六步实现Rest风格的API

Rest的作者认为计算机发展到现在，最大的成就不是企业应用，而是web，是漫漫无边的互联网web世界。Web能有这么大的成就，它值得我们研究。所以Rest的作者仔细研究了Web，按照Web的世界一些关键特性，提出了我们在实现企业应用的时候应该遵循的一种风格，就是Restful。

Rest风格的API可以给我们很多好处，比如：简洁，统一，性能，可扩展性等等。可惜的是，在实现Rest的时候，总有一些Rest的关键特性没有实现，比如，无状态性，这在我做过的两个项目和我知道的另外一个项目都存在。事实上要实现无状态性在java里不是那么容易，因为那意味着要把servlet的session抛弃了。除此之外，Rest的一些其他特性在各个项目中实现的也是各有不同。

接下来，我会列出一些我认为的，要实现Rest风格API的关键步骤：

1. 所有东西都是资源（Resource）

所有要给API操作的对象都只能是资源。不管实际上存在的，还是抽象上的。所有资源都会有一个不变的标识（ID），对资源的任何API操作都不应该改变资源的标识。资源和其他资源会有关系，资源与资源的关系通过资源的标识来引用。对资源的操作都应该是完整的，比如获取资源拿到的应该是一个完整的资源对象（根据企业引用特点有些例外，后面会提到）。

事实上，上面的这些完完全全是按照互联网的特性提出来的。互联网中，一个URL就是一个资源；资源的内容就是HTML页面；不管怎么改HTML内容，URL都不会改变；资源之间通过HTML里的连接联系起来；每次获取的时候，获取到的都是完整的HTML内容。

假设有一个博客系统，那么其中的资源可以包括：博主，每个博主都是一个资源；博客，每篇博客都是一个资源，博客和博主之间有联系，通过ID联系起来；每篇博客都会有回复，回复也算是资源，但是它是隶属于博客的，可以认为回复是博客的子资源（你也可以认为博客是博主的子资源，怎么抽象取决于具体的应用，这里不讨论）。

这步通常不难实现，因为这和ORM中的对象概念是类似的，实现上，如果用了Hibernate之类的框架，改动也应该很小。

2. 规范对资源的操作，最好只包括CRUD

CRUD指创建（Create），读取（Read）， 更新（Update），删除（Delete）

通常对资源的操作只包含CRUD是不可能的，CRUD里甚至连查找的操作的都没有。但这不妨碍我们对Rest的理解，Rest提出的要求是，对资源的操作都应该是统一的，不管是操作哪种类型的资源，API都应该是一致的。这样当调用API的客户端知道某种资源的时候，它不需要去学习对这个资源该怎么操作，因为对所有资源的操作都是一致的，它们都应该支持CRUD操作，以及一些其他操作，比如list（用来查找，或者列出所有资源）， merge（部分更新资源，这应该是唯一的不操作资源所有内容的API）。

这和Web也是一样的，HTTP里只有GET，PUT，POST，HEAD等等几个统一的请求（参考：http://www.w3.org/Protocols/rfc2616/rfc2616-sec9.html）。

要实现简单的几个操作不难，难在这几个简单操作没法支撑整个系统的需求。但是想想吧，互联网也够复杂了吧，还是不是成功了，而且鱼和熊掌不可兼得。有时候服务器端也不一定要实现所有东西，可以把一些逻辑交给客户端去做。比如显示，Rest里显示是完全交给客户端去处理的，服务器只管数据的存储，不管客户端是网页，还是一个手机应用程序，还是另外一个企业应用。各种各样的客户端进来，他们会有各种各样的需求，服务器端不可能一一满足，只能客户端使用统一的API去组合，实现自己的需求。

3. 规范URL的使用

好了，对资源的操作统一了，但是客户端还是要知道怎么触发对资源的某个具体的操作。Rest用URL的规范来保证这种统一性。

创建并保存一个博客：

1. POST /blog/save

这个请求需要返回博客的保存后的结果，其中包括博客的标识（ID）。 获取一个已经保存的博客，并更新它：

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

这个博客的标识是345。获取博客的某个回复：

1. GET /blog/get/345/reply/456

对待子资源，通常的做法就是和这个例子一样，是一级一级的往下找。我们还可以有其他方法，比如remove用来删除，merge用来部分更新，list用来查找。

有三种方式可以将参数传给API操作：

第一种是通过URL的地址传递，如前面的例子中把标识放在URL里；

第二种是通过URL的参数，比如，对于一个查找请求，可以把查找的过滤条件放在参数里：

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

第三种是PUT或者POST请求的时候，把内容放在HTTP body里面。这里通常就是博客的内容。

前面我们的例子中有些请求是GET，有些是POST，其实这是有原则的。通常对资源内容没有改变的操作都实用GET，比如获取资源，查找资源；对资源有改变的操作都用POST，比如保存资源。

如果想做的更好，我们应该近一步的使用HTTP的请求方法，直接把HTTP方法和要做的操作映射起来。比如我喜欢认为GET请求就是获取资源（get），PUT方法就是更新整个内容（save，update，我觉得这两个没必要区分），POST方法就是更新部分内容（merge），DELETE方法就是删除资源（remove）。如果这样的话，请求的URL又能简化：

1. PUT   /blog           //创建保存一个新的博客
2. GET   /blog/345    //获取博客345内容
3. PUT   /blog/345    //更新博客345
4. GET   /blog/345/reply/456     //获取博客345的回复456
5. POST /blog/345    //更新博客345的部分内容
6. DELETE /blog/345   //删除博客345

当然对于list操作，这里就没法满足了，还是需要在URL层面上做些区别。

对于merge操作，有很多人认为是不必要的，Rest不应该提供这个API，但是我觉得在某些情况下很有用。比如某个资源对象，它的内容在不断的扩充，怎么让老的客户端在内容扩充后还能继续使用呢？ 如果我们要求所有更新请求都必须把所有内容都放在请求的body中，对于客户端来说就不是那么好做了，但是如果我们允许merge请求，客户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请求内容中即可。

4. 资源的多重表述

这一步我觉得不是必须的。

Rest里，资源的内容通常直接作为一段JSON或者XML返回给客户端。资源多重表述指的是，一个资源应该能够支持根据客户端的请求，返回相应的格式给客户端。服务器应该按照请求HTTP头中的Accept属性决定返回格式。比如对于Ajax请求，Accept头是application/json，服务端返回JSON格式；对于android请求，Accept头是application/xhtml+xml，服务器返回XML格式。

我觉得这一步不是必须的因为至少从项目前期来说，我们应该都只会支持一种格式。资源的多重表述给我们一种处理多重请求格式的方式，但是我们不需要一开始就支持它。

5. 进一步合理利用HTTP

前面我们已经应用了HTTP的一些东西，比如请求方法，Accept头。事实上我们可以利用更多。

HTTP支持客户端缓存，在HTTP响应里利用Cache-Control，Expires，Last-Modified三个头字段，我们可以让浏览器缓存资源一段时间。Rest也可以利用这些头，告诉客户端在一定时间内不需要再次请求资源。这对提高性能有很大好处。更多HTTP头信息，可以参考http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_HTTP_header_fields。

Rest的请求会出错，HTTP的请求也会出错。我们可以直接利用HTTP的response code来告诉客户端Rest请求出了什么错误。比如500，告诉客户端，服务器出错了；401告诉客户端需要把安全验证信息附上，需要登录系统；404告诉请求的资源不存在，等等。更多HTTP响应码，可以参考http://www.w3.org/Protocols/rfc2616/rfc2616-sec10.html。在实际的业务中，HTTP的那些response code肯定是不能满足所有需求的，适当的在response body中加上更详细的错误信息也是必须的。

还有其他很多，总之能利用上的就利用上，不比再次发明轮子。

6. 实现请求的无状态

Rest是无状态的。Rest的请求之间不应该有依赖，在调用一个请求前，不需要一定要去提前调用另外一个请求。Rest里面不应该有session，特别是Rest请求不应该保存信息在sesssion里，以便在后面的调用中使用。甚至包括安全验证，客户端不应该需要提前登录，然后把权限信息保存在session里，后面的请求用同一个session来调用。

实现无状态的方法就是，把所有信息都包含在当前的请求中，包括验证信息。HTTP是无状态的，HTTP里有一个Authorization头，HTTP的要求是在每次请求的时候都把验证信息放在里面，服务器每次处理请求前都去验证这个信息。为了安全，我们可以提供一个生成token的Rest API，客户端调用这个API生成token（可以附上用户名/密码来生成token）。在后面的所有请求中都把这个token放在Authentication头中。

实现无状态最大的好处是能够方便的扩展服务器，也即scalability。否则的话，我们要么把Session绑定到具体服务器上，要么用一个共享的空间存储Session。而实现无状态后，我们可以随意增加，减少服务器数量，都不会对当前用户造成影响。

关键字: Rest, Resful, 实现Rest