RESTful
2013-05-10 15:42:29 阿炯

REST这个词,是Roy Thomas Fielding在他2000年的博士论文中提出的。

Fielding是一个非常重要的人,他是HTTP协议(1.0版和1.1版)的主要设计者、Apache服务器软件的作者之一、Apache基金会的第一任主席。他对互联网软件的架构原则,定名为REST,即Representational State Transfer的缩写。我对这个词组的翻译是"表现层状态转化"。

如果一个架构符合REST原则,就称它为RESTful架构。

目前在三种主流的Web服务实现方案中,因为REST模式的Web服务与复杂的SOAP和XML-RPC对比来讲明显的更加简洁,越来越多的web服务开始采用REST风格设计和实现。要理解RESTful架构,最好的方法就是去理解Representational State Transfer这个词组到底是什么意思,它的每一个词代表了什么涵义。如果你把这个名称搞懂了,也就不难体会REST是一种什么样的设计。

REST 从资源的角度来观察整个网络,分布在各处的资源由URI确定,而客户端的应用通过URI来获取资源的表征。获得这些表征致使这些应用程序转变了其状态。随着不断获取资源的表征,客户端应用不断地在转变着其状态,所谓表征状态转移(Representational State Transfer)。

这一观点不是凭空臆造的,而是通过观察当前Web互联网的运作方式而抽象出来的。Roy Fielding 认为:

"设计良好的网络应用表现为一系列的网页,这些网页可以看作的虚拟的状态机,用户选择这些链接导致下一网页传输到用户端展现给使用的人,而这正代表了状态的转变。"

需要注意的是,REST是设计风格而不是标准。REST通常基于使用HTTP,URI,和XML以及HTML这些现有的广泛流行的协议和标准。

理解REST
资源(Resources)
所谓"资源",就是网络上的一个实体,或者说是网络上的一个具体信息。它可以是一段文本、一张图片、一首歌曲、一种服务,总之就是一个具体的实在。你可以用一个URI(统一资源定位符)指向它,每种资源对应一个特定的URI。要获取这个资源,访问它的URI就可以,因此URI就成了每一个资源的地址或独一无二的识别符。

表现层(Representation)

"资源"是一种信息实体,它可以有多种外在表现形式。我们把"资源"具体呈现出来的形式,叫做它的"表现层"(Representation)。

比如,文本可以用txt格式表现,也可以用HTML格式、XML格式、JSON格式表现,甚至可以采用二进制格式;图片可以用JPG格式表现,也可以用PNG格式表现。

URI只代表资源的实体,不代表它的形式。严格地说,有些网址最后的".html"后缀名是不必要的,因为这个后缀名表示格式,属于"表现层"范畴,而URI应该只代表"资源"的位置。它的具体表现形式,应该在HTTP请求的头信息中用Accept和Content-Type字段指定,这两个字段才是对"表现层"的描述。

状态转化(State Transfer)
访问一个网站,就代表了客户端和服务器的一个互动过程。在这个过程中,势必涉及到数据和状态的变化。

互联网通信协议HTTP协议,是一个无状态协议。这意味着,所有的状态都保存在服务器端。因此,如果客户端想要操作服务器,必须通过某种手段,让服务器端发生"状态转化"(State Transfer)。而这种转化是建立在表现层之上的,所以就是"表现层状态转化"。

客户端用到的手段,只能是HTTP协议。具体来说,就是HTTP协议里面,四个表示操作方式的动词:GET、POST、PUT、DELETE。它们分别对应四种基本操作:GET用来获取资源,POST用来新建资源(也可以用于更新资源),PUT用来更新资源,DELETE用来删除资源。

资源是由URI来指定
对资源的操作包括获取、创建、修改和删除资源,这些操作正好对应HTTP协议提供的GET、POST、PUT和DELETE方法。

通过操作资源的表现形式来操作资源
资源的表现形式则是XML或者HTML,取决于读者是机器还是人,是消费web服务的客户软件还是web浏览器。当然也可以是任何其他的格式。

REST的要求

客户端和服务器结构
连接协议具有无状态性
能够利用Cache机制增进性能
层次化的系统

关于状态
应该注意区别应用的状态和连接协议的状态。REST对于连接的无状态性实际上要求每次经过无状态的连接协议传送的信息必须包含应用中所有的状态信息。

REST的优点
可以利用缓存Cache来提高响应速度
通讯本身的无状态性可以让不同的服务器的处理一系列请求中的不同请求,提高服务器的扩展性
浏览器即可作为客户端,简化软件需求
相对于其他叠加在HTTP协议之上的机制,REST的软件依赖性更小
不需要额外的资源发现机制
在软件技术演进中的长期的兼容性更好

REST 与 RESTful
REST 指的是一组架构约束条件和原则,满足这些约束条件和原则的应用程序或设计就是 RESTful。

Web 应用最重要的 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。此外,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。资源是一个有趣的概念实体,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)得到一个惟一的地址。所有资源都共享统一的界面,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。

总结
(1)每一个URI代表一种资源;
(2)客户端和服务器之间,传递这种资源的某种表现层;
(3)客户端通过四个HTTP动词,对服务器端资源进行操作,实现"表现层状态转化"。

参考来源
REST
理解RESTful架构