RestAPI的實現


轉自:http://blog.csdn.net/yanical/article/details/7856670

Rest的作者認為計算機發展到現在,最大的成就不是企業應用,而是web,是漫漫無邊的互聯網web世界。Web能有這么大的成就,它值得我們研究。所以Rest的作者仔細研究了Web,按照Web的世界一些關鍵特性,提出了我們在實現企業應用的時候應該遵循的一種風格,就是Restful。

Rest風格的API可以給我們很多好處,比如:簡潔,統一,性能,可擴展性等等。可惜的是,在實現Rest的時候,總有一些Rest的關鍵特性沒有實現,比如,無狀態性,這在我做過的兩個項目和我知道的另外一個項目都存在。事實上要實現無狀態性在Java里不是那么容易,因為那意味着要把servlet的session拋棄了。除此之外,Rest的一些其他特性在各個項目中實現的也是各有不同。

接下來,我會列出一些我認為的,要實現Rest風格API的關鍵步驟:

 

1. 所有東西都是資源(Resource)

所有要給API操作的對象都只能是資源。不管實際上存在的,還是抽象上的。所有資源都會有一個不變的標識(ID),對資源的任何API操作都不應該改變資源的標識。資源和其他資源會有關系,資源與資源的關系通過資源的標識來引用。對資源的操作都應該是完整的,比如獲取資源拿到的應該是一個完整的資源對象(根據企業引用特點有些例外,后面會提到)。

事實上,上面的這些完完全全是按照互聯網的特性提出來的。互聯網中,一個URL就是一個資源;資源的內容就是HTML頁面;不管怎么改HTML內容,URL都不會改變;資源之間通過HTML里的連接聯系起來;每次獲取的時候,獲取到的都是完整的HTML內容。

假設有一個博客系統,那么其中的資源可以包括:博主,每個博主都是一個資源;博客,每篇博客都是一個資源,博客和博主之間有聯系,通過ID聯系起來;每篇博客都會有回復,回復也算是資源,但是它是隸屬於博客的,可以認為回復是博客的子資源(你也可以認為博客是博主的子資源,怎么抽象取決於具體的應用,這里不討論)。

這步通常不難實現,因為這和ORM中的對象概念是類似的,實現上,如果用了hibernate之類的框架,改動也應該很小。

 

2. 規范對資源的操作,最好只包括CRUD

CRUD指創建(Create),讀取(Read), 更新(Update),刪除(Delete)

通常對資源的操作只包含CRUD是不可能的,CRUD里甚至連查找的操作的都沒有。但這不妨礙我們對Rest的理解,Rest提出的要求是,對資源的操作都應該是統一的,不管是操作哪種類型的資源,API都應該是一致的。這樣當調用API的客戶端知道某種資源的時候,它不需要去學習對這個資源該怎么操作,因為對所有資源的操作都是一致的,它們都應該支持CRUD操作,以及一些其他操作,比如list(用來查找,或者列出所有資源), merge(部分更新資源,這應該是唯一的不操作資源所有內容的API)。

這和Web也是一樣的,HTTP里只有GET,PUT,POST,HEAD等等幾個統一的請求(參考:http://www.w3.org/Protocols/rfc2616/rfc2616-sec9.html)。

要實現簡單的幾個操作不難,難在這幾個簡單操作沒法支撐整個系統的需求。但是想想吧,互聯網也夠復雜了吧,還是不是成功了,而且魚和熊掌不可兼得。有時候服務器端也不一定要實現所有東西,可以把一些邏輯交給客戶端去做。比如顯示,Rest里顯示是完全交給客戶端去處理的,服務器只管數據的存儲,不管客戶端是網頁,還是一個手機應用程序,還是另外一個企業應用。各種各樣的客戶端進來,他們會有各種各樣的需求,服務器端不可能一一滿足,只能客戶端使用統一的API去組合,實現自己的需求。

 

3. 規范URL的使用

好了,對資源的操作統一了,但是客戶端還是要知道怎么觸發對資源的某個具體的操作。Rest用URL的規范來保證這種統一性。

創建並保存一個博客:

 

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  1. POST /blog/save  


這個請求需要返回博客的保存后的結果,其中包括博客的標識(ID)。 獲取一個已經保存的博客,並更新它:

 

 

 

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  1. GET /blog/get/345  
  2. //更新它  
  3. POST /blog/update/345  

 

這個博客的標識是345。獲取博客的某個回復:

 

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  1. GET /blog/get/345/reply/456  

 

對待子資源,通常的做法就是和這個例子一樣,是一級一級的往下找。我們還可以有其他方法,比如remove用來刪除,merge用來部分更新,list用來查找。

有三種方式可以將參數傳給API操作:

 

第一種是通過URL的地址傳遞,如前面的例子中把標識放在URL里;

第二種是通過URL的參數,比如,對於一個查找請求,可以把查找的過濾條件放在參數里:

 

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  1. GET /blog/list?name=Azure:用InstanceInputEndpoint直接和指定instance通信  

第三種是PUT或者POST請求的時候,把內容放在HTTP body里面。這里通常就是博客的內容。

 

前面我們的例子中有些請求是GET,有些是POST,其實這是有原則的。通常對資源內容沒有改變的操作都實用GET,比如獲取資源,查找資源;對資源有改變的操作都用POST,比如保存資源。

如果想做的更好,我們應該近一步的使用HTTP的請求方法,直接把HTTP方法和要做的操作映射起來。比如我喜歡認為GET請求就是獲取資源(get),PUT方法就是更新整個內容(save,update,我覺得這兩個沒必要區分),POST方法就是更新部分內容(merge),DELETE方法就是刪除資源(remove)。如果這樣的話,請求的URL又能簡化:

 

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  1. PUT   /blog           //創建保存一個新的博客  
  2. GET   /blog/345    //獲取博客345內容  
  3. PUT   /blog/345    //更新博客345  
  4. GET   /blog/345/reply/456     //獲取博客345的回復456  
  5. POST /blog/345    //更新博客345的部分內容  
  6. DELETE /blog/345   //刪除博客345  


當然對於list操作,這里就沒法滿足了,還是需要在URL層面上做些區別。

 

對於merge操作,有很多人認為是不必要的,Rest不應該提供這個API,但是我覺得在某些情況下很有用。比如某個資源對象,它的內容在不斷的擴充,怎么讓老的客戶端在內容擴充后還能繼續使用呢? 如果我們要求所有更新請求都必須把所有內容都放在請求的body中,對於客戶端來說就不是那么好做了,但是如果我們允許merge請求,客戶端可以可以完全忽略新增加的字段,而只把自己知道的字段放在請求內容中即可。

4. 資源的多重表述

這一步我覺得不是必須的。

Rest里,資源的內容通常直接作為一段JSON或者XML返回給客戶端。資源多重表述指的是,一個資源應該能夠支持根據客戶端的請求,返回相應的格式給客戶端。服務器應該按照請求HTTP頭中的Accept屬性決定返回格式。比如對於Ajax請求,Accept頭是application/json,服務端返回JSON格式;對於Android請求,Accept頭是application/xhtml+xml,服務器返回XML格式。

我覺得這一步不是必須的因為至少從項目前期來說,我們應該都只會支持一種格式。資源的多重表述給我們一種處理多重請求格式的方式,但是我們不需要一開始就支持它。

 

5. 進一步合理利用HTTP

前面我們已經應用了HTTP的一些東西,比如請求方法,Accept頭。事實上我們可以利用更多。

HTTP支持客戶端緩存,在HTTP響應里利用Cache-Control,Expires,Last-Modified三個頭字段,我們可以讓瀏覽器緩存資源一段時間。Rest也可以利用這些頭,告訴客戶端在一定時間內不需要再次請求資源。這對提高性能有很大好處。更多HTTP頭信息,可以參考http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_HTTP_header_fields

Rest的請求會出錯,HTTP的請求也會出錯。我們可以直接利用HTTP的response code來告訴客戶端Rest請求出了什么錯誤。比如500,告訴客戶端,服務器出錯了;401告訴客戶端需要把安全驗證信息附上,需要登錄系統;404告訴請求的資源不存在,等等。更多HTTP響應碼,可以參考http://www.w3.org/Protocols/rfc2616/rfc2616-sec10.html。在實際的業務中,HTTP的那些response code肯定是不能滿足所有需求的,適當的在response body中加上更詳細的錯誤信息也是必須的。

還有其他很多,總之能利用上的就利用上,不比再次發明輪子。

 

6. 實現請求的無狀態

Rest是無狀態的。Rest的請求之間不應該有依賴,在調用一個請求前,不需要一定要去提前調用另外一個請求。Rest里面不應該有session,特別是Rest請求不應該保存信息在sesssion里,以便在后面的調用中使用。甚至包括安全驗證,客戶端不應該需要提前登錄,然后把權限信息保存在session里,后面的請求用同一個session來調用。

實現無狀態的方法就是,把所有信息都包含在當前的請求中,包括驗證信息。HTTP是無狀態的,HTTP里有一個Authorization頭,HTTP的要求是在每次請求的時候都把驗證信息放在里面,服務器每次處理請求前都去驗證這個信息。為了安全,我們可以提供一個生成token的Rest API,客戶端調用這個API生成token(可以附上用戶名/密碼來生成token)。在后面的所有請求中都把這個token放在Authentication頭中。

實現無狀態最大的好處是能夠方便的擴展服務器,也即scalability。否則的話,我們要么把Session綁定到具體服務器上,要么用一個共享的空間存儲Session。而實現無狀態后,我們可以隨意增加,減少服務器數量,都不會對當前用戶造成影響。

 


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