理解REST軟體架構

作者 駱古道 釋出於 2007年5月27日 下午8時18分

REST與HTTP協議

   REST軟體架構是由Roy Thomas Fielding博士在2000年首次提出的。他為我們描繪了開發基於網際網路的網路軟體的藍圖。REST軟體架構是一個抽象的概念，是一種為了實現這一網際網路的超媒體分散式系統的行動指南。利用任何的技術都可以實現這種理念。而實現這一軟體架構最著名的就是HTTP協議。通常我們把REST也寫作為REST/HTTP，在實際中往往把REST理解為基於HTTP的REST軟體架構，或者更進一步把REST和HTTP看作為等同的概念。

   今天，HTTP是網際網路上應用最廣泛的計算機協議。HTTP不是一個簡單的運載資料的協議，而是一個具有豐富內涵的網路軟體的 協議。它不僅僅能夠對於網際網路資源進行唯一定位，而且還能告訴我們對於該資源進行怎樣運作。這也是REST軟體架構當中最重要的兩個理念。而REST軟體 架構理念是真正理解HTTP協議而形成的。有了REST軟體架構理念出現，才使得軟體業避免了對HTTP協議的片面理解。只有正確的理論指導，才能避免在 軟體開發的實際工作過程中少走彎路。

REST與URI（資源定位）

   REST軟體架構之所以是一個超媒體系統，是因為它可以把網路上所有資源進行唯一的定位，不管你的檔案是圖片、檔案Word還是視訊檔案，也不管你的檔案 是txt檔案格式、xml檔案格式還是其它文字檔案格式。它利用支援HTTP的TCP/IP協議來確定網際網路上的資源。

REST與CRUD原則

   REST軟體架構遵循了CRUD原則，該原則告訴我們對於資源（包括網路資源）只需要四種行為：建立（Create）、獲取（Read）、更新 （Update）和銷燬（DELETE）就可以完成對其操作和處理了。其實世界萬物都是遵循這一規律：生、變、見、滅。所以計算機世界也不例外。這個原則 是源自於我們對於資料庫表的資料操作：insert（生）、select（見）、update（變）和delete（滅），所以有時候CRUD也寫作為 RUDI，其中的I就是insert。這四個操作是一種原子操作，即一種無法再分的操作，通過它們可以構造複雜的操作過程，正如數學上四則運算是數字的最 基本的運算一樣。

REST與網路服務

   儘管在Java語言世界中網路服務目前是以SOAP技術為主，但是REST將是是網路服務的另一選擇，並且是真正意義上的網路服務。基於REST思想的網 絡服務不久的將來也會成為是網路服務的主流技術。REST不僅僅把HTTP作為自己的資料運輸協議，而且也作為直接進行資料處理的工具。而當前的網路服務 技術都需要使用其它手段來完成資料處理工作，它們完全獨立於HTTP協議來進行的，這樣增加了大量的複雜軟體架構設計工作。REST的思想充分利用了現有 的HTTP技術的網路能力。在德國電視臺上曾經出現過一個這樣的五十萬歐元智力題：如何實現網路服務才能充分利用現有的HTTP協議？該問題給出了四個答 案：去問微軟；WSDL2.0/SOAP1.2；WS-Transfer；根本沒有。這個問題告訴我們HTTP並不是一個簡單的資料傳來傳去的協議，而是 一個聰明的會表現自己的協議，這也許是REST = Representational State Transfer的真正含義。

   實際上目前很多大公司已經採用了REST技術作為網路服務，如Google、Amazon等。在Java語言中重要的兩個以SOAP技術開始的網路服務框架XFire和Axis也把REST作為自己的另一種選擇。它們的新的專案分別是Apache CXF 和Axis2 。Java語言也制定關於REST網路服務規範：JAX-RS: Java API for RESTful Web Services (JSR 311)。相信還會出現更多與REST相關的激動人心的資訊。

REST與AJAX技術

   儘管AJAX技術的出現才不到兩年時間，但是AJAX技術遵循了REST的一些重要原則。AJAX技術充分利用了HTTP來獲取網路資源並且實現了 HTTP沒有的對於非同步資料進行傳輸的功能。AJAX技術還使得軟體更好地實現分佈性功能，在一個企業內只要一個人下載了AJAX引擎，其它企業內部的人 員，就可以共享該資源了。AJAX技術遵守REST準則的應用程式中簡單和可伸縮的架構，凡是採用AJAX技術的頁面簡潔而又豐富，一個頁面表現了豐富多 彩的形態。

   AJAX技術還使用了一種不同於XML格式的JSON檔案格式，這個意義在哪裡呢？在REST軟體架構下我們不能對於XML檔案進行序列化處理，這樣程式 員必須要使用自己的XML繫結框架。而以序列化的JavaScript物件為基礎的JSON已經獲得了廣泛認可，它被認為能以遠比XML更好的方式來序列 化和傳輸簡單資料結構，而且它更簡潔。這對REST是一個極大貢獻和補充。

   當前的網路應用軟體還違背了REST的“無狀態伺服器”約束。REST伺服器只知道自己的狀態。REST不關心客戶端的狀態，客戶端的狀態自己來管理，這 是AJAX技術的應用之地。通過AJAX技術，可以發揮有狀態網路客戶機的優勢。而REST的伺服器關心的是從所有網路客戶端傳送到伺服器操作的順序。這 樣使得網際網路這樣一個巨大的網路得到有序的管理。

REST與Rails框架

   Ruby on Rails框架（簡稱Rails或者Rails框架）是一個基於Ruby語言的越來越流行的網路應用軟體開發框架。它提供了關於REST最好的支援，也是 當今應用REST最成功的一個軟體開發框架。Rails框架（從版本1.2.x起）成為了第一個引入REST作為核心思想的主流網路軟體開發框架。在 Rails框架的充分利用了REST軟體架構之後，人們更加堅信REST的重要性和必要性。Rails利用REST軟體架構思想對網路服務也提供了一流的 支援。從最直觀的角度看待REST，它是網路服務最理想的手段，但是Rails框架把REST帶到了網路應用軟體開發框架。這是一次飛躍，讓REST的思 想從網路服務的應用提升到了網路應用軟體開發。利用REST思想的simply_restful外掛已經成為了Rails框架的核心內容。

REST安全性

   我們把現有基於SOAP的網路服務和基於REST/HTTP網路服務作個比喻，前者是一種傳統的寄信方式，而後者是現代網路的電子郵件方式。要是是寄信和 電子郵件都有病毒存在的話，傳統的寄信被送到對方就很危險，而電子郵件是開發的，電子郵件供應商比如Google為我們檢查了電子郵件是否有病毒。這裡並 不是說明SOAP網路服務訊息包含義病毒，而是說明HTTP是無法處理SOAP資訊包究竟好不好，需要額外的軟體工具解決這一問題，包括防火牆也用不上和 管不了。

   REST/HTTP網路服務的資訊包可以被防火牆理解和控制。你可以按照操作和連結進行過濾資訊包，如你可以規定從外部來的只能讀取（GET操作）自己服 務器的資源。這樣對於系統管理員而言使得軟體管理更為簡單。REST的安全性還可以利用傳輸安全協議SSL/TLS、基本和摘要式認證（Basic und Digest Authentication）。除了這些REST自身的安全性功能外，還可以利用像基於資訊的Web Services Security（JSR 155）作為REST不錯的補充。