RESTful API

技术背景

1. 前后端分离

在互联网发展的早期，web应用通常采用JSP等服务端生成，浏览器端展示的web开发技术，但是随着web应用复杂性的增加，维护难度也成指数式增长，可维护性变得越来越差。而且由于JSP页面变得越来越大，服务器的页面处理压力也越来越大，页面加载速度也受到了很大的影响，用户体验受到损害。同时，随着硬件技术的不断发展，终端设备的种类得以迅速增加，手机、电脑、平板电脑等不同设备迅速普及开来，不同终端设备对于前端设计也具有着不同的要求，前端开发对于专业性的要求也越来越高。因此，前后端分离的开发模式应运而生。
在前后端分离的设计模式中，前端负责数据的展示，后端负责提供数据获取接口。前端通过ajax等技术实现局部刷新，这样既可以实现数据的动态更新，又因为将页面处理的工作转移到了浏览器中进行，页面加载速度得以提升，用户体验也得到了改善。并且，因为前后端已经分离，只需要开发适配不同终端设备的前端界面，而不需要对后端接口进行重复开发，减少了重复劳动。

2. HTTP协议

在HTTP协议规范中，HTTP请求数据和响应数据的头部分别包含了请求方法、请求url、响应码、响应码说明等信息，并且建议编程人员依靠这些信息来进行请求功能的分类与说明。但是在实际应用中，众多开发者并没有完全遵从HTTP协议规范的建议，常常采用在消息体中定义参数进行请求类型及响应结果的说明，这样不仅违反了HTTP协议规范的精神，也为开发者增加了许多不必要的工作。而RESTful风格的架构与HTTP协议规范的要求相呼应，更加符合HTTP协议规范，使得请求和响应数据变得更加的规范，提高了可理解性。

REST简介

REST即Representational State Transfer的缩写，可译为"表现层状态转换”。RESTful架构风格最初由Roy T. Fielding（HTTP/1.1协议专家组负责人）在其2000年的博士学位论文中提出。他在论文中提到："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。REST指的是一组架构约束条件和原则。" 如果一个架构符合REST的约束条件和原则，我们就称它为RESTful架构。因此，REST并不是一种新技术，亦非是一种强制性的规范，而是一种风格建议，是根基于HTTP之上而确定的一组约束和属性，是一种设计提供万维网络服务的软件构建风格。

REST架构约束

1. 客户-服务器（Client-Server）

通信只能由客户端单方面发起，表现为请求-响应的形式。

2. 无状态（Stateless）

通信的会话状态（Session State）应该全部由客户端负责维护。

3. 缓存（Cache）

响应内容可以在通信链的某处被缓存，以改善网络效率。

4. 统一接口（Uniform Interface）

通信链的组件之间通过统一的接口相互通信，以提高交互的可见性。

5. 分层系统（Layered System）

通过限制组件的行为（即每个组件只能“看到”与其交互的紧邻层），将架构分解为若干等级的层，客户端不知道与自己交互的是否是最终服务器。

6. 按需代码（Code-On-Demand，可选）

支持通过下载并执行一些代码（例如Java Applet、Flash或JavaScript），对客户端的功能进行扩展。

REST架构特点

1. 以资源为基础
   将所有实体或者抽象概念都视为资源，利用URI（Uniform Resource Identifier）作为对于资源的唯一标识。将所有服务器提供的服务视为客户端对于服务端资源的操作。
2. 新的认证机制
   由于所有资源都通过接口暴露出来，无状态方便了客户端使用服务端的资源及服务，所以接口的访问权限控制变得极为重要，需要通过严格的认证机制限制不同用户组的用户对于接口的访问权限。由于REST架构的无状态特点，“用户登录”这一操作所表示的意义已经与传统的有状态下的web应用大不相同，在有状态系统中，“用户登录”代表了一种状态的转变，而在REST架构的web应用中，“用户登录”代表了用户申请令牌与系统发放令牌的过程。因此，需要新的权限机制确定用户是否被许可使用、修改、删除或创建资源。
3. 统一接口
   URI中只包含对于资源的标识，不包含对于资源的操作，而是通过HTTP操作码来标识对于资源的操作。在响应数据中，直接通过响应码来标识响应状态。URI的设计应该遵循可寻址性原则，具有自描述性，需要在形式上给人以直觉上的关联。

REST的优缺点

1. 优点

• 轻量，直接基于http，不在需要任何别的诸如消息协议，get/post/put/delete为CRUD操作，易用性高。
• 数据描述简单，一般以xml，json做数据交换。
• 通过url定位资源，通过操作码标识对于资源的操作，完整的遵循了HTTP协议规范，可理解性高。

2. 缺点

• 由于URL仅用于定位资源，不包含对于资源的操作，仅仅通过HTTP方法标识操作，导致对于一些需要复杂操作的资源，仅仅使用几种简单的HTTP方法难以表示。
• REST是一个请求响应式的架构，服务端无法向客户端发送通知，需要通过双向传输协议进行功能补充。