一文带你快速扫盲REST与RESTFul

liuian 2024-12-12 13:29 45 浏览

REST（Representaional State Transfer）

是一种针对网络应用的设计和开发方式，可以降低开发的复杂性，提高系统的可伸缩性。
在目前主流的三种Web服务交互方案中，REST相比于SOAP（Simple Object Access protocol，简单对象访问协议）以及XML-RPC更加简单明了，无论是对URL的处理还是对Payload的编码，REST都倾向于用更加简单、轻量的方法设计和实现。值得注意的是REST并没有一个明确的标准，而更像是一种设计的风格。

原则条件

REST 指的是一组架构约束条件和原则，如果你在设计应用程序时能坚持REST原则，那就预示着你将会得到一个使用了优质Web架构的系统。Web 应用程序最重要的 REST 原则是：

客户端和服务器之间的交互在请求之间是无状态的。
从客户端到服务器的每个请求都必须包含理解请求所必需的信息。
如果服务器在请求之间的任何时间点重启，客户端不会得到通知。
无状态请求可以由任何可用服务器回答，这十分适合云计算之类的环境。
客户端可以缓存数据以改进性能。
在服务器端，应用程序状态和功能可以分为各种资源。资源是一个概念实体，它向客户端公开。资源的例子有：应用程序对象、数据库记录、算法等等。每个资源都使用 URI (Universal Resource Identifier) 得到一个唯一的地址。所有资源都共享统一的接口，以便在客户端和服务器之间传输状态。
使用的是标准的 HTTP 方法，比如 GET、PUT、POST 和 DELETE。Hypermedia 是应用程序状态的引擎，资源表示通过超链接互联。

注意

REST除了给我们带来了一个崭新的架构以外，还有一个重要的贡献是在开发系统过程中的一种新的思维方式：通过url来设计系统的结构。根据REST，每个url都代表一个resource，而整个系统就是由这些resource组成的。因此，如果url是设计良好的，那么系统的结构就也应该是设计良好的。

RESTful（REST式的）

基于REST这种软件架构风格设计的 API接口即称为：RESTful API
即设计的这些接口满足 RESTful 接口设计规范

2|1接口设计规范的具体内容为：

1. 域名

应该尽量将API部署在专用域名之下。

https://api.example.com

如果确定API很简单，不会有进一步扩展，可以考虑放在主域名下。

https://example.org/api/

2. 版本（Versioning）

应该将API的版本号放入URL。

http://www.example.com/app/1.0/foo

http://www.example.com/app/1.1/foo

http://www.example.com/app/2.0/foo

另一种做法是，将版本号放在HTTP头信息中，但不如放入URL方便和直观。Github就采用了这种做法。

因为不同的版本，可以理解成同一种资源的不同表现形式，所以应该采用同一个URL。版本号可以在HTTP请求头信息的Accept字段中进行区分（参见Versioning REST Services）：

Accept: vnd.example-com.foo+json; version=1.0

Accept: vnd.example-com.foo+json; version=1.1

Accept: vnd.example-com.foo+json; version=2.0

3. 路径（Endpoint）

路径又称"终点"（endpoint），表示API的具体网址，每个网址代表一种资源（resource）

(1) 资源作为网址，只能有名词，不能有动词，而且所用的名词往往与数据库的表名对应。

举例来说，以下是不好的例子:

/getProducts
/listOrders
/retreiveClientByOrder?orderId=1

对于一个简洁结构，你应该始终用名词。此外，利用的HTTP方法可以分离网址中的资源名称的操作。

GET /products ：将返回所有产品清单
POST /products ：将产品新建到集合
GET /products/4 ：将获取产品 4
PATCH（或）PUT /products/4 ：将更新产品 4

(2) API中的名词应该使用复数。无论子资源或者所有资源。

举例来说，获取产品的API可以这样定义

获取单个产品：http://127.0.0.1:8080/AppName/rest/products/1
获取所有产品: http://127.0.0.1:8080/AppName/rest/products

4. HTTP动词

对于资源的具体操作类型，由HTTP动词表示。

常用的HTTP动词有下面四个（括号里是对应的SQL命令）。

GET（SELECT）：从服务器取出资源（一项或多项）。
POST（CREATE）：在服务器新建一个资源。
PUT（UPDATE）：在服务器更新资源（客户端提供改变后的完整资源）。
DELETE（DELETE）：从服务器删除资源。

还有三个不常用的HTTP动词。

PATCH（UPDATE）：在服务器更新(更新)资源（客户端提供改变的属性）。
HEAD：获取资源的元数据。
OPTIONS：获取信息，关于资源的哪些属性是客户端可以改变的。

下面是一些例子。

GET /zoos：列出所有动物园
POST /zoos：新建一个动物园（上传文件）
GET /zoos/ID：获取某个指定动物园的信息
PUT /zoos/ID：更新某个指定动物园的信息（提供该动物园的全部信息）
PATCH /zoos/ID：更新某个指定动物园的信息（提供该动物园的部分信息）
DELETE /zoos/ID：删除某个动物园
GET /zoos/ID/animals：列出某个指定动物园的所有动物
DELETE /zoos/ID/animals/ID：删除某个指定动物园的指定动物

5. 过滤信息（Filtering）

如果记录数量很多，服务器不可能都将它们返回给用户。API应该提供参数，过滤返回结果。

下面是一些常见的参数。query_string 查询字符串,地址栏后面问号后面的数据,格式: name=xx&sss=xxx

?limit=10：指定返回记录的数量
?offset=10：指定返回记录的开始位置。
?page=2&per_page=100：指定第几页，以及每页的记录数。
?sortby=name&order=asc：指定返回结果按照哪个属性排序，以及排序顺序。
?animal_type_id=1：指定筛选条件

参数的设计允许存在冗余，即允许API路径和URL参数偶尔有重复。比如，GET /zoos/ID/animals 与 GET /animals?zoo_id=ID 的含义是相同的。

6. 状态码（Status Codes）

服务器向用户返回的状态码和提示信息，常见的有以下一些（方括号中是该状态码对应的HTTP动词）。

200 OK - [GET]：服务器成功返回用户请求的数据201 CREATED - [POST/PUT/PATCH]：用户新建或修改数据成功。202 Accepted - [*]：表示一个请求已经进入后台排队（异步任务）204 NO CONTENT - [DELETE]：用户删除数据成功。400 INVALID REQUEST - [POST/PUT/PATCH]：用户发出的请求有错误，服务器没有进行新建或修改数据的操作401 Unauthorized - [*]：表示用户没有权限（令牌、用户名、密码错误）。403 Forbidden - [*] 表示用户得到授权（与401错误相对），但是访问是被禁止的。404 NOT FOUND - [*]：用户发出的请求针对的是不存在的记录，服务器没有进行操作，该操作是幂等的。406 Not Acceptable - [GET]：用户请求的格式不可得（比如用户请求JSON格式，但是只有XML格式）。410 Gone -[GET]：用户请求的资源被永久删除，且不会再得到的。422 Unprocesable entity - [POST/PUT/PATCH] 当创建一个对象时，发生一个验证错误。500 INTERNAL SERVER ERROR - [*]：服务器发生错误，用户将无法判断发出的请求是否成功。

状态码的完全列表参见这里或这里。

7. 错误处理（Error handling）

如果状态码是4xx，服务器就应该向用户返回出错信息。一般来说，返回的信息中将error作为键名，出错信息作为键值即可。

{
    error: "Invalid API key"
}

8. 返回结果

针对不同操作，服务器向用户返回的结果应该符合以下规范。

GET /collection：返回资源对象的列表（数组）
GET /collection/ID：返回单个资源对象(json)
POST /collection：返回新生成的资源对象(json)
PUT /collection/ID：返回完整的资源对象(json)
DELETE /collection/ID：返回一个空文档(空字符串)

9. 超媒体（Hypermedia API）

RESTful API最好做到Hypermedia（即返回结果中提供链接，连向其他API方法），使得用户不查文档，也知道下一步应该做什么。

比如，Github的API就是这种设计，访问api.github.com会得到一个所有可用API的网址列表。

{
"current_user_url": "https://api.github.com/user",
"authorizations_url": "https://api.github.com/authorizations",
// ...
}

从上面可以看到，如果想获取当前用户的信息，应该去访问api.github.com/user，然后就得到了下面结果。

{
  "message": "Requires authentication",
  "documentation_url": "https://developer.github.com/v3"
}

上面代码表示，服务器给出了提示信息，以及文档的网址。

10. 其他

服务器返回的数据格式，应该尽量使用JSON，避免使用XML。

RESTful架构

RESTful架构是对MVC架构改进后所形成的一种架构，通过使用事先定义好的接口与不同的服务联系起来。在RESTful架构中，浏览器使用POST，DELETE，PUT和GET四种请求方式分别对指定的URL资源进行增删改查操作。因此，RESTful是通过URI实现对资源的管理及访问，具有扩展性强、结构清晰的特点。

RESTful架构将服务器分成前端服务器和后端服务器两部分，前端服务器为用户提供无模型的视图；后端服务器为前端服务器提供接口。浏览器向前端服务器请求视图，通过视图中包含的AJAX函数发起接口请求获取模型。

项目开发引入RESTful架构，利于团队并行开发。在RESTful架构中，将多数HTTP请求转移到前端服务器上，降低服务器的负荷，使视图获取后端模型失败也能呈现。但RESTful架构却不适用于所有的项目，当项目比较小时无需使用RESTful架构，项目变得更加复杂。

RESTful与 RPC

使用 RPC 样式架构构建的基于 SOAP 的 Web 服务成为实现 SOA 最常用的方法。RPC 样式的 Web 服务客户端将一个装满数据的信封（包括方法和参数信息）通过 HTTP 发送到服务器。服务器打开信封并使用传入参数执行指定的方法。方法的结果打包到一个信封并作为响应发回客户端。客户端收到响应并打开信封。每个对象都有自己独特的方法以及仅公开一个 URI 的 RPC 样式 Web 服务，URI 表示单个端点。它忽略 HTTP 的大部分特性且仅支持 POST 方法。

由于轻量级以及通过 HTTP 直接传输数据的特性，Web 服务的 RESTful 方法已经成为最常见的替代方法。可以使用各种语言（比如 Java 程序、Perl、Ruby、Python、PHP 和 Javascript[包括 Ajax]）实现客户端。RESTful Web 服务通常可以通过自动客户端或代表用户的应用程序访问。但是，这种服务的简便性让用户能够与之直接交互，使用它们的 Web 浏览器构建一个 GET URL 并读取返回的内容。

在 REST 样式的 Web 服务中，每个资源都有一个地址。资源本身都是方法调用的目标，方法列表对所有资源都是一样的。这些方法都是标准方法，包括 HTTP GET、POST、PUT、DELETE，还可能包括 HEAD 和 OPTIONS。

在 RPC 样式的架构中，关注点在于方法，而在 REST 样式的架构中，关注点在于资源 —— 将使用标准方法检索并操作信息片段（使用表示的形式）。资源表示形式在表示形式中使用超链接互联。

Leonard Richardson 和 Sam Ruby 在他们的著作 RESTful Web Services 中引入了术语 REST-RPC 混合架构。REST-RPC 混合 Web 服务不使用信封包装方法、参数和数据，而是直接通过 HTTP 传输数据，这与 REST 样式的 Web 服务是类似的。但是它不使用标准的 HTTP 方法操作资源。它在 HTTP 请求的 URI 部分存储方法信息。好几个知名的 Web 服务，比如 Yahoo 的 Flickr API 和 Delicious API 都使用这种混合架构。