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Restful架构

 今天抽空整理些有关rest方面的理论。主要参考了几篇网上的文章,做了些整理,原文见附录。

一、起源

越来越多的人开始意识到,网站即软件,而且是一种新型的软件。
这种"互联网软件"采用客户端/服务器模式,建立在分布式体系上,通过互联网通信,具有高延时(high latency)、高并发等特点。
网站开发,完全可以采用软件开发的模式。但是传统上,软件和网络是两个不同的领域,很少有交集;软件开发主要针对单机环境,网络则主要研究系统之间的通信。互联网的兴起,使得这两个领域开始融合,现在我们必须考虑,如何开发在互联网环境中使用的软件。
RESTful架构,就是一种互联网软件架构。它结构清晰、符合标准、易于理解、扩展方便,所以正得到越来越多网站的采用。
 

二、名称

Fielding将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。

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。

三、资源(Resources)

REST的名称"表现层状态转化"中,省略了主语。"表现层"其实指的是"资源"(Resources)的"表现层"。

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。

所谓"上网",就是与互联网上一系列的"资源"互动,调用它的URI。

四、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。

五、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。

六、综述

综合上面的解释,我们总结一下什么是RESTful架构:

  (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"。

 

REST关键原则

一个简单扼要的定义:REST定义了应该如何正确地使用Web标准,例如HTTP和URI。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(这将让你受益)的系统。总之,五条关键原则列举如下:

  • 为所有“事物”定义ID
  • 将所有事物链接在一起
  • 使用标准方法
  • 资源多重表述
  • 无状态通信

 

为所有“事物”定义ID

在这里我使用了“事物”来代替更正式准确的术语“资源”,因为一条如此简单的原则,不应该被淹没在术语当中。思考一下人们构建的系统,通常会找到一系列值得被标识的关键抽象。每个事物都应该是可标识的,都应该拥有一个明显的ID——在Web中,代表ID的统一概念是:URI。URI构成了一个全局命名空间,使用URI标识你的关键资源意味着它们获得了一个唯一、全局的ID。


值得被URI标识的事物——资源——要比数据库记录抽象的多。标识所有值得标识的事物,领会这个观念可以进一步引导你创造出在传统的应用程序设计中不常见的资源:一个流程或者流程步骤、一次销售、一次谈判、一份报价请求——这都是应该被标识的事物的示例。

将所有事物链接在一起

接下来要讨论的原则有一个有点令人害怕的正式描述:“超媒体被当作应用状态引擎(Hypermedia as the engine of application state)”,有时简写为HATEOAS。(严格地说,这不是我说的。)这个描述的核心是超媒体概念,换句话说:是链接的思想。链接是我们在HTML中常见的概念,但是它的用处绝不局限于此(用于人们网络浏览)。


使用标准方法

在前两个原则的讨论中暗含着一个假设:接收URI的应用程序可以通过URI明确地一些有意义的事情。如果你在公共汽车上看到一个URI,你可以将它输入浏览器的地址栏中并回车——但是你的浏览器如何知道需要对这个URI做些什么呢?

它知道如何去处理URI的原因在于所有的资源都支持同样的接口,一套同样的方法(只要你乐意,也可以称为操作)集合。在HTTP中这被叫做动词(verb),除了两个大家熟知的(GET和POST)之外,标准方法集合中还包含PUT、DELETE、HEAD和OPTIONS。这些方法的含义连同行为许诺都一起定义在HTTP规范之中。


资源多重表述

在实践中,资源多重表述还有着其它重要的好处:如果你为你的资源提供HTML和XML两种表述方式,那这些资源不仅可以被你的应用所用,还可以被任意标准Web浏览器所用——也就是说,你的应用信息可以被所有会使用Web的人获取到。

无状态通信

首先,需要着重强调的是,虽然REST包含无状态性(statelessness)的观念,但这并不是说暴露功能的应用不能有状态——
事实上,在大部分情况下这会导致整个做法没有任何用处。REST要求状态要么被放入资源状态中,要么保存在客户端上。
或者换句话说,服务器端不能保持除了单次请求之外的,任何与其通信的客户端的通信状态。这样做的最直接的理由就是可伸缩性—— 如果服务器需要保持客户端状态,那么大量的客户端交互会严重影响服务器的内存可用空间(footprint)。(注意,要做到无状态通信往往需要需要一些重新设计——不能简单地将一些session状态绑缚在URI上,然后就宣称这个应用是RESTful。)

但除此以外,其它方面可能显得更为重要:无状态约束使服务器的变化对客户端是不可见的,因为在两次连续的请求中,客户端并不依赖于同一台服务器。一个客户端从某台服务器上收到一份包含链接的文档,当它要做一些处理时,这台服务器宕掉了,可能是硬盘坏掉而被拿去修理,可能是软件需要升级重启——如果这个客户端访问了从这台服务器接收的链接,它不会察觉到后台的服务器已经改变了。

 

REST风格的一个“化身”便是HTTP(以及一套相关的一套标准,比如URI)。

附录:
1.深入浅出REST http://www.infoq.com/cn/articles/rest-introduction
2.理解Restful 架构 http://www.ruanyifeng.com/blog/2011/09/restful.html
3.Rest和soap比较 http://www.infoq.com/cn/articles/rest-soap-when-to-use-each
4.Rest和Rpc比较 http://xinklabi.iteye.com/blog/807220

 

posted on 2012-06-19 15:44 zyskm 阅读(3116) 评论(3)  编辑  收藏

评论

# re: Restful架构 2012-06-19 17:57 foo

好文,感谢博主的分享  回复  更多评论   

# re: Restful架构[未登录] 2012-06-19 21:28 paulwong

Restful不支持事务。  回复  更多评论   

# re: Restful架构 2012-06-20 10:31 zyskm

rest是无状态的所以不存在事务的概念,对于多个系统的分布式事务问题网上倒是有些讨论,没看到特别准确的定义。  回复  更多评论   


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