REST架構

   秋名山上行人稀，學習還得靠本身！

 

 開始學習REST，總結下學習筆記，以便之後用得着！有錯誤之處，但願留言交流（2576731178@qq.com）！

1、Web技術與REST的關係

想要更好理解REST，須要準備下Web相關知識。

從技術架構層面上看，Web的技術架構包括了四個基石：

• URI（URL）【resource】

• HTTP (應用層協議)

• HyperText（除了HTML外，也能夠是帶有超連接的XML或JSON）

• MIME=> text/html // text/css //text/javascript image/png

在這四個基石之上，Web開發技術的發展能夠粗略劃分紅如下幾個階段：

    1.靜態內容階段：在此最初的階段，Web由大量的靜態HTML文檔組成。Web服務器能夠被看做是支持超文本的共享文件服務器。

    2.CGI程序階段：在此階段，Web服務器經過CGI（Common Gateway Interface）協議與應用程序之間的通訊，應用程序被稱做CGI程序（Web服務器增長了一些編程API，能夠向客戶端提供一些動態變化的內容）。

    3.腳本語言階段：在此階段，服務器端出現了ASP、PHP、JSP、ColdFusion等支持session的腳本語言技術，瀏覽器端出現了Java Applet、JavaScript等技術。

    4.瘦客戶端應用階段：在此階段，在服務器端出現了獨立於Web服務器的應用服務器，出現了Web MVC開發模式，服務器端生成所有的動態內容，基於這些框架開發的Web應用，一般都是瘦客戶端應用。SSH => SSM => SpringBoot

    5.RIA應用階段：在此階段，應用多種RIA（Rich Internet Application）技術，大幅改善用戶體驗。應用最爲普遍的RIA技術是DHTML+Ajax。同時誕生了大量的Web前端DHTML開發庫，例如Prototype、Dojo、ExtJS、jQuery/jQuery UI等等

    6.移動Web應用階段：在此階段，出現了大量面向移動設備的Web應用開發技術。除了Android、iOS、Windows Phone等操做系統平臺原生的開發技術以外，基於HTML5的開發技術也變得很是流行。

   Web發展到了1995年，在CGI、ASP等技術出現以後，沿用了多年、主要面向靜態文檔的HTTP/1.0協議已經沒法知足Web應用的開發需求，所以須要設計新版本的HTTP協議。在HTTP/1.0協議專家組之中，有一位年輕人脫穎而出，顯示出了不凡的洞察力，後來他成爲了HTTP/1.1協議專家組的負責人。這位年輕人就是Apache HTTP服務器的核心開發者羅伊·菲爾丁(Roy Fielding)，他仍是Apache軟件基金會的合做創始人。

       羅伊·菲爾丁和他的同事們在HTTP/1.1協議的設計工做中，對於Web在技術架構方面的因素作了一番深刻的總結。Fielding將這些總結歸入到了一套理論框架之中，而後使用這套理論框架中的指導原則，來指導HTTP/1.1協議的設計方向。HHTTP/1.1協議設計的極爲成功。Fielding在完成HTTP/1.1協議的設計工做以後，回到了加州大學歐文分校繼續攻讀本身的博士學位。第二年（2000年）在他的博士學位論文Architectural Styles and the Design of Network-based Software Architectures中，Fielding更爲系統、嚴謹地闡述了這套理論框架，而且使用這套理論框架推導出了一種新的架構風格，而且爲這種架構風格取了一個使人輕鬆愉快的名字「REST」——Representational State Transfer（表述性狀態轉移）的縮寫。    

       在Fielding的這篇名爲Architectural Styles and the Design of Network-based Software Architectures的博士論文（中文版名爲《架構風格與基於網絡的軟件架構設計》）中，提出了一整套基於網絡的軟件（即所謂的「分佈式應用」）的設計方法，值得全部分佈式應用的開發者仔細閱讀、深刻體會。

    REST架構風格最重要的架構約束有6個：

  （1）客戶-服務器（Client-Server）

          通訊只能由客戶端單方面發起，表現爲請求-響應的形式。

  （2）無狀態（Stateless）

          通訊的會話狀態（Session State）應該所有由客戶端負責維護。

  （3）緩存（Cache）

          響應內容能夠在通訊鏈的某處被緩存，以改善網絡效率。

  （4）統一接口（Uniform Interface）

          通訊鏈的組件之間經過統一的接口相互通訊，以提升交互的可見性。

  （5）分層系統（Layered System）

          經過限制組件的行爲（即，每一個組件只能「看到」與其交互的緊鄰層），將架構分解爲若干等級的層。

  （6）按需代碼（Code-On-Demand，可選）

          支持經過下載並執行一些代碼（例如Java Applet、Flash或JavaScript），對客戶端的功能進行擴展。

 2、REST詳解

REST到底是什麼？

      REST是HTTP/1.1協議等Web規範的設計指導原則

首先，REST是Web自身的架構風格。

REST也是Web之因此取得成功的技術架構方面因素的總結。REST是世界上最成功的分佈式應用架構風格。它是爲 運行在互聯網環境 的 分佈式 超媒體系統量身定製的。

互聯網環境與企業內網環境有很是大的差異，最主要的差異是兩個方面：

• 可伸縮性需求沒法控制：併發訪問量或暴漲或暴跌。

• 安全性需求沒法控制：沒法控制客戶端發來的請求的格式，極可能會是惡意的請求。

而所謂的「超媒體系統」，即，使用了超文本的系統。能夠把「超媒體」理解爲超文本+媒體內容。

REST是HTTP/1.1協議等Web規範的設計指導原則，HTTP/1.1協議正是爲實現REST風格的架構而設計的。新的Web規範，其設計必須符合REST的要求，不然整個Web的體系架構會由於引入嚴重矛盾而崩潰。

總結爲一句話：REST是全部Web應用都應該遵照的架構設計指導原則。既是指導原則，因此不具備強制性，可是違反了REST的指導原則，會付出不少代價，特別是對於大流量的網站而言。

要深刻理解REST，須要理解REST的五個關鍵詞：

1. 資源（Resource）

2. 資源的表述（Representation）

3. 狀態轉移（State Transfer）

4. 統一接口（Uniform Interface）

5. 超文本驅動（Hypertext Driven）

 

什麼是資源？

資源是一種看待服務器的方式，即，將服務器看做是由不少離散的資源組成。每一個資源是服務器上一個可命名的抽象概念。由於資源是一個抽象的概念，因此它不只僅能表明服務器文件系統中的一個文件、數據庫中的一張表等等具體的東西，能夠將資源設計的要多抽象有多抽象，只要想象力容許並且客戶端應用開發者可以理解。與面向對象設計相似，資源是以名詞爲核心來組織的，首先關注的是名詞。一個資源能夠由一個或多個URI來標識。URI既是資源的名稱，也是資源在Web上的地址。對某個資源感興趣的客戶端應用，能夠經過資源的URI與其進行交互。（註解：拿來用的東西）

什麼是資源的表述？

資源的表述是一段對於資源在某個特定時刻的狀態的描述。能夠在客戶端-服務器端之間轉移（交換）。資源的表述能夠有多種格式，例如HTML/XML/JSON/純文本/圖片/視頻/音頻等等。資源的表述格式能夠經過協商機制來肯定。請求-響應方向的表述一般使用不一樣的格式。

什麼是狀態轉移？

狀態轉移（state transfer）與狀態機中的狀態遷移（state transition）的含義是不一樣的。狀態轉移說的是：在客戶端和服務器端之間轉移（transfer）表明資源狀態的表述。經過轉移和操做資源的表述，來間接實現操做資源的目的。

什麼是統一接口？

REST要求，必須經過統一的接口來對資源執行各類操做。對於每一個資源只能執行一組有限的操做。以HTTP/1.1協議爲例，HTTP/1.1協議定義了一個操做資源的統一接口，主要包括如下內容：

• 7個HTTP方法：GET/POST/PUT/DELETE/PATCH/HEAD/OPTIONS

• HTTP頭信息（可自定義）

• HTTP響應狀態代碼（可自定義）

• 一套標準的內容協商機制

• 一套標準的緩存機制

• 一套標準的客戶端身份認證機制

REST還要求，對於資源執行的操做，其操做語義必須由HTTP消息體以前的部分徹底表達，不能將操做語義封裝在HTTP消息體內部。這樣作是爲了提升交互的可見性，以便於通訊鏈的中間組件實現緩存、安全審計等等功能。

什麼是超文本驅動？

「超文本驅動」又名「將超媒體做爲應用狀態的引擎」（Hypermedia As The Engine Of Application State，來自Fielding博士論文中的一句話，縮寫爲HATEOAS）。將Web應用看做是一個由不少狀態（應用狀態）組成的有限狀態機。資源之間經過超連接相互關聯，超連接既表明資源之間的關係，也表明可執行的狀態遷移。在超媒體之中不只僅包含數據，還包含了狀態遷移的語義。以超媒體做爲引擎，驅動Web應用的狀態遷移。經過超媒體暴露出服務器所提供的資源，服務器提供了哪些資源是在運行時經過解析超媒體發現的，而不是事先定義的。從面向服務的角度看，超媒體定義了服務器所提供服務的協議。客戶端應該依賴的是超媒體的狀態遷移語義，而不該該對因而否存在某個URI或URI的某種特殊構造方式做出假設。一切都有可能變化，只有超媒體的狀態遷移語義可以長期保持穩定。