程序员该如何做到API兼容

Whats API?

API的全称是application programming interface。

而很多时候，程序开发者仅仅把函数、类的接口做为API的一部分，而忽略了其他重要的编程接口。

事实上，在前端Javscript编程中常见的API包括：

函数、类接口，包括参数，返回值，函数对外部对象（常常是DOM）的具体操作等

网络接口协议，如和后端交互的JSON、XML数据格式，或者script回调中的函数名

样式以及HTML接口

外部依赖（对浏览器具体特性的依赖）

一些无意泄露的内部实现

越往后的API，越隐晦，越不容易受到重视，但是一旦这些API发生变化，可能会导致调用方出现不符合预期甚至程序直接报错的情况。

Why API cannot be changed?

API是程序协同开发的重要保证，API的用户希望API的提供方提供的是一段功能明确、接口明了的程序。更重要的是，用户更期望在程序升级以后，他们能够不经思考地升级这些第三方代码。

一旦上述提到的5个API中的任何一个发生变化，可能会给他们带来巨大的代价，用户需要排查所有调用的代码，需要更改一些协议，需要调整所有与之相关的部分，这些工作对他们来说都是额外的，在预期之外的。如果辛辛苦苦完成这些以后，还在测试过程中发现了相关的bug，那对用户的打击就更大了。

如果API经常发生变化，用户就会失去对这段程序的信任，他们会更倾向自己获得源代码以后，按照自己的需求进行修改，自行维护一个内部的API比调用一个不断发生变化的外部API要容易接受的多，虽然这样做和我们协同开发、模块化开发的初衷是完全相悖的。

最后，我们为什么要修改API呢？为了API看起来更加漂亮？为了提供更多有趣的功能？还是仅仅我们觉得到了改变了时候了？对于用户来说，他们更愿意使用一个稳定但是看起来不那么时髦的API，而不是使用一个很时髦，但是会经常变动的API。在这个问题上，项目开发者是实用派。但这并不意味着我们不再改进API了，在后面，我会具体介绍如何能让API保持稳定的同时，让API持续改进。

Quality of API

在正式说兼容性之前，首先要明确一下，什么是好的API，因为导致API的不兼容的根源总是来自一个想法：期望通过这次改变把API变得更好。

容易理解

如果一个API不能让大多数使用者快速学会，这一定不是一个好的API。 比如iOS的滑动解锁，老人和小孩都能都能一次解锁，而Nokia的经典两键解锁，你懂的。

一致性

一致性能大大降低用户的学习和使用成本，用户过去的努力学习，能持续的收效。

容易查找和学习

API必须要有文档，并且介绍清晰，提供尽可能多的示例和可copy－paste的代码，降低用户的使用门槛。

提供简单的方案

API要能解决复杂的问题，提供很多可配置项，但是对于那些最常见的case，如果有一个简单的方案供给用户使用，这样能大大提高API的可用性

保护用户在API上的已有工作

用户过去在调用API、基于API开发所做的工作，这样才能给用户带来价值的同时，不破坏他们过去的劳动成果。

如何保证API的兼容

采用良好的设计思路

在设计过程中，如果能按照下面的方式来进行设计，会让这个API生命更长久

面向用例的设计，收集用户建议，把自己模拟成用户，保证API设计的易用和合理

保证后续的需求可以通过扩展的形式完成

第一版做尽量少的内容，由于新需求可以通过扩展的形式完成，因此尽量少做事情是抑制API设计错误的一个有效方案

对外提供清晰的API和文档规范，避免用户错误的使用API，尤其是避免API（见第一节）靠后级别的API被用户知晓与误用

除此之外，下面还列出了一些具体的设计方法：

方法优于属性

工厂方法优于构造函数

避免过多继承

避免由于优化或者复用代码影响API

面向接口编程

扩展参数应当是便利的

对组件进行合理定位，确定暴露多少接口

提供扩展点

有效的API评审

API设计完成以后，需要经过周密的设计评审，评审的重点如下：

用例驱动，评审前必须提供完善的使用用例，确保用例的合理性和完备性。

一致性，是否与系统中其他模块的接口风格一致，是否与对称接口的设计一致。

简单明了，API应该简单好理解，容易学习和使用的API才不容易被误用，给我们带来更多的麻烦。

API尽可能少，如果一个API可以暴露也可以不暴露，那么就不要暴露他，等到用户真正有需求的时候再将它成为一个公开接口也不迟。

支持持续改进，API是否能够方便地通过扩展的方式增加功能和优化。

把握API的生命周期

每一个API都是有生命周期的，我们需要让API的生命周期更长，并且在API的生命周期结束时能让其平滑的消亡。

告诉用户我们是如何设计的，避免误用，提供指导，错误的使用往往是缩短API寿命的一大杀手

提供试用期，API不可能一开始就是稳定，经过试用的API才能有更强的生命力

为API分级：内部使用；二次开发使用；开发或试用中；稳定；弃用API。避免API被滥用的同时，我们可以通过调整API的级别，来扩大其影响力，也能更优雅的结束一个API的生命周期。

保持API的逐步改善

过去我们总希望能将现有的不合理的设计完全推翻，然后按照现在美好的思路，重新设计这个API，但是在一段时间以后，又会碰到一样的状况，需要再推翻一次。 如果我们没有有效的逐步改善的办法，依靠推翻现有设计，重新设计API只能让我们回到起点，然后重现之前的过程。 要有一套行之有效的持续改善的办法来在API兼容的同时，改善API使之更好。

提高API的可测试性

API需要是可测试的，测试不应依赖实现，测试充分的API，尤其是经过了严格的兼容性整合测试的API，更能保证在升级的过程中不出现兼容性问题。

兼容性整合测试，是指一组测试用例集合，这组测试用例会站在使用者的立场上使用API。在API升级以后，再检测这组测试用例是否能完全符合预期的通过测试，尽可能的发现兼容性问题。

避免极端的意见

在设计API的时候，一定要避免任何极端的意见，尤其是以下几点：

必须漂亮

API必须被正确地使用（用户很难理解如何正确的使用API，API的设计者要充分考虑API被误用的情况：如果一个API可能会被误用，那么它一定会被误用）

必须简单（我们总会面临复杂的需求，能两者兼顾的API是更好的API）

必须高性能（性能可以通过其他手段优化，不应该影响API的设计）

必须绝对兼容（尽管本文一直提到如何保证兼容，但是我们仍然要意识到，一些极少情况下会遇到的不兼容是可以容忍的）

一些具体的实施方案

在一个API不可避免要消亡或者改变的时候，我们应该接受并且面对这个事实，下面列举了几种保证兼容性的前提下，对API进行调整的办法：

将API标记为弃用，重新建立一个新的API。如果一个API不可避免要被消亡，这是唯一的办法。

为其添加额外的参数或者参数选项来实现功能添加

将现有API拆成两部分，提供一个精简的核心API，过去的API通过封装核心API上实现。这通常用于解决用户需要一个代码精简的版本时。

在现有的API基础上进行封装，提供一个功能更丰富的包或者类

小结

设计一个保持兼容的API是很困难的。在这之前，作者需要理解什么是API，以及如何评估API的质量以后，通过良好的设计思路以及改进方法，来保证API的向后兼容。