使用 .NET Core 构建高性能 API

在当今的数字环境中，API 是现代 Web 应用程序的支柱，可实现不同软件系统之间的无缝通信。.NET Web API 是一个功能强大的框架，允许开发人员构建可靠且可缩放的 API。在这篇文章中，我们将探讨掌握 .NET Web API 的最佳做法，以确保 API 高效、安全且可维护。

1. 设计 RESTful API

遵守 REST 原则

将 API 设计为遵循 REST 原则，确保其无状态、可扩展且易于理解。对不同的操作使用适当的 HTTP 方法（GET、POST、PUT、DELETE）和标准状态代码来指示 API 调用的结果。

对 API 进行版本控制

实施版本控制以管理更改并确保向后兼容性。可以在 URL、查询字符串或标头中包含版本号。

[ApiVersion("1.0")]
[Route("api/v{version:apiVersion}/[controller]")]
public class ProductsController : ControllerBase
{
    // Actions
}

2. 实施强大的安全性

使用 HTTPS

始终使用 HTTPS 对客户端和服务器之间传输的数据进行加密，防止其被拦截和篡改。

实施身份验证和授权

使用 JWT（JSON Web 令牌）进行无状态身份验证，并使用基于角色的访问控制进行授权。

services.AddAuthentication(JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme)
    .AddJwtBearer(options =>
    {
        options.TokenValidationParameters = new TokenValidationParameters
        {
            ValidateIssuer = true,
            ValidateAudience = true,
            ValidateLifetime = true,
            ValidateIssuerSigningKey = true,
            ValidIssuer = Configuration["Jwt:Issuer"],
            ValidAudience = Configuration["Jwt:Issuer"],
            IssuerSigningKey = new SymmetricSecurityKey(Encoding.UTF8.GetBytes(Configuration["Jwt:Key"]))
        };
    });

3. 优化性能

实现缓存

对经常访问的数据使用内存中缓存，对较大的分布式系统使用分布式缓存（例如 Redis）。

public class ProductService
{
    private readonly IMemoryCache _cache;

    public ProductService(IMemoryCache cache)
    {
        _cache = cache;
    }

    public Product GetProduct(int id)
    {
        return _cache.GetOrCreate(id, entry =>
        {
            entry.AbsoluteExpirationRelativeToNow = TimeSpan.FromMinutes(5);
            return _context.Products.Find(id);
        });
    }
}

使用异步编程

利用并有效地处理 I/O 绑定操作，释放线程来处理其他请求。asyncawait

public async Task<IActionResult> GetProduct(int id)
{
    var product = await _context.Products.FindAsync(id);
    return Ok(product);
}

4. 提高可维护性

使用依赖注入

采用依赖注入来管理依赖，使您的代码更加模块化和可测试。

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    services.AddScoped<IProductService, ProductService>();
}

遵循 SOLID 原则

遵循 SOLID 原则（单一责任、开放/封闭、Liskov 替换、接口隔离、依赖反转）来编写干净、可维护的代码。

5. 监控和诊断

实现日志记录

使用 Serilog 或 NLog 等日志记录框架捕获详细日志，以便进行监控和故障排除。

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)  
{  
    services.AddLogging(config =>  
    {  
        config.AddSerilog();  
    });  
}

使用 Application Insights

集成 Application Insights，全面监视和诊断 API 的性能和使用情况。

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)  
{  
    services.AddApplicationInsightsTelemetry(Configuration["ApplicationInsights:InstrumentationKey"]);  
}

结论

掌握 .NET Web API 涉及以下设计、安全性、性能、可维护性和监视方面的最佳实践的组合。通过实施这些策略，您可以构建功能强大、可扩展且安全的 API，以满足现代 Web 应用程序的需求。随时了解 .NET 的最新进展，并不断完善您的技能，以提供高质量的 API 解决方案。