开放平台架构指南

2年前 (2022) 程序员胖胖胖虎阿

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1.前言

2010年前，大型社交网站如腾讯QQ、新浪微博都搭建了开放平台。中小型互联网公司接入开放平台，能够获取社交平台的海量用户，有效的降低获客成本，获得社交平台的其他能力。对于用户而言，用一个社交帐号登录各种网站或APP，体验也会更好。后来，许多行业如电商、金融等都开放了业务核心API。这些行业的竞争非常激烈，公司希望通过开放平台与合作伙伴保持更高效的协作，实现资源交换或者流量变现。

广义的开放平台是个庞大的结构，它站在核心业务系统的前面，承接着所有的流量。公司所有的客户端比如Web站点、手机APP、智能硬件都对接开放平台API，只是各自的权限不同，可以访问的资源不同。狭义的开放平台只是打开了一扇门，让合作伙伴进来参与业务互动。从业务层面上看，开放平台仅仅是流量渠道之一。

本文重点讨论的是狭义的开放平台。

2.需求分析

2.1 总体需求

业务系统相当于酒店，开放平台是专门招待外宾的特殊客房，合作伙伴（以下统称商户）就是外宾。外宾进入酒店有专门的通道，不和其他客户的共用。外宾可以在房间睡觉、点餐，但是不能去其他房间串门。主观上，酒店希望接纳更多的外宾，但是招待能力始终有上限，因此一定要限制外宾活动的频率，否则没有足够的人力招待其他的住客。在系统设计上，开放平台有四个重要的要求：

1）接口访问授权：商户帐号仅能访问被授权的接口，也不允许访问到其他商户的资源。
2）接口访问限流：商户访问接口必须限流，不能对公司的核心系统造成冲击。
3）内部业务隔离：商户最忌讳接口出入参数频繁变化，内部系统要做好业务规划和多版本设计，尽可能保证接口出入参数不变动。
4）数据安全：加密敏感数据，比如用户手机号、银行卡号。

2.2 平台角色

开放平台的使用者只有两个：商户和平台管理员，平台管理员可以划分为超级管理员、商务经理、产品经理。

1）超级管理员：拥有最高系统管理权限。
2）商务经理：商务经理负责与商户洽谈合作事宜，审核商户资料的真实性，推动合作的进度。
3）产品经理：产品经理根据商务经理与商户签订的合同，确定产品流程的细节，解答商户的业务疑问，联合开发人员协助商户对接API。如果有需要，甚至要为商户设计新的API。

2.3 项目构成

1）开放API

商户的开发水平和意愿不一样，接入方式可以分为三种：

全API：商户端技术人员开发前端页面，后端调用开放平台API，包装为自己的前端接口，串联这些前端接口完成产品流程。
内嵌H5：商户端技术人员在产品的合适位置嵌入开放平台提供的H5地址，用户可以打开这个地址，完成产品流程。
内嵌SDK：开放平台提供Android或IOS平台的SDK，商户端技术人员自行集成在产品中，完成产品流程。

2）商户服务系统

商户服务系统至少包含商户入驻、参数配置功能，部分业务还需要佣金结算、订单统计等功能。

商户入驻：商户先提交企业资料，商务经理审核通过之后，商户才能正常访问开放API。
参数配置：配置对接开放API的一些参数，比如接入方式。

3）商户管理系统

商户管理系统主要用于查询、修改、编辑商户信息、审批商户的配置信息以及其他辅助功能。

3.系统架构

3.1 系统架构

采用成熟的分布式组件实现架构，如下图所示：
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3.2 业务边界

为了业务的整体可控，核心业务系统不应该迎合开放平台的变化，而是开放平台适配核心系统。开放平台的业务边界是只做渠道功能，不做核心业务，通过调用核心系统的接口完成业务操作。

3.3 数据闭环

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核心系统没有意愿保存商户ID或者其他与渠道有关的数据，数据闭环是指商户发起的请求（比如创建订单），先保存在开放平台的数据库，开放平台再向核心系统发起请求。这份数据并不需要特别完整，但是至少包含业务主键。当有需要的时候，通过查询核心系统接口来弥补缺失的数据。自主冗余数据的好处有两点：1.减少了调用链，加快接口查询速度；2.更容易实现根据商户ID分页查询数据、订单统计、佣金结算等功能。

4 API设计

4.1 RESTful风格

接口设计遵循 RESTful 协议，它有下面的特性：

资源是由 URI 来指定，URI 中可以包含请求参数。
对资源的操作如获取、创建、修改和删除，要采用 HTTP 协议提供的动作标识如GET、POST、PUT 和 DELETE 等。
资源的表现形式可以是XML、HTML、JSON，多数采用JSON。

采用RESTful API的好处有三点：

基于HTTP协议，轻量级，使用广泛
接口设计面向资源，具有自解释性。
以 XML，JSON 做数据交换，格式简单。

在实际的运用中，严格遵循 RESTful 协议有下面三点缺陷：

1）HTTP动词过多

开发人员使用过多的HTTP动词，心智负担较大；用动词标记操作资源满足不了复杂的业务需求，最后还得通过接口名称来区分；某些请求如 PUT、DELETE 可能被中间层设备过滤掉。

2）URL支持参数

URL里面包含参数占位符比如GET /Api/Orders/{id}/OrderItems/{id}，阅读性不佳。如果根据 URL 来统计接口调用次数，分析系统需要额外处理相同地址不同参数的情况。

3）HTTP状态码表现力不足

通过20X、30X、4XX、5XX等有限的响应码无法表达复杂的业务状态。

为了解决以上三点缺陷，建议接口遵循如下规范：

HTTP 动词仅采用 GET、POST。
URL里面不允许使用参数占位符。
返回结果采用自定义的业务状态码。

通常每个接口都有一个资源地址，为了更灵活些，可以设计为仅有一个入口地址，在参数里面增加接口名称，来区分不同的业务操作。参考淘宝API文档，如下所示：

请求地址：http://gw.api.taobao.com/router/rest
请求参数:

名称	类型	必须	描述
method	String	是	API接口名称，例如:taobao.user.buyer.get
timestamp	String	是	时间戳，格式为yyyy-MM-dd HH:mm:ss，时区为GMT+8，例如：2015-01-01 12:00:00

4.2 分类原则

遵循MECE原则，根据业务领域进行接口分类。

MECE（发音me see）是Mutually Exclusive Collectively Exhaustive的缩写，意思是“相互独立，完全穷尽”，也就是对问题的分析，能够做到不重复、不遗漏，从而直达问题的核心，并找到问题的解决方法。由《金字塔原理》作者巴巴拉·明托1973年发明，也是麦肯锡思维过程的一条基本准则。

4.3 版本管理

不同版本的相同接口，将版本号标识统一后置，如下所示：

# 老版本
http://openapi.test.com/order/create_order
# 新版本
http://openapi.test.com/order/create_order/v2

4.4 返回数据

所有接口的返回数据都采用固定的JSON格式，如下所示：

{
  "code":200,
  "msg":"OK",
  "data":{
    "order_id":"2012120112304512",
    "product_name":"男士卫衣"
  }
}

code：父编号，一般是请求成功、异常等标识。
msg：父编号信息，一般是请求结果的信息提示。
data：具体的业务数据。

4.5 安全措施

1）接口MD5签名

对所有API请求参数（包括公共参数和业务参数，但除去sign参数、值为空和值为数组类型的参数），根据参数名称的ASCII码表顺序升序排列，比如：foo=1, bar=2, foo_bar=3, foobar=4排序后的顺序是bar=2, foo=1, foo_bar=3, foobar=4。
将排好序的参数名、参数值用&拼装在一起，采用utf-8编码，比如：bar=2&foo=1&foo_bar=3&foobar=4。
在拼装的字符串尾部加上预先分配的密钥值 secret_value 后，再进行MD5算法摘要，如：md5(bar=2&foo=1&foo_bar=3&foobar=4&secret=secret_value)。

2）数据加密

加密敏感数据比如用户信息，常见加密算法可以是RSA或者AES。

3）IP白名单

在接口访问的前置层，只允许在白名单里的IP的请求。商户通过商户服务系统自行管理IP白名单。

4.6 数据推送

数据推送是指系统主动通知商户数据的变化，满足部分商户对数据的实时性要求。举个例子，商户创建订单成功，通过订单查询接口GET http://openapi.domain.com/query_order获得订单状态。如果商户希望尽快知道订单状态，可以定时轮询订单查询接口，但是效率低且浪费资源。系统主动通知商户订单的状态，能有效解决这个问题。商户需要按规范开发接口，接受指定格式的数据。数据推送增加系统了的复杂性，又会造成两个问题：