您的API

寻找,询问甚至乞求反馈。 向您的同行展示您的API,并收集您获得的所有反馈。 尝试忘记实施请求的更改将需要进行多少工作。 当收到负面反馈时,请相信所有反馈都是有用的原则。 任何意见都是一条新的信息,您可以将其重铸为事实并添加到您的事实心智表中。

您拥有的事实越多,设计好的API的机会就越大。

准备扩展

设计API之后,请务必编写一些使用该API的示例。 使用API的人提供的反馈和示例将非常有用。

API可以通过两种方式扩展:

· 由维护者(添加/弃用)和

· 由将自定义API行为的用户决定。

规划可扩展性需要仔细考虑实际情况并考虑可能的解决方案。 如果您对API或功能有疑问,请将其排除在外,稍后再重新考虑。 它通常有助于等待用户的反馈。 实际上,不可能添加用户建议的所有功能。 一个好的经验法则是等到大量用户独立地要求功能后再实施它。

设计准则:

遵循准则,在设计API时无疑会改进它。 希望这些指南能帮助您正确使用API。 您可以在流程的各个阶段再次参考这些内容。

对于许多准则,可能会有同样真实的反准则(牛顿第三定律,大声笑)。 例如,

· "避免使API过于聪明"和"避免使API过于愚蠢"

· "注意边缘情况"和"关注一般情况"

API设计如此令人鼓舞的原因是,需要考虑产生相互矛盾的需求。 但最后,这些都无法替代您的大脑。

命名

· 选择不言自明的名称和签名。 方法的参数含义应该清楚。 布尔参数通常会导致代码无法读取,因此请注意这些内容。 并争取一致性。 固定参数顺序时,一致性特别重要。 避免使用单字母名称。

· 为相关事物选择不同的名称。 如果需要区分两个或更多个相似的概念,请选择与它们所表示的概念清晰对应的名称。 任何人都可以轻松地将名称与正确的概念相关联,而无需在文档中查找它们。

· API应该显示出良好的对称性。 形式的相似性使用户能够识别内容和功能的相似性。 另一方面,功能的不对称性应由形式的不对称性反映出来。 如果您习惯给setter方法加上" set"(例如setValue())作为前缀,那么对于那些不是setter的方法,请避免使用该前缀。

· 避免缩写。 如果有缩写,则意味着用户必须记住哪些词是缩写。 通常避免这种情况。 可以允许使用非常常用的形式,例如" min"," max"," rect"," prev"等,但是必须一致地应用此约定。 这不适用于首字母缩写词。

· 优先使用特定名称而不是通用名称。 特定名称使用户更易于联系,因为可能有数百个需要不同名称的类。

语义学

· 选择良好的默认设置,这样用户就不必只是为了入门而复制和粘贴或编写样板代码。 选择良好的默认值,我们不仅要消除样板代码,还可以使API简单且可预测。

· 注意边缘情况。 边缘情况很重要,因为它们往往会在API中产生波动。 例如,如果您的基本字符串搜索算法的边缘情况不正确,这可能会导致正则表达式引擎中的错误,从而导致使用正则表达式的应用程序中的错误。 首先处理一般情况,而不必担心边缘情况。 通常,您不需要任何额外的代码来处理边缘情况。 没人需要计算0的阶乘函数! = 0,哈哈。 但是,请确保在单元测试中正确覆盖了边缘情况。

结论

设计API并不容易。 这需要大量的耐心和努力。 希望本文对您有所帮助。 当然,我可能已经错过了一些东西,请随时让我知道。

祝好运并玩得开心点!

(本文翻译自Deepak Surya的文章《API Design 101》,参考:https://medium.com/@
ideepaksuryas/api-design-101-4da3e1d1767)