REST 架构-架构快速进阶教程

1. 简介

REST 是一种软件架构风格，它依赖于描述如何定义和访问资源的规则。很难想象没有RESTful API的现代互联网。在本文中，我们将深入探讨 REST 和相关 HTTP 概念。

2. REST 架构

正如我们提到的，REST是一种软件架构风格。另一方面，它不是标准化的（如SOAP）。它在实施方面提供了很大的弹性。例如，没有单一且适当的方法来实现分页。因此，REST 定义了在开发 RESTful API 时要遵循的一组主要的、一般的约束。让我们定义它们。

2.1. 约束

• 统一的界面。应在请求中确定具体资源。通常，它们由统一资源标识符 （URI） 描述。此外，内部实现与资源表示是分开的。此外，表示应提供修改或删除资源或获取附加数据的所有信息。
• 客户端-服务器体系结构。客户端使用 URI 获取资源。它不涉及服务器如何处理请求。另一方面，服务器处理并返回资源。它不会以任何方式影响用户界面。客户端和服务器都不需要了解其他职责。因此，它们可以独立进化。它允许在许多不同的客户端中使用单个API，例如Web浏览器，移动应用程序。
• 无国籍。RESTful API 应该是无状态的。简而言之，这意味着它不存储有关用户会话的任何信息。因此，每个请求都应提供完整的数据来处理它。因此，它导致 API 的可用性更高。
• 可缓存性。服务器的响应应提供有关是否应缓存以及缓存时间的信息。缓存更新的数据很少能提高性能并消除冗余的客户端-服务器交互。
• 分层系统。REST API 可以由多个层组成，例如业务逻辑、表示、数据访问。此外，图层不应直接影响其他图层。此外，客户端不应知道它是否直接连接到终端服务器或中介。因此，我们可以轻松扩展系统或提供其他层，例如网关、代理、负载均衡器。
• 按需编码。这是一个可选约束。服务器可以返回代码本身的一部分，而不是 JSON 格式的数据。关键是对客户端可以直接使用的数据提供特定操作。虽然，这不是一种常见的做法。

3. HTTP协议

考虑到REST，我们通常会想到基于HTTP的应用程序。虽然，可以将 REST 用于不同的协议，但这种情况很少发生。因此，在本节中，我们将重点介绍 HTTP 协议及其在 REST 中的用法。

首先，HTTP协议是万维网的协议。它定义了客户端和服务器之间的通信规则。HTTP 是无状态的，它以请求-响应方式工作。

客户端发送与某些资源相关的请求。它可以是HTML网站，文件或javascript代码。HTTP 没有定义资源应该是什么。每个资源都有自己的标识符调用 URI。URI 的一般结构如下所示：

scheme:[//[user[:password]@]host[:port]][/path][?query][#fragment]
Copy

为了澄清，让我们看一个真实世界的例子：

URI 只是 HTTP 请求的一部分。该请求包括：

• 包含路径、协议版本和 HTTP 方法的请求行
• 零个或多个标头
• 指示标头结尾的空行
• 可选主体

3.1. 方法

我们已经知道，HTTP 请求由请求行和 HTTP 方法组成。HTTP 方法描述客户端要对资源执行的操作。有四种最常用的基本方法：获取、发布、放置和删除。让我们定义它们。

第一个，GET用于读取资源。服务器返回给定 URI 的资源。GET 方法不包含正文。它只获取资源，不会以任何方式修改它。

第二个，POST用于将数据传输到服务器。因此，它通常与创建资源相关联。数据在正文中发送。创建资源后，服务器应使用其 URI 进行响应。

下一个，PUT类似于POST。虽然，它有很大的不同。它用于更新现有资源。它用传输的数据覆盖整个资源。PUT与POST不同的主要属性是PUT是一个幂等操作。这意味着多次使用相同的数据调用 PUT 将始终给出相同的结果。它没有任何副作用。此外，PUT 指向现有资源。而 POST 会创建一个新的。

最后的基本方法是删除。顾名思义，它用于删除现有资源。

还有其他方法，有时可以使用：补丁，头，选项，连接和跟踪。虽然，很少使用，我们不会在本文中介绍它们。

3.2. 代码

HTTP 响应附带响应代码。它通知操作的结果。它对 UI 开发人员特别有用，因为他们可以根据代码执行适当的操作。有以下一组 HTTP 响应代码：

• 1xx – 信息性 – 表示已收到请求并继续该过程。示例包括：100 – 继续，101 – 交换协议
• 2xx – 成功 – 收到、理解并成功处理请求时。众所周知的例子是 200 – OK 和 201 – 创建
• 3xx – 重定向 – 客户端需要采取其他操作来满足请求，例如，300 – 多项选择或 301 – 永久移动
• 4xx – 客户端错误 – 表示客户端存在错误，例如 400 – 错误请求或 401 – 未授权
• 5xx- 服务器错误 – 通知服务器端发生错误，例如，500 – 内部服务器错误，501 – 未实现

4. 理查森成熟度模型

简而言之，Richardson 成熟度模型估计了对 RESTful API 要求的遵守程度。该模型定义了四个级别。如果 API 满足所有这些要求，则意味着它完全实现了模型。因此，它表明考虑到 REST 约束，API 的质量很好。

0级被称为痘沼泽。在这个层面上，API并没有使用HTTP协议的全部潜力，通常，它只使用POST和GET方法。因此，HTTP 协议仅用作传输层。此外，大多数返回响应代码 200。此外，实现不依赖于明确定义的 URI。级别 0 API 的示例终结点可能如下所示：

POST /api/createUser
POST /api/updateUser
GET /api/findUserCopy

级别 1 API 定义资源及其 URI。虽然，仍然没有使用其他HTTP方法和响应代码。级别 1 API 的示例 URI 包括：

POST /api/users/create
GET /api/users/{id}/find
POST /api/users/{id}/updateCopy

在第 2 级，API 使用除 GET 和 POST 之外的其他 HTTP 方法，例如 PUT、PATCH 或 DELETE。因此，可以更好地定义 URI。此外，API 使用更有意义的 HTTP 响应代码。下面，我们可以看到一个示例级别 2 API 端点：

POST /api/users
PUT /api/users/{id}
GET /api/users/{id}Copy

最后，第 3 级，示例是一个自我导航的 API。它增加了一些复杂性，因此不经常使用。简而言之，我们添加与所需资源相关的其他资源的 URI。为了澄清，让我们看下面的例子。在用户响应中，我们嵌入了一个地址 URI，通过使用它，客户端可以获取地址详细信息。

{
   "id":12345,
   "firstname":"some-firstname",
   "lastname":"some-lastname",
   "age":39,
   "links":{
      "address":"users/12345/address"
   }
}Copy