理解 RESTful 架构

本贴最后更新于 3081 天前,其中的信息可能已经沧海桑田

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,就是目前最流行的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。

但是,到底什么是 RESTful 架构,并不是一个容易说清楚的问题。下面,我就谈谈我理解的 RESTful 架构。

一、起源

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。所以,他的这篇论文一经发表,就引起了关注,并且立即对互联网开发产生了深远的影响。

他这样介绍论文的写作目的:

"本文研究计算机科学两大前沿----软件和网络----的交叉点。长期以来,软件研究主要关注软件设计的分类、设计方法的演化,很少客观地评估不同的设计选择对系统行为的影响。而相反地,网络研究主要关注系统之间通信行为的细节、如何改进特定通信机制的表现,常常忽视了一个事实,那就是改变应用程序的互动风格比改变互动协议,对整体表现有更大的影响。我这篇文章的写作目的,就是想在符合架构原理的前提下,理解和评估以网络为基础的应用软件的架构设计,得到一个功能强、性能好、适宜通信的架构。"

(This dissertation explores a junction on the frontiers of two research disciplines in computer science: software and networking. Software research has long been concerned with the categorization of software designs and the development of design methodologies, but has rarely been able to objectively evaluate the impact of various design choices on system behavior. Networking research, in contrast, is focused on the details of generic communication behavior between systems and improving the performance of particular communication techniques, often ignoring the fact that changing the interaction style of an application can have more impact on performance than the communication protocols used for that interaction. My work is motivated by the desire to understand and evaluate the architectural design of network-based application software through principled use of architectural constraints, thereby obtaining the functional, performance, and social properties desired of an architecture. )

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"。

七、误区

RESTful 架构有一些典型的设计误区。

**最常见的一种设计错误,就是 URI 包含动词。**因为"资源"表示一种实体,所以应该是名词,URI 不应该有动词,动词应该放在 HTTP 协议中。

举例来说,某个 URI 是/posts/show/1,其中 show 是动词,这个 URI 就设计错了,正确的写法应该是/posts/1,然后用 GET 方法表示 show。

如果某些动作是 HTTP 动词表示不了的,你就应该把动作做成一种资源。比如网上汇款,从账户 1 向账户 2 汇款 500 元,错误的 URI 是:

POST /accounts/1/transfer/500/to/2

正确的写法是把动词 transfer 改成名词 transaction,资源不能是动词,但是可以是一种服务:

POST /transaction HTTP/1.1
  Host: 127.0.0.1
  
  from=1&to=2&amount=500.00

另一个设计误区,就是在 URI 中加入版本号

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

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

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

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 URI。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

  • RESTful

    一种软件架构设计风格而不是标准,提供了一组设计原则和约束条件,主要用于客户端和服务器交互类的软件。基于这个风格设计的软件可以更简洁,更有层次,更易于实现缓存等机制。

    30 引用 • 114 回帖 • 7 关注

相关帖子

欢迎来到这里!

我们正在构建一个小众社区,大家在这里相互信任,以平等 • 自由 • 奔放的价值观进行分享交流。最终,希望大家能够找到与自己志同道合的伙伴,共同成长。

注册 关于
请输入回帖内容 ...

推荐标签 标签

  • Jenkins

    Jenkins 是一套开源的持续集成工具。它提供了非常丰富的插件,让构建、部署、自动化集成项目变得简单易用。

    54 引用 • 37 回帖 • 1 关注
  • 倾城之链
    23 引用 • 66 回帖 • 168 关注
  • Q&A

    提问之前请先看《提问的智慧》,好的问题比好的答案更有价值。

    9750 引用 • 44351 回帖 • 87 关注
  • 博客

    记录并分享人生的经历。

    273 引用 • 2388 回帖 • 2 关注
  • Oracle

    Oracle(甲骨文)公司,全称甲骨文股份有限公司(甲骨文软件系统有限公司),是全球最大的企业级软件公司,总部位于美国加利福尼亚州的红木滩。1989 年正式进入中国市场。2013 年,甲骨文已超越 IBM,成为继 Microsoft 后全球第二大软件公司。

    107 引用 • 127 回帖 • 336 关注
  • Hprose

    Hprose 是一款先进的轻量级、跨语言、跨平台、无侵入式、高性能动态远程对象调用引擎库。它不仅简单易用,而且功能强大。你无需专门学习,只需看上几眼,就能用它轻松构建分布式应用系统。

    9 引用 • 17 回帖 • 636 关注
  • Quicker

    Quicker 您的指尖工具箱!操作更少,收获更多!

    37 引用 • 157 回帖
  • 周末

    星期六到星期天晚,实行五天工作制后,指每周的最后两天。再过几年可能就是三天了。

    14 引用 • 297 回帖
  • Hexo

    Hexo 是一款快速、简洁且高效的博客框架,使用 Node.js 编写。

    22 引用 • 148 回帖 • 16 关注
  • RemNote
    2 引用 • 16 回帖 • 13 关注
  • Dubbo

    Dubbo 是一个分布式服务框架,致力于提供高性能和透明化的 RPC 远程服务调用方案,是 [阿里巴巴] SOA 服务化治理方案的核心框架,每天为 2,000+ 个服务提供 3,000,000,000+ 次访问量支持,并被广泛应用于阿里巴巴集团的各成员站点。

    60 引用 • 82 回帖 • 612 关注
  • 机器学习

    机器学习(Machine Learning)是一门多领域交叉学科,涉及概率论、统计学、逼近论、凸分析、算法复杂度理论等多门学科。专门研究计算机怎样模拟或实现人类的学习行为,以获取新的知识或技能,重新组织已有的知识结构使之不断改善自身的性能。

    83 引用 • 37 回帖
  • Word
    13 引用 • 41 回帖
  • ReactiveX

    ReactiveX 是一个专注于异步编程与控制可观察数据(或者事件)流的 API。它组合了观察者模式,迭代器模式和函数式编程的优秀思想。

    1 引用 • 2 回帖 • 181 关注
  • 国际化

    i18n(其来源是英文单词 internationalization 的首末字符 i 和 n,18 为中间的字符数)是“国际化”的简称。对程序来说,国际化是指在不修改代码的情况下,能根据不同语言及地区显示相应的界面。

    8 引用 • 26 回帖 • 4 关注
  • 外包

    有空闲时间是接外包好呢还是学习好呢?

    26 引用 • 233 回帖 • 1 关注
  • 书籍

    宋真宗赵恒曾经说过:“书中自有黄金屋,书中自有颜如玉。”

    78 引用 • 396 回帖
  • 数据库

    据说 99% 的性能瓶颈都在数据库。

    345 引用 • 747 回帖 • 1 关注
  • IBM

    IBM(国际商业机器公司)或万国商业机器公司,简称 IBM(International Business Machines Corporation),总公司在纽约州阿蒙克市。1911 年托马斯·沃森创立于美国,是全球最大的信息技术和业务解决方案公司,拥有全球雇员 30 多万人,业务遍及 160 多个国家和地区。

    17 引用 • 53 回帖 • 141 关注
  • 服务器

    服务器,也称伺服器,是提供计算服务的设备。由于服务器需要响应服务请求,并进行处理,因此一般来说服务器应具备承担服务并且保障服务的能力。

    125 引用 • 585 回帖
  • 友情链接

    确认过眼神后的灵魂连接,站在链在!

    24 引用 • 373 回帖 • 1 关注
  • 爬虫

    网络爬虫(Spider、Crawler),是一种按照一定的规则,自动地抓取万维网信息的程序。

    106 引用 • 275 回帖
  • Latke

    Latke 是一款以 JSON 为主的 Java Web 框架。

    71 引用 • 535 回帖 • 832 关注
  • IDEA

    IDEA 全称 IntelliJ IDEA,是一款 Java 语言开发的集成环境,在业界被公认为最好的 Java 开发工具之一。IDEA 是 JetBrains 公司的产品,这家公司总部位于捷克共和国的首都布拉格,开发人员以严谨著称的东欧程序员为主。

    181 引用 • 400 回帖
  • 小薇

    小薇是一个用 Java 写的 QQ 聊天机器人 Web 服务,可以用于社群互动。

    由于 Smart QQ 从 2019 年 1 月 1 日起停止服务,所以该项目也已经停止维护了!

    35 引用 • 468 回帖 • 764 关注
  • Swagger

    Swagger 是一款非常流行的 API 开发工具,它遵循 OpenAPI Specification(这是一种通用的、和编程语言无关的 API 描述规范)。Swagger 贯穿整个 API 生命周期,如 API 的设计、编写文档、测试和部署。

    26 引用 • 35 回帖
  • Kafka

    Kafka 是一种高吞吐量的分布式发布订阅消息系统,它可以处理消费者规模的网站中的所有动作流数据。 这种动作(网页浏览,搜索和其他用户的行动)是现代系统中许多功能的基础。 这些数据通常是由于吞吐量的要求而通过处理日志和日志聚合来解决。

    36 引用 • 35 回帖 • 1 关注